现代社会的经济迅速地发展,支持经济发展的工业生产也随着迅猛增加,工业废水成为环境污染问题中一个重要的问题。其中含重金属离子的矿山废水所产生的环境类的问题也越来地严重,它已经成为一个全球性的问题,日渐引起全世界的环境工作者的重视。由于重金属离子废水来源多样、排放地点分散、污染范围大、浓度不稳定,如果采用传统的处理工业废水的方法来处理,则不但投入资金巨大、成本较高、实用性也有所限制。寻找既经济又实用的处理技术,已经成为近年来国内外学者广泛关注的焦点。与传统污染物处理技术相比,辐射技术处理污染物一般在常温常压下进行,具有工艺简单,处理效果较好,无二次污染等特点,尤其在处理难降解有毒有机污染物和重金属离子方面有其独到之处。本文利用电离辐射技术钴源伽马射线对矿山废水中的重金属离子进行还原处理。(1)对清华核研院的钴源伽马射线的辐射剂量率进行标定：使用硫酸亚铁氨低量程标定方法对钴源周围辐射场的32个位点进行了标定,使用铬酸银高量程标定方法对钴源中心孔道辐射场进行了三次平行标定,得到了清华核研院钴源辐射场所选位点的剂量率数据。(2)电离辐射去除废水中的铜离子：废水初始pH值在5.47左右比较有利于铜离子(IⅡ)的辐照还原,不同初始pH水平的水样在辐照过程中的实测pH值都迅速下降然后接近于理论值(pH2-3)的位置,其后就保持平稳。当OH·,H·和eaq-这三种自由基共同存在的环境下,铜离子辐照还原的主要部分是由eaq-自由基完成的。对于铜离子初始浓度为80mg/L的水样,辐照吸收剂量达到7kGy时,铜离子的去除率就可以达到97%。铜离子的去除效率是随着辐照吸收剂量的增大而增大的。在同样一个特定的辐照吸收剂量水平,初始铜离子浓度低的水样的铜离子去除率高于其它两组水样。较低的剂量率更有利于金属离子的辐照还原反应。辐照吸收剂量从0kGy到10kGy,硫酸根离子的浓度都基本没有变化,其对金属离子的还原反应也基本没有影响。硝酸根离子的存在对铜离子的还原是有抑制作用。(3)电离辐射去除废水中的铬离子(Ⅵ)：在四种不同的初始pH值(pHH1.98,5.38,7.00,10.45)条件下,Cr(Ⅵ)的还原效果都随着辐照吸收剂量的增加而提高。水样的初始pH值对Cr(Ⅵ)的还原有着很大的影响,pH相对较低的情况有利于Cr(Ⅵ)的还原。甲酸、乙酸和乙醇这三种羟基捕收剂分别存在于溶液中时,六价铬离子的去除效率是非常相近的。在eap-,H·OH·, HO2·CO2·-四种自由基中,HO2·/CO2·-对六价铬离子的还原最有利。碳酸根,硫酸根,硝酸根这三种阴离子都有利于六价铬离子的辐照还原,加入碳酸根的废水中六价铬离子的去除率明显高于加入其它两种阴离子的溶液。(4)电离辐射去除混合废水中的金属离子：当Cu2+离子与Cr6+离子摩尔浓度比值为1：2的时候,混合溶液中铜离子和六价铬离子的辐照还原效率比价好。混合金属离子的溶液的辐照还原处理,其中所含的金属离子之间不会彼此影响,依然可以得到非常好的去除效果。(5)动力学研究及机理分析：铜离子和铬离子(Ⅵ)的辐照还原都遵循准一级动力学方程。经过XPS分析可以得出结论,二价铜离子被伽马射线辐照还原后得到的产物是单质铜Cu,而不是CuO或者Cu2O。可以初步断定混合金属离子废水经过辐照处理后,其中六价铬离子的还原产物是以三价铬的形式存在。