随着石油工业的迅速发展和石油产品的广泛使用，原油及其产品出于种种原因直接或间接的发生泄漏，不可避免地对环境造成污染。世界范围内土壤和地下水石油污染问题日益严重，治理石油污染己成为当今各国环境学家和水文地质学家研究的热点。在针对土壤中LNAPL污染的各种修复方案实施前，预先了解污染物的迁移特性，尤其是水、气、LNAPL中的两相或三相构成的多相流体系的运移特性至关重要。以往的土壤和地下水中污染物的运移研究大都以宏观描述为基础，应用性受限于某一特定的污染场地。用能够近似表征真实介质特性的网络模型进行可视化实验和数值模拟，可以从微观角度研究LNAPL作为污染物在多孔介质中运移、滞留机理，进行多相运移的量化分析，总结其微观迁移机制。这将对宏观针对LNAPL污染事件而实施的修复方案提供理论指导。本文以正十六烷为代表污染物，研究低压条件微观孔隙结构下，由正十六烷一水一空气组成的多相流系统中的LNAPL的分布和迁移规律。主要研究成果归纳如下： 1、依据砂颗粒孔隙结构特征设计制作网络模型。 根据实际多孔介质孔隙结构来设计网络模型的孔隙结构，玻璃、PDMS分别作为亲水性和非亲水性材料，并用高精度激光刻蚀技术加工网络模型，为微观孔隙尺度上开展污染物在多孔介质中运移、滞留和治理的机理研究提供保证。 2、采用图像分析的方法对多孔介质微观网络模型进行研究观测网络模型中不同相物质分布和运移机制，采集实验过程图像并进行数据处理，实时获得孔道中各相变化的具体数据。为多孔介质孔隙中多相分布和迁移规律研究提供直接的图像数据支持。 3、研究了多孔介质孔隙中多相流分布规律从分析流体及多孔介质力学性质出发，详细分析了多孔介质多相流问题的微观描述方法，细致讨论了微观条件下流体相的受力情况，阐述决定各相在多孔介质中分布的力学规律。在实验设定的条件下影响多孔介质孔隙中多相分布的主要因素是模型的配位数、多孔介质中流体的润湿特性和毛管力的分布。 4、研究了多孔介质孔隙中多相流迁移机制半定量的给出了多孔介质网络模型中的相饱和度随时间变化的规律。总结了微观相渗透系数的确定方法和影响因素。排水实验中，水的残余饱和度与模型表面特性和结构直接相关(配位数)。在多孔介质网络模型的多相流研究中，LNAPL在通道中的包裹滞留只发生在配位数大于2的情况。相饱和度函数与相渗透系数函数呈负相关，即相渗透系数变大趋势加快时，相饱和度函数减小的速度越快。