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砷是一种有毒重金属,通过食物链在生物体内富集,对人体及其他生物造成严重危害。在水和土壤环境中,As（Ⅲ）比As（V）移动性更强,且不易被吸附除去,对于人体而言,亚砷酸盐的毒性比砷酸盐大,因此,As（Ⅲ）的氧化不仅影响砷的生物有效性和毒性,而且还会影响到砷在水体和土壤中的形态、迁移和转化,以及环境砷的修复效果。天然含铁锰矿具有电荷零点低、反应活性强、孔隙率高等特点,是As（Ⅲ）的天然氧化剂,在我国矿藏丰富,是一种有开发利用前景的砷污染修复环境材料。本课题采用实验室批量法研究天然铁锰矿氧化和吸附As（Ⅲ）的动力学特点,探讨不同因素对天然铁锰矿氧化As（Ⅲ）的影响,揭示含铁锰矿/水界面氧化和吸附As（Ⅲ）的原位动力学过程及其作用机制。主要结论如下:（1）对3种天然锰矿和2种合成锰矿理化性质的研究表明,3种天然含铁锰矿（编号1-3）的Mn/Fe比（31.94、4.88、2.2）和电荷零点（3.5-6.4）差别较大,而其锰氧化度（3.4-3.8）和pH（6.8-7.0）相差不大;人工合成酸性水钠锰矿（编号4）的MnO2含量和锰氧化度大于钙锰矿（编号5）,而电荷零点和pH值趋势相反。2种人工合成锰矿比表面积相比于3种天然含铁锰矿的比表面积、孔容及平均孔径都要大,尤其是两类锰矿的孔容相差6倍左右。（2）采用批量法实验研究了含铁锰矿氧化As（Ⅲ）的动力学特点及其影响因素。结果表明,对As（Ⅲ）的氧化能力依次为:4号酸性水钠锰矿（70.2%）>1号低铁锰矿（49.2%）>3号高铁锰矿（32.8%）>2号中铁锰矿（26.8%）>5号钙锰矿（24.1%）,对As（Ⅲ）的吸附能力依次为:4号酸性水钠锰矿（58.18%）>5号钙锰矿（50.42%）>3号低铁锰矿（40.62%）>2号中铁锰矿（36.45%）>1号高铁锰矿（29.74%）。随着pH（6-7.9）的增大,铁锰矿对As（Ⅲ）的氧化性增强。（3）采用现代波谱技术,分析了天然含铁锰矿/水界面氧化As（Ⅲ）的作用机制。XRD图谱分析表明,铁锰矿氧化吸附前后并没有生成新的晶型物质。FTIR分析发现,铁锰矿吸附前后,在856 cm-1处出现了M-O-As的伸缩振动,表明其表面形成了砷酸盐。应用XPS分析表明,铁锰矿在氧化吸附As（Ⅲ）过程中锰元素将As（Ⅲ）氧化成As（V）,而锰元素则由Mn（IV）还原成Mn（Ⅲ）/Mn（II）;铁元素价态并未发生变化,说明在铁锰矿氧化吸附As（Ⅲ）过程中Mn起到氧化作用,而Fe仅起着吸附作用,从而进一步促进锰氧化物氧化As（Ⅲ）。（4）通过探讨吸附砷的解吸特性研究了天然含铁锰矿的再生性。结果表明,三种解吸剂解吸能力依次为NaOH>NaHCO3>NaCl,其中NaOH的解吸率达到了59%94%,,表明吸附砷的铁锰矿有一定的再生性。（5）研究了反应体系中添加Na4P2O7对2号天然锰矿（中铁）和5号钙锰矿氧化As（Ⅲ）的影响及其机制。结果表明,溶液中存在Na4P2O7时,对As（Ⅲ）的氧化有促进作用,氧化率分别提高了1.31倍和2.67倍,这是由于溶液中Na4P2O7的络合了氧化还原反应过程中矿物表面生成的Mn（Ⅲ）,形成Mn（Ⅲ）-Pyrophosphate返回到溶液中,继而提供更多的氧化吸附位点,在很大程度上促进了氧化反应的继续进行。