近年来,随着经济的快速发展,环境问题日益突出,尤其是水污染问题。大量的工业、农业以及生活污染物被排放到天然水体中,给人类生存和健康带来了巨大的危害。此外,水体中污染物的复杂多样,不同类型污染物之间的相互作用也给水处理带来了挑战。如何高效的去除污染物成为国内外研究的热点之一。磁性纳米材料由于具有较大的比表面积,强的磁响应性以及可在其表面嫁接不同性能的官能团等优点受到广泛关注。在本论文中,我们制备了磁性纳米Fe₃O₄粒子,并对其功能化修饰;将功能化磁性纳米材料用于去除水体中的有机物和重金属;最后将实验室内合成的材料与生态浮岛联用于绣江河的水质改善当中。主要研究内容和成果如下:（1）利用反相悬浮交联法将Fe₃O₄嵌入到壳聚糖（CS）基质中,成功地合成了磁性壳聚糖（MCS）,并利用一系列表征手段观察其形貌特征。在单独的水杨酸（SA）或腐殖酸（HA）溶液中,由于吸附倾向性以及尺寸效应使得MCS对SA有更好的吸附效果相较于HA;在最佳吸附条件下（MCS用量0.7 g/L、吸附时间80 min）,MCS对SA和HA的最大吸附容量分别为84.82 mg/g和8.47 mg/g,两者的吸附过程均符合伪一级动力学模型和Freundlich等温线模型。在SA和HA的复合污染中,两种污染物之间的相互作用和对吸附点位的竞争使得MCS对二者的去除率都会有一定程度的下降。（2）在单一或复合污染中,本文采用MCS-混凝法对SA和HA的去除效率进行了研究。对于单独的混凝实验,硫酸铝（Alum）在足够剂量（12.0 mg/L）的情况下对HA的去除是有效的,而对SA的效果较差,其中电中和、网捕卷扫和絮凝体吸附起着主要作用。MCS和Alum的联合使用导致SA和HA去除率的增加,并降低了上述两种水处理材料的投加量（MCS用量0.5 g/L、Alum用量8 mg/L）。利用激光衍射粒度仪对实验过程中絮凝体的动态尺寸进行了研究。实验结果表明MCS不仅可以作为有机物的吸附剂,而且可以增强混凝过程产生的絮凝体的沉降性,并增加絮凝体的尺寸。（3）基于1,8萘酰亚胺对Hg²⁺的高选择性、高灵敏度以及能够形成稳定的酰亚胺-Hg-酰亚胺复合物,我们将该探针负载到MCS,成功地制备了粒径为20-50 nm的多功能化的磁性纳米荧光粒子（MNFPs）,并采用一系列表征手段观察其形貌特征。在最佳条件下,MNFPs对Hg²⁺具有良好的荧光响应,检测时间短（10 min）,并且对Hg²⁺的选择性高于其他重金属离子。此外,MNFPs对Hg²⁺的最大吸附容量约为92.31 mg/g,并可通过磁场进行快速分离,避免二次污染。上述实验结果证明,MNFPs可用于简单、快速、同时测定和去除环境中的微量Hg²⁺。（4）将实验室内合成的磁性纳米材料与生态浮岛联合用于净化绣江河金盘村段水质的示范工程当中。该工程的实验结果表明,通过多种不同类型水处理方式组成的新型生态浮岛对水质净化有良好的效果,并促进生态环境的建设。