我国东北地区低温地下水中Fe²⁺、Mn²⁺和NH₄⁺-N同时超标的现象十分普遍,严重影响当地饮用水安全。沸石负载纳米锰氧化物在同时去除地下水中铁除锰氨氮方面具有广阔的应用前景。因此,本文以天然沸石颗粒、高锰酸钾、硫酸锰为原料,通过常温氧化还原沉淀法制备MnO₂/沸石纳米复合材料,用于同时去除低温地下水中的铁锰氨氮。通过静态和动态的无/低氧水处理实验研究了MnO₂/沸石对Fe²⁺、Mn²⁺和NH₄⁺-N的吸附性能。扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、Zeta电位、红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）表征负载的锰氧化物和吸附离子的存在形态,探讨MnO₂/沸石对铁锰氨氮的吸附机理,并利用高通量测序技术分析MnO₂/沸石纳米复合材料中生物膜的微生物群落结构。取得的主要结果如下:（1）以地下水Fe²⁺、Mn²⁺和NH₄⁺-N为目标物,考察MnO₂/沸石不同制备条件对去除效果的研究,筛选出经济高效稳定的材料,通过实验分析得到最佳制备条件为MnO₂负载量为20%,反应24h。（2）静态实验表明,MnO₂/沸石纳米复合材料对Fe²⁺、Mn²⁺和NH₄⁺-N吸附动力学符合准二级动力学,吸附等温曲线符合Langmuir模型,最大饱和吸附容量可分别达到215.1、23.6和7.6 mg·g^-1;水中氨氮去除机制是沸石对NH₄⁺的选择性离子交换吸附;水中Fe²⁺和Mn²⁺的去除是沸石颗粒表面负载MnO₂的吸附和催化氧化作用。（3）MnO₂/沸石动态柱能实现同时去除低温（0℃左右）地下水中的铁锰氨氮。复合材料作为填料负载硝化菌为主的微生物挂膜成熟后,按照进水吸附、排空、鼓风微生物硝化再生、淋洗硝酸盐四阶段序批式运行动态柱。低温条件下,Fe²⁺、Mn²⁺和NH₄⁺-N的出水浓度分别低于饮用水排放标准限值0.3、0.1和0.5mg·L^-1。其作用机制在于吸附阶段,沸石及其负载的锰氧化物、微生物分别吸附NH₄⁺-N、Fe²⁺、Mn²⁺,其中,氨氮的去除主要以MnO₂/沸石的离子交换和生物硝化为主,锰的去除以吸附催化氧化和生物氧化为主,铁的去除以催化氧化为主。在鼓风再生阶段不仅依赖硝化菌完成吸附氨氮硝化,而且完成吸附Fe²⁺、Mn²⁺的空气氧化,克服了水中溶解氧不足的障碍。微生物硝化形成的硝酸盐在洗涤阶段单独排出,出水中无NH₄⁺-N转化的硝酸盐。（4）MnO₂/沸石动态柱中存在的菌群主要有:变形菌门、放线菌门、浮薇菌门、硝化菌螺门和拟杆菌门。长期运行之后MnO₂/沸石动态柱中,存在锰和氨氮氧化细菌。