纳米零价铁（NZVI）是一种新型环境纳米材料,具备反应活性高、比表面积大等优点,在环境污染修复领域受到了越来越多的关注。但是由于NZVI自身极易吸附团聚、钝化失活、对环境p H依赖性强的化学特性,使得NZVI技术在实际应用过程中受到了很大的限制。对此,本实验通过不同的改性方法对单纯的NZVI颗粒进行改性处理,研究改性NZVI材料催化活化亚硫酸盐的高级氧化体系对水中有机污染物的降解效能和去除机制。本实验的研究内容主要包含以下两个部分:第一部分:对比分析了未经改性的单纯NZVI材料、硫化改性的硫化纳米零价铁（S/NZVI）、镍掺杂改性的铁镍复合双金属（Ni/NZVI）以及活性炭负载改性的炭负载纳米零价铁（C/NZVI）四种铁基活化材料对亚硫酸盐的催化性能,通过比较水中磺胺二甲基嘧啶（SMT）的去除效率判断不同的改性方法对NZVI材料活化亚硫酸盐的性能改善程度。本实验探究了水体溶解氧浓度、材料投加量、初始p H值以及模拟地下水环境对该去除过程影响。研究结果表明,溶解氧浓度是亚硫酸盐高级氧化体系中产生活性自由基的一个至关重要的影响因素,而在适宜的改性比例范围内,过量的铁基活化剂和亚硫酸盐都会直接消耗反应自由基,导致污染物的去除效率降低。在酸性和中性反应条件下,不同的铁基活化剂均表现出良好的活化性能,但是在碱性环境下,纳米零价铁容易发生表面钝化,同时反应产生的氧化产物沉积在材料表面,阻碍反应的进行,而Ni/NZVI颗粒由于镍的催化作用,依旧能够保持一个相对较高的SMT去除效率。模拟地下水环境中的共存离子也会与自由基发生反应,从而抑制SMT的去除。经过空气老化处理过的铁基活化材料依旧具有很高的反应活性,XRD和SEM表征分析结果表明老化材料仅在表面的结构和物质发生了部分氧化,仍然可以用于亚硫酸盐的活化处理。第二部分:本实验合成了一种纳米零价铁锰双金属复合材料活化亚硫酸盐去除水中的SMT。研究结果发现,在酸性环境下,未改性的单纯零价铁和铁锰复合材料都具有良好的亚硫酸盐活化能力,而单纯的纳米零价锰材料几乎没有任何去除效果,在中性和碱性环境下,不同的铁锰复合比例表现出了比单纯NZVI材料更高的SMT去除效率,反应平衡速率也得到了大幅提高。通过ESR检测和自由基淬灭实验可以发现,在亚硫酸盐去除SMT的高级氧化体系中,HO?自由基是主要的反应自由基。根据LC-MS对SMT降解产物的鉴定结果,可以推测出SMT在活化亚硫酸盐体系中的降解路径。