沉积物对水中生态环境十分重要,疏水性多环芳烃（PAHs）易与含水的沉积物紧密粘附,对地下水和地表水的水生环境以及人类健康构成巨大威胁。本研究,通过在300 kPa的压力下将含有臭氧（O₃）的空气溶解到非离子表面活性剂（Tween-20）溶液中,用于原位靶向去除菲（PHE）污染的沉积物,构建了功能化的微泡,称为胶体臭氧泡沫（COAs）。表征了COAs的稳定性、气含量和直径这些基本性质;并研究COAs的界面行为特征包括其表面吸附特性、水相沉积物中的迁移扩散特点和PHE在沉积物上的解吸动力学;重点研究COAs对沉积物上PHE的解吸和氧化效率。此外,考虑盐度和老化对上述三个方面的影响。论文主要的结果和结论如下:（1）当Tween-20的初始浓度低于或高于临界胶束浓度（CMC）时,与不存在O₃的胶质气泡（CGAs）相比,COA的稳定性略微减弱,但COA的半衰期仍然大于200 s。COAs的性质受盐度的影响比较大,随着水中盐度增加COAs的半衰期有着明显的减少,从220 s衰减到160 s左右,气含率会随盐度增加而增加。（2）COAs对沉积物的去除效率和COAs对PHE的氧化降解效率遵循“具有高PHE浓度的疏水表面”>“具有低PHE浓度的亲水表面”>“具有低PHE浓度的疏水表面”的顺序。当初始PHE浓度为240.0μg/kg时,从沉积物中除去约96.9%的PHE,并且在0.6 mg/L的高O₃浓度下84.9%的总PHE被氧化。（3）在亲水沉积物上,PHE的解吸会随着盐度的增加而减少,但是在疏水沉积物上PHE的解吸则受盐度的影响不明显;COAs相比O₃微泡（OMs）修复“疏水沉积物高含量PHE”上PHE的解吸和氧化降解率更好,解吸率最高达到87.5%左右,氧化降解率可以达到75%左右。在实际河水中修复效果会下降,但是重复处理可以有效的将沉积物上的PHE去除。（4）COAs去除沉积物中老化的PHE的较优浓度为2 CMC。COAs在去除亲水沉积物中老化的PHE比疏水沉积物中好可以达到51.7%,但是比OMs的67.5%略差,氧化降解率为41.9%。但是COAs可以去除疏水沉积物中老化的PHE,去除效果大约为11.7%。COAs处理之后对于亲水沉积物内部的结构有一定的破坏,但是对疏水沉积内部结构的影响不大。本研究很好地实现了用COAs从含水层沉积物中原位和靶向去除疏水性有机污染物,对沉积物中老化的疏水性有机污染物也有一定的效果。本研究为COAs这一新型原位修复技术的研发提供了实验和理论依据,并为评估其在沉积物污染治理中的应用奠定了基础。