多氯联苯(PCBs)是一类典型的持久性有机污染物，具有潜在的致癌、致畸、致突变作用，能严重危害生态环境和人体健康。PCBs目前最主要的处理方法是高温热解法，但是这种方法主要适用于处理高浓度的PCBs，且焚烧不完全时还将产生比PCBs毒性更强的二噁英，因此寻找一种更加廉价和安全的处理方法十分有必要。异相类Fenton反应是一种绿色的高级氧化技术，以固体物质作为催化剂，催化过氧化氢产生的高反应活性的自由基来有效的降解有机污染物。本文以铁矿物作为异相类Fenton反应的催化剂，首先比较了不同类型铁矿物催化H2O2降解PCBs的效果，并对其催化反应机理进行了分析;其次研究了不同反应条件对针铁矿类Fenton反应降解PCBs的影响，分析了反应动力学特征，并考察了无机阴阳离子和不同组成的有机物对PCBs降解的影响。主要的研究结果如下:　　(1)在磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(α-Fe2O3)、针铁矿(α-FeOOH)和水合氧化铁(Ⅲ)(H2Fe2O4)催化的4种异相类Fenton体系中，反应48 h后，PCB28（2，4，4-三氯联苯）的降解率分别为86％、74％、98％、与78％，表明催化活性依次为针铁矿＞四氧化三铁＞水合氧化铁＞α-氧化铁。同时观测到反应过程中H2Fe2O4溶出的总铁离子量最大，为1.8mg·L-1，而该铁离子浓度条件下进行的均相Fenton反应对PCB28无降解效果，表明主要的反应机理是铁矿物直接催化分解过氧化氢降解了PCB28。以具有荧光性的7-羟基香豆素（7-HC）对反应过程中的羟基自由基(·OH)的定量测定结果表明，针铁矿催化分解H2O2产生·OH的活性最高。通过还原性活性物质的测定结果表明，类Fenton反应体系中，除了具有氧化活性的·OH中间体生成外，还生成了具有还原性活性的中间体。加入·OH淬灭剂叔丁醇和超氧化物自由基淬灭剂对苯醌后，对不同铁矿物催化的类Fenton体系产生·OH的影响效果和程度显著不同，表明4种铁矿物催化过氧化氢产生·OH的机理不同。　　(2) PCB28与H2O2在α-FeOOH/H2O2体系中的降解动力学符合拟准一级动力学方程。酸性条件有利于反应体系中·OH的生成，PCB28的降解速率随着pH的升高而下降，而H2O2的分解速率随pH的升高而增加。当pH由3增加到7，此时反应体系中7-HC的生成量由3×10-5 M降低到1.1×10-5 M，PCB28的降解速率由0.17 h-1降低到0.01 h-1，而H2O2的降解速率由0.05 h-1增加到0.11 h-1;增加α-FeOOH的量有利于反应的进行，当体系中α-FeOOH的浓度由0.5g L-1增加到5 gL-1时，PCB28降解速率由0.01 h-1增加到0.59 h-1，H2O2分解速率由0.03 h-1增加到0.15 h-1，7-HC的生成量由2×10-5 M增加到4.7×10-5 M;而当体系中的H2O2浓度由20 mM增加到200 mM时，PCB28降解速率由0.1 h-1增加到0.18h-1，H2O2分解速率由0.08 h-1下降到0.03 h-1。随着联苯结构中氯代数目的增加，PCBs在α-FeOOH/H2O2体系中的降解速率逐渐下降，PCB3、PCB15、PCB28和PCB43在反应系统中的半衰期t1/2分别为1.8、3.5、4.1和11h。较高的温度有利于反应的进行，当体系温度为15℃、25℃、35℃时，PCB28降解速率分别为0.13 h-1、0.17 h-1和0.30 h-1，H2O2分解速率为0.02 h-1、0.05 h-1和0.07 h-1。PCB28的浓度越高，其降解速率会减小，但是H2O2的分解速率会增加。反应后，通过GC-MS对PCB28反应产物的组成分析，包括两种羟基化产物和三种脱氯产物。　　(3)在α-FeOOH/H2O2体系中加入ClO4-之后对PCB28的降解几乎无影响，而加入NO3-、Cl-、SO42-后对于PCB28降解的抑制作用逐渐增强，PCB28的降解率分别下降到83％、43％和39％，而H2PO4-对PCB28的抑制作用最强，只有6％的PCB28被降解。阴离子对于H2O2的分解也具有类似的抑制作用，不添加阴离子时，反应48h后20 mM的H2O2的降解率为68％，而加入ClO4-、NO3-、Cl-、SO42-和H2PO4-之后，H2O2的降解率分别为66％、62％、29％、16％和5％。而且随着Cl-和SO42-浓度的升高，体系对PCB28和H2O2降解速率的抑制作用增强，而且这两种阴离子对于体系产生的·OH的淬灭作用也会随着其浓度的升高而增加。Na+、Ca2+、Mg2+和NH4+等阳离子对于体系反应活性的影响不大。　　(4)有机物的加入对针铁矿类Fenton体系反应活性的影响也很显著，在加入草酸、柠檬酸、苹果酸和丁二酸等小分子有机酸后，均对PCB28的降解和H2O2的分解作用起到了明显的抑制作用;且草酸、柠檬酸和苹果酸对7-HC的生成量影响很大，7-HC的生成量由8.6×10-6 M分别下降到0.45×10-6M、0.68×10-6M和0.88×10-6 M。腐殖质模式化合物咖啡酸和2，6-二甲氧基苯酚对于PCB28的降解具有促进作用，PCB28的降解速率分别增加了24.6％和53.4％;而儿茶酚和五倍子酸对于PCB28降解具有一定的抑制作用，PCB28的降解速率下降了71.2％和74％;且这四种化合物都会抑制H2O2的分解。在pH3条件下加入富里酸后对于PCB28的降解有促进作用，PCB28的降解速率由0.073±0.001 h-1增加到0.090±0.001 h-1，而此时H2O2的表观降解速率只有0.041±0.002 h-1。在pH7条件下，低浓度的富里酸会促进PCB28的降解，高浓度则抑制了PCB28的降解;同时观测到对7-HC的生成量也有相同的结果，表明富里酸对针铁矿类Fenton体系降解PCB28的影响主要是由于影响了体系中羟基自由基的生成量造成的。　　研究结果表明异相Fenton反应中铁矿物表面催化H2O2产生的高反应活性自由基中间体是降解PCBs的主要机制，在pH3.0，25℃，针铁矿浓度1.0 g/L，H2O2浓度20 mM时，反应24h后体系中的PCB28几乎完全降解，表明铁矿物类Fenton技术是修复PCBs污染较有应用前景的修复手段之一。