在自然界中,土壤、大气降尘以及地下水环境中存在着大量的重金属污染物,这些污染物一旦随着农作物、空气及牲畜水禽进入到人类的体内,就会造成不可逆转的后果,且不易排出体内。以往大多数学者对污染物迁移转化和吸附污染物的胶体迁移做了大量研究,且对于生物炭吸附污染物的研究甚多。然而,对于纳米生物炭在地下环境中的迁移研究较少,尤其当地下环境中存在重金属污染物时,纳米生物炭还能够影响重金属污染物的迁移,然而对于携带污染物协同迁移的研究知之甚少。本研究选取原始及未研磨两类生物炭材料和Cd为研究对象,通过一系列现代分析测试方法（如红外光谱、比表面积、扫描电镜和元素分析等）,测试两种生物炭表面官能团、比表面积及孔容孔径、微观形貌、组成成分及相关性质等物理量。通过开展室内柱实验研究,模拟饱和多孔介质中纳米生物炭及镉（Cd）在不同理化条件下的单独迁移和协同迁移规律。结合Hydrus数值模拟软件对迁移和协同迁移过程进行模拟,建立双动力学位点模型,深刻剖析纳米生物炭对镉迁移行为的影响机制。本研究得到以下结论:（1）生物炭表征结果显示,纳米生物炭比表面积为23.90 m²/g,孔径体积为0.045 cm³/g。由元素分析结果可知,在小麦秸秆生物炭热解的过程中,失去氧元素,在纳米生物炭中,碳（C）元素的含量较高,氢（H）和氮（N）元素的含量较低。研磨后的生物炭呈粉末状、细小块状,偶有粉碎不完全的块状,元素组成和含量分别为C（70.86%）,O（17.93%）,Ca（0.77%）,K（3.4%）,Mg（0.34%）,P（0.15%）和Al（0.12%）,与原始生物炭相比并无明显变化。研磨前后生物炭官能团种类相似。（2）纳米生物炭在饱和石英砂多孔介质中的迁移试验结果表明,其迁移能力随着离子强度（IS）降低、p H的升高而增加,而滞留能力随着IS的降低、随p H的升高而减小。IS和p H通过影响纳米生物炭的表面电势而影响到其稳定性,从而影响其迁移与滞留能力。随着纳米生物炭注入浓度的增加,其在淋出液中迁移出来的量也越多。在同等理化条件下,小麦秸秆纳米生物炭的迁移能力大于玉米秸秆纳米生物炭的迁移能力,这是由于二者表面不同种类的表面官所导致二者表面电势不同。（3）Cd在饱和石英砂多孔介质中的迁移实验研究发现,IS与p H都是影响Cd迁移的重要因素,Cd的迁移能力随着离子强度IS的增加而增大,且随着p H的降低而增大。这是由于IS增大时,体系中的K⁺会增多,与Cd²⁺存在阳离子竞争吸附,使Cd吸附态活化,被置换下来进入水相中迁移出石英砂柱;而当p H降低时,体系中的H⁺增多,与Cd²⁺存在阳离子竞争吸附,有利于Cd的迁移。（4）在纳米生物炭和Cd单独迁移研究的基础上,开展了二者在饱和多孔介质中协同迁移规律的研究。结果显示,在p H为6时,纳米生物炭对Cd的吸附效果最好,吸附量可达到36.32 mg/L,去除率为92.20%。当投放的BC浓度为600 mg/L时,纳米生物炭对Cd的去除率（%）趋近平衡,吸附量为32.48 mg/L。纳米生物炭与Cd的协同迁移相互影响较为明显,在不同离子强度条件下,纳米生物炭会促进纳米生物炭的迁移,Cd抑制纳米生物炭的迁移;在不同p H值条件下,相比单独迁移,与Cd协同迁移的纳米生物炭回收率都有所下降,Cd起到了IS的作用,从而抑制纳米生物炭的迁移;而纳米生物炭将Cd吸附在其表面,与Cd一同滞留在石英砂柱中,对Cd的迁移也起到了抑制作用。当石英砂柱中先存在Cd时,Cd²⁺的存在相当于增强了溶液中的离子强度,纳米生物炭的最大滞留量从0.19 mg/g增加到0.59 mg/g,Cd抑制了纳米生物炭的迁移;当石英砂柱中先存在纳米生物炭时,对Cd起到了一定的吸附效果,二者大部分滞留在石英砂柱中,从而抑制了Cd的迁移。