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由于胶体和纳米颗粒能够促进污染物在环境中的迁移以致污染土壤和地下水环境，所以其在土壤环境中的迁移、转化、归趋等行为研究受到越来越多的关注。目前关于溶液pH及离子强度(IS)对模型胶体迁移机制的研究相对完善，但是关于自然土壤胶体在土壤中的迁移报道甚少。本研究首先考察了溶液pH和IS对水分散的土壤胶体(WDSC)及其携带污染物Cu在石英砂填充柱中迁移的影响。结果表明：本体溶液pH和IS对WDSC的迁移影响很大，随溶液pH降低或IS增加，WDSC的碰撞效率(α)增加。当溶液pH由9.0降低为3.0时，α值由0.035增加至1.0，而当IS由0增加为50 mM NaNO3时，α值由0.15增至1.0。研究结果与Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO)理论预测相吻合。当孔隙水瞬时pH增加或IS降低，滞留在体系中的WDSC重新释放，随水流迁移出体系。同时，pH为11的NaOH溶液能移动滞留在第一极小势能处的WDSC。不同IS条件下Cu的迁移结果表明负载在WDSC上的Cu不易解吸，它将随土壤胶体发生共迁移。纳米羟基磷灰石(nHAP)是污染场地修复的理想材料，关于环境因子对nHAP在介质中迁移归趋的研究较少。
本研究考察了Cu2+浓度、IS及离子组成(IC)对nHAP在饱和石英砂填充柱迁移能力的影响。结果发现：腐殖酸能稳定nHAP悬液，随溶液IS强度增加，nHAP胶体的双电层被压缩，Zeta电位降低，迁移能力降低，二价Ca2+离子对nHAP迁移能力的影响远高于单价Na+离子，且Ca2+能够桥连nHAP分子加速其聚沉，降低迁移距离。二价Cu2+对nHAP迁移能力的影响要强于二价Ca2+，因为Cu2+能竞争nHAP上Ca2+的吸附位点，促进Ca2+的解吸，从而降低nHAP的迁移距离。不同Cu浓度、IS及IC条件下nHAP的迁移距离范围在几米至十几米，研究结果为nHAP修复污染土壤和地下水环境提供理论依据。研究了不同IS和IC对nHAP携带重金属Cu在饱和介质中共迁移规律，发现二点动力学吸附模型能够准确模拟nHAP的穿透曲线和滞留曲线。nHAP的吸附速率随IS增加而增加，二价Ca2+对nHAP的滞留效果强于单价Na+。当本体悬液NaCl浓度从0增加至100 mmol L-1时，出流液中nHAP-Cu浓度由2.62降低为0.17 mg L-1，当悬液CaCl2浓度由0.10增加至1.0 mmol L-1时，nHAP-Cu浓度由1.58减小为0.17 mg L-1。这是因为高IS会压缩nHAP以及nHAP-Cu双电层结构，降低其Zeta电位，研究结果为纳米材料携带污染物共迁移的风险预测提供评价标准。