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随着工农业的发展，水体受重金属污染严重，当前水污染的治理成为现代社会最关注的问题。以零价铁还原去除重金属成为一个非常活跃的研究领域。而纳米零价铁因其比表面积大、反应活性强等优点被广泛应用于重金属、硝酸盐等污染物的治理。但由于纳米零价铁在空气中不稳定，且在使用中易团聚，致使其反应活性大大下降。针对上述问题，为了提高纳米零价铁的反应活性，本文制备了多种负载型纳米零价铁，并将其用于水中 Cu(II)、Cr(VI)的去除，探究几种负载型纳米零价铁对水中 Cu(II)、Cr(VI)的去除效果及主要影响因素。并将其应用于人工湿地中，探究其在实际应用中的可行性。论文得出的主要结论如下： （1）无机矿物材料具有多孔性结构，可将纳米零价铁固定在其表面或内部空隙中，以提高纳米零价铁的稳定性。将制得的四种无机矿物负载型纳米零价铁（海泡石-nZVI、Na-蒙脱石-nZVI、Ca-蒙脱石-nZVI和沸石-nZVI）用于 Cu(II)、Cr(VI)的去除，发现当 m无机矿物：mFe2+比例为4:1时，处理效果最好，可视为最佳比例；而四种无机矿物-nZVI对 Cu(II)去除率由大到小依次为 Na-蒙脱石-nZVI（98.26％）≈海泡石-nZVI（98.17%）>Ca-蒙脱石-nZVI（69.85%）>沸石-nZVI（63.11%），对 Cr(VI)去除率由大到小依次为 Na-蒙脱石-nZVI（98.76%）>沸石-nZVI（95.68%）>海泡石-nZVI（88.55%）>Ca-蒙脱石-nZVI（82.27%）；对比研究空气中存放15天后的负载型纳米零价铁与新鲜制备的负载型纳米零价铁对重金属的去除效果，发现海泡石-nZVI和Na-蒙脱石-nZVI具有较好的稳定性，而Ca-蒙脱石-nZVI和沸石-nZVI颗粒的稳定性较差，15天后对Cu(II)的去除率分别下降了7.92%、7.93%，对Cr(VI)的去除率分别下降了9.59%、34.49%。可见，Na-蒙脱石-nZVI对水中 Cu(II)、Cr(VI)都具有较好的去除效果，且稳定性强。 （2）考察体系pH值、初始浓度以及Na-蒙脱石-nZVI（Mt-nZVI）投加量对去除Cu(II)、Cr(VI)的影响。研究发现，与普通nZVI相比， Mt-nZVI对40mg/LCu(II)、30 mg/L Cr(VI)具有更好的去除率，三种材料对Cu(II)、Cr(VI)的处理效率为Mt-nZVI>nZVI>Mt；Cu(II)去除率随着pH的升高而升高，而Cr(VI)去除率随着pH升高而降低；初始浓度的降低有利于 Cu(II)、Cr(VI)去除率的提高；Mt-nZVI投加量的增加有利于 Cu(II)、Cr(VI)的去除；通过计算，Mt-nZVI颗粒去除 Cu(II)、Cr(VI)的动力学更符合拟二级动力学模型，其吸附行为更符合Langmuir吸附模型，并可得Mt-nZVI颗粒对Cu(II)的最大吸附量为133.51mg/g，对Cr(VI)的最大吸附量为24.09 mg/g。 （3）包埋法可将Mt-nZVI颗粒包埋于内部结构中，相比前述的负载型零价铁，该方法提高了出水水质，降低了分离操作的难度，并且避免了纳米颗粒在使用中存在的环境风险。但研究发现，相较于Mt-nZVI颗粒，经SA包埋后的小球因传质阻力增加、接触面积减小等原因，导致去除率降低，但随着时间的增加，包埋小球对Cu(II)、Cr(VI)的去除可持续进行，在24h后，对40mg/L Cu(II)、30 mg/LCr(VI)的去除率分别达到92.11%、89.49%。此外，根据Mt-nZVI和SA比例对制备 SA/Mt-nZVI小球物理性能及对 Cu(II)、Cr(VI)处理能力的影响，发现6.0wt%的Mt-nZVI颗粒和2.0 wt%的海藻酸钠为最佳比例；初始pH的增加有利于Cu(II)的去除，但不利于Cr(VI)的去除，初始浓度的降低有利于Cu(II)、Cr(VI)去除率的提高；SA/Mt-nZVI小球去除 Cu(II)、Cr(VI)动力学过程遵循拟二级动力学模型的规律，其吸附行为可以用 Langmuir等温吸附模型拟合，并可得对 Cu(II)的最大吸附量为63.90 mg/g，对Cr(VI)的最大吸附量为17.25mg/g；XPS结果表明 SA/Mt-nZVI小球对 Cu(II)、Cr(VI)的去除机理包括吸附和还原两个步骤。SA/Mt-nZVI小球可有效净化水中的Cu(II)、Cr(VI)，且可重复使用。重复使用3次后，对Cu(II)的去除率仍维持在59.52%，对Cr(VI)的去除率反而增加，达到96.82%。 （4）将SA/Mt-nZVI小球置于人工湿地中，探究其应用于人工湿地中的可行性。结果表明，与Mt-nZVI颗粒相比，SA/Mt-nZVI小球因其出水水质澄清，出铁量少而更适用于人工湿地净化污染物；人工湿地中添加SA/Mt-nZVI小球可以显著提高Cu(II)和Cr(VI)的去除率，且去除率随SA/Mt-nZVI小球添加量的增加而增加，而出水Fe2+与总铁的浓度也与 SA/Mt-nZVI小球添加量呈线性正相关；将 SA/Mt-nZVI小球（2.0 g）在人工湿地中连续使用两次，对Cu(II)的去除率下降到95.11%，对Cr(VI)的去除率下降到64.57%，但依然高于未添加SA/Mt-nZVI小球的人工湿地，表明 SA/Mt-nZVI小球用于人工湿地净化水质具有一定的可行性。