重金属和有机污染物的去除是水污染控制的热点和难题。基于零价铁（Fe⁰）的水处理技术因其具有有效去除重金属和有机污染物且价格低廉、环境友好的优势而备受关注。然而在实际应用中,Fe⁰常因表面氧化膜的钝化以及反应过程中腐蚀产物的钝化而导致其反应活性出现下降。同时,较高的初始pH也会抑制它对污染物的去除效果。鉴于此,本论文提出采用天然黄铁矿（FeS₂）对Fe⁰进行改性、强化Fe⁰对水中污染物的去除活性,实现污染物的高效去除。本论文以高毒三价砷（As（III））和难降解有机污染物吡虫啉（IMI）为目标污染物,分别研究了混合FeS₂-Fe⁰去除水中的As、球磨FeS₂@Fe⁰去除水中的As和球磨FeS₂@Fe⁰活化过硫酸盐（PS）氧化去除IMI。具体研究结果包括:（1）相比于等质量的单独FeS₂和单独Fe⁰体系,混合FeS₂-Fe⁰体系在初始pH为3.0⁹.0的范围内都具有更高的总As去除率和更快的As（III）氧化速率。混合FeS₂-Fe⁰体系有效去除总As的最佳FeS₂和Fe⁰的混合质量配比为1:1,最佳投加量为2.0 g/L。水中Fe²⁺、总Fe²⁺和pH值的变化以及电子扫描电镜表征（SEM）和电子顺磁共振实验（EPR）结果均表明混合FeS₂-Fe⁰体系中的FeS₂促进了Fe⁰的腐蚀反应,所以促进了体系中总As的高效去除和As（III）的快速氧化。X射线光电子能谱（XPS）表征结果显示混合FeS₂-Fe⁰体系中Fe⁰的表面产生了以FeS₂为主的铁硫化物。由于FeS₂具有比铁氧化物更优异的电子传导性能和较高的标准氧化还原电位,因此可作为阴极电子导体改善Fe⁰的电子传递过程,促进Fe⁰的腐蚀反应。（2）相比于等质量的混合FeS₂-Fe⁰体系,球磨FeS₂@Fe⁰体系具有更高的总As去除效果,其去除速率可提高21.7倍。实验结果表明,球磨FeS₂@Fe⁰有效去除As的最佳FeS₂和Fe⁰的球磨质量配比为1:1,最佳投加量为0.5 g/L。酸性条件下球磨FeS₂@Fe⁰对As的去除速率快,而碱性条件则相对较慢。由电子扫描电镜-电子能谱（SEM-EDS）表征、水中总Fe²⁺的测定和电化学实验结果知,球磨FeS₂@Fe⁰中Fe⁰的表面有铁硫化物产生,所以具有更高的腐蚀活性,因而具有更高的总As去除率。（3）相比于等质量的球磨FeS₂和球磨Fe⁰,球磨FeS₂@Fe⁰可更高效地活化PS氧化去除水中的IMI。其中,FeS₂和Fe⁰的最佳球磨质量配比为1:9,最佳投加量为0.1 g/L,PS的最佳投加浓度为2.5 mmoL/L。在pH为3.0⁹.0的范围内,球磨FeS₂@Fe⁰均可有效地活化PS去除IMI。由SEM-EDS和XPS表征结果知,球磨FeS₂@Fe⁰中Fe⁰的表面产生了以FeS₂为主的铁硫化物,且其表面Fe原子周围的电子密度出现了增加,铁硫化物的产生和Fe原子周围电子密度的增加可能是球磨FeS₂@Fe⁰高效活化PS氧化去除IMI的主要原因。此外,研究表明,在球磨FeS₂@Fe⁰活化PS氧化去除IMI的过程中,氧化IMI的主要自由基为SO₄^-·。