环境污染特别是水污染的问题已愈来愈严重地威胁着人类的健康和生存环境，研究开发治理水污染的新材料新方法新技术，成为目前环境治理领域的工作重点。纳米氧化镁因具有吸附能力强、环境友好、使用条件温和、成本低廉等特点，在污染治理和环境保护领域呈现出独特优势和应用前景。本文围绕着所制备纳米MgO粉体对有机染料和重金属离子的吸附性能进行了系统研究，以期为高效处理水污染提供可靠的实验依据和理论基础。通过一种简单的溶胶-凝胶技术制得纳米MgO粉体，并采用XRD、TEM、BET等分析技术对其物相结构、形貌和比表面积等进行表征。本论文以甲基橙的水溶液模拟偶氮类染料废水，分别研究了不同反应时间、初始浓度、溶液pH下纳米氧化镁对甲基橙的去除效率。结果发现，纳米MgO对水溶液中的甲基橙具有快的吸附速率和高的吸附容量(qmax=195mg/g)；溶液的pH值是影响纳米MgO吸附容量非常重要的因素之一，随着pH值的增大其吸附容量先逐渐增大然后逐渐减小。动力学分析表明，纳米MgO对甲基橙的吸附符合准二级吸附动力学模型。以Cd2+、Pb2+的水溶液模拟重金属废水，研究纳米MgO对溶液中重金属离子的吸附，探讨了吸附时间、重金属离子浓度及初始溶液pH值等因素对纳米MgO吸附性能的影响。实验表明，纳米MgO对Cd2+、Pb2+的吸附速率非常快，在大约30min后，就达到吸附平衡。通过Langmuir模型计算可知，纳米MgO对单一Cd2+、Pb2+的最大吸附容量分别为2301mg/g和2612mg/g。在两者竞争吸附体系下，纳米MgO对重金属离子的亲附性顺序为Pb2+> Cd2+。纳米MgO对Pb2+的吸附无论是在单一体系还是双元体系都符合Langmuir吸附等温线模型；但是对于Cd2+的吸附，只有单组份体系符合Langmuir模型，而双元体系不符合。初始溶液pH值对纳米氧化镁的吸附性能有显著的影响，尤其是对Cd2+的吸附。对吸附后的粉体进行分析揭示了纳米MgO粉体对重金属离子的结合作用机制涉及到吸附、阳离子交换以及氢氧化物的沉淀等，且这种结合作用较强，即使经过连续五次的洗脱，也很难从粉体中洗脱出重金属离子。