城市地表径流中含有大量粒径小于10μm的胶体微粒,这些胶体微粒具有较大的比表面积、丰富的吸附位点,且稳定性和可移动性较强,能吸附携带径流重金属、使其以稳定的胶体态形式存在,影响重金属离子在下渗设施中的行为,对径流重金属的累积和向下运移至关重要。因此,本研究通过研究城市地表径流胶体的特性,考察了地表径流中胶体的污染状况及其与重金属的协同污染机理,探讨了径流胶体对不同重金属的吸附行为和影响因素,并考察径流胶体对重金属下渗迁移行为的影响,以期为评估城市地表径流重金属在地下环境中的迁移风险,进而有效控制径流重金属污染提供理论基础。为了解地表径流胶体特征,采集北京市两条不同交通密度的道路地表径流,采用离心分离法对径流胶体进行提取分级,考察胶体浓度及粒径分布随降雨历时变化规律,运用透射电子显微镜、激光粒度分析仪等技术对径流胶体形貌、稳定性及可移动性等进行表征,分析重金属在径流胶体中的分布,并考察径流胶体粒径、性质对重金属分布的影响。结果表明,地表径流中含大量胶体,且具有明显的初期冲刷效应;径流胶体主要分布在1–10μm粒径范围内,其化学性质会受到附近绿化带土壤侵蚀的影响,但降雨特征和胶体粒径对道路径流胶体的化学性质影响不大;胶体粒径可显著影响径流胶体对重金属Cu、Zn、Cd、Pb、Fe、Mn的携带能力,粒径越小,径流胶体对重金属的携带能力越强;地表径流中Cu、Pb、Zn与有机胶体结合作用更强,而Cd、Fe、Mn与无机胶体结合作用更强;交通活动越复杂,地表径流胶体的zeta电位绝对值越小,胶体稳定性越差,更易团聚,其可移动性更容易被抑制。为探究径流胶体对重金属的吸附行为,采用冷冻干燥法提取径流胶体粉末,通过静态吸附实验考察径流胶体对Cu²⁺、Pb²⁺和Cd²⁺的吸附效果及相关影响因素。结果表明,径流胶体对Pb²⁺、Cd²⁺和Cu²⁺具有较强的吸附能力,吸附过程符合准二级动力学方程,为化学吸附;Langmuir模型能够较好的描述重金属离子的吸附过程,在298 K时,径流胶体对Pb²⁺、Cd²⁺和Cu²⁺的最大吸附量分别为294.27、81.32、31.75 mg/g;径流胶体对Cd²⁺和Cu²⁺的吸附属于吸热反应,而对Pb²⁺的吸附属于放热反应;pH值对径流胶体吸附重金属离子的影响较大,pH值在6时吸附效果最好;腐殖酸能促进径流胶体对重金属离子的吸附;重金属离子共存会抑制径流胶体对重金属的吸附效果;粒径越小,径流胶体对重金属离子的吸附能力越大;径流胶体主要通过静电吸引、羟基取代和表面络合等方式吸附结合重金属离子。为探究城市地表径流胶体对重金属下渗迁移行为的影响,提取道路径流中的胶体,考察径流胶体共存时Cu²⁺、Pb²⁺和Cd²⁺的下渗迁移出流浓度变化,分析进水流速、介质粒径、pH值、离子强度、重金属离子共存和胶体粒径对胶体携带重金属迁移行为的影响。结果表明,径流胶体能够显著促进Cu²⁺、Pb²⁺和Cd²⁺在下渗柱的迁移;进水流速越高,径流胶体对重金属的携带迁移作用越明显,当流速由5 mL/min升高为10 mL/min时,达到平衡时Cu²⁺、Pb²⁺和Cd²⁺的相对出流浓度分别增加13.8%、18.9%和84.5%;下渗设施中介质粒径越小,径流胶体对重金属的携带迁移作用越不明显;pH值为6的弱酸条件最利于径流胶体对重金属的携带迁移;地表径流中Na⁺或多种重金属共存时,胶体携带重金属的下渗迁移过程可受到抑制,且离子强度越大,其受抑制作用越明显;胶体粒径会显著影响径流胶体对重金属的携带迁移能力,胶体粒径越小,越容易携带重金属下渗迁移。