近年来,硝酸盐污染日益严重,城市的污水渗流、工业化学物质的下渗以及农药化肥的过度使用都是导致地下水硝酸盐污染的重要因素。因此研发高效经济的地下水硝酸盐去除技术,对于缓解地下水污染压力具有重要意义。本研究将凹凸棒原土进行提纯与酸化处理,通过表征与对比试验,筛选出提纯处理的凹凸棒土（ATP）为负载材料,并探究其在不同影响因素下去除硝酸盐的影响及吸附行为。基于选定的提纯处理凹凸棒土的基础上,实验室采用液相还原法将ATP负载于纳米零价铁（n ZVI）,制备出复合材料（ATP-n ZVI）用于地下水中硝酸盐的去除。通过电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）等方法进行材料表征分析。并进行批实验探讨了ATP与n ZVI质量比、复合材料投加量、初始硝酸盐浓度、初始p H、反应温度、共存阴离子等多种不同环境因素对硝酸盐去除率与氮气选择性。最后将ATP-n ZVI作为可渗透反应墙（PRB）的填充材料,探究其在实际应用中的可行性。本研究得到了以下主要结论:（1）凹凸棒土的筛选与硝酸盐的去除研究。不同处理方式下,酸改性比提纯处理的凹凸棒土去除杂质效果更好,对硝酸盐的去除率高1.53%。初始溶液p H的减小和投加浓度的升高,均有利于ATP对硝酸盐去除率的提高。硝酸盐浓度越大,ATP对硝酸盐溶液的脱硝量越大。根据动力学方程拟合可知,ATP对于硝酸盐吸附符合二级动力学模型,其吸附作用主要为化学吸附。（2）ATP-n ZVI去除硝酸盐的影响因素与反应机制探究。通过SEM和XRD证实了ATP已成功负载到n ZVI中,XRD表明反应后的材料中出现铁的氧化物衍射峰,XPS也表明铁的价态发生了变化。当ATP与n ZVI的质量比为1:1,投加量为1.5g/L时为最佳材料质量比与投加浓度。不同材料去除率由大到小分别为ATP-n ZVI＞n ZVI＞铁粉＞ATP。初始溶液p H的降低,有利于去除率与反应速率的提高,当p H为中性时,氮气选择性最高,为42.74%。不同初始硝酸盐浓度与投加浓度对硝酸盐的去除率有相同的趋势,随着Fe/N比的增大而提高,而N2选择性则随着Fe/N比增大而降低。不同共存阴离子对硝酸盐的抑制作用顺序为PO43-＞CO32-＞SO42-＞Cl-,PO43-的存在使得去除率急速下降到15.23%。在机制探究中发现,亚硝酸盐仅为中间产物,氨氮和氮气为反应后的主要产物。反应过程中的p H从7.0升高到9.0左右,表明溶液中H+参与了氧化还原反应,反应过程中生成大量氢氧化物,导致p H值快速升高,ORP从43mv下降至-110mv,也说明了随着反应的进行溶液中Fe（Ⅱ）的产生及氧的消耗。（3）ATP-n ZVI填充PRB的可行性探究。在模拟PRB动态实验中,与其它装填材料相比,ATP-n ZVI去除率与长效性最高,在六天内保持在62.59%～76.32%,第六天依然能达到出水标准要求。酸性条件的去除率与长效性均优于中性和碱性条件,硝酸盐浓度越低则去除率越高,20 mg/L浓度硝酸盐在p H=5的条件下六天内去除率保持在73.46%～84.76%,而处理60 mg/L的硝酸盐效果并不理想。不同装填方式的去除率仅在前期有影响,六天后去除率差异不大。流速越小,越有利于硝酸盐的去除。本课题基于价格低廉、对环境友好的ATP来负载n ZVI,探究去除地下水中硝酸盐的性能与反应机制。结果表明,ATP-n ZVI有潜力被开发为直接修复地下水中硝酸盐污染的合适材料。