利用零价纳米铁颗粒（nZVI）对地下水进行原位治理是近年来的一个研究热点。nZVI具有比表面积和很高的反应活性，能快速去除水中的多种有机氯代污染物、重金属及无机盐等污染物，并且使用灵活方便，在地下水原位治理中具有极大的优势。但在实际应用中却面临这样几个问题：分散性差，易团聚沉淀，在地下含水层中迁移性差。这些问题都极大地限制了零价纳米铁在实际工程中的应用。针对以上问题，本研究经一系列筛选试验，最终选择了聚苯乙烯磺酸钠（PSS）作为分散剂，利用低浓度的PSS制备了悬浮性能良好且具有高反应活性的复合零价纳米铁（nZVI/PSS）。采用氮气吸附—脱附比表面积分析、透射电镜、X射线光电子能谱仪、X射线衍射和Zeta电位分析等现代分析技术分别对nZVI和nZVI/PSS进行了一系列表征，探讨了PSS的加入对nZVI表面结构的影响。目前，我国地下水中的砷污染相当严峻，并引起社会的广泛光柱。本文选择As（III）为研究对象，比较了铁投加量、As（III）初始浓度、溶液初始pH及Na⁺和Ca²⁺等阳离子对nZVI和nZVI/PSS去除As（III）的情况，并进行了动力学分析。最后通过XPS对反应后的nZVI和nZVI/PSS表面元素、价态及百分含量分布进行了分析，进一步探讨了nZVI和nZVI/PSS对As（III）的去除机理。论文所取得的研究成果主要分为以下4个部分：1.通过优化制备条件得到了制备nZVI/PSS的最佳条件为：先采用液相还原法制备nZVI，再将1.0g（扣除所含水分）nZVI和100mL纯水混合后加入到装有2mL5%（w/v） PSS溶液的三口平底烧瓶中，在通N₂的条件下，用机械搅拌器以300rpm的速度搅拌3h，即制得了能稳定悬浮2周以上的nZVI/PSS。2.表征结果显示，nZVI和nZVI/PSS颗粒粒径均在50-60nm，其比表面积分别为29.60m²·g^-1和38.44m²·g^-1。X射线光电子能谱结果表明，相比nZVI，nZVI/PSS表面的C、OH^-和O^2-的百分含量有所增高，而吸附的H₂O减少，且抗氧化性能有所提高，X射线衍射的结果显示，nZVI/PSS在2θ=44.8°出现α-Fe⁰的X射线衍射峰，且结晶度相比nZVI有显著提高。3.批试验结果表明，As（III）的去除率随nZVI（nZVI/PSS）的投加量增大而升高，随溶液初始pH、As（III）初始浓度及Na⁺和Ca²⁺浓度增大而降低。nZVI/PSS对As（III）的去除率略低于nZVI，这可能由于PSS将nZVI表面部分活性位点覆盖了。但整体而言，nZVI/PSS仍具备很高的反应活性。4.动力学数据拟合结果表明nZVI和nZVI/PSS对As（III）的去除符合准一级动力学反应方程。相对于其他因素而言，溶液初始pH和阳离子强度对As（III）去除的影响最大。反应后的nZVI和nZVI/PSS表面均能检测到As（V），As（III）和As（0），说明As（III）的去除是氧化、还原和吸附反应共同作用的结果。