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近年来,基于纳米零价铁（nZVI）的环境修复技术已成为解决环境问题的重要手段。然而,由于较强的反应活性,nZVI很容易发生各种腐蚀反应,导致nZVI钝化,从而抑制其与污染物之间的反应活性,降低nZVI的电子选择性。因此,采取硫化技术成为提高nZVI反应活性的重要方法。硫化可以抑制nZVI与不同物质之间发生的副反应,保存Fe（0）含量,增强还原能力。事实上,除了人工硫化外,实际环境中也存在各种自然硫化过程,尤其是（氢）氧化铁的硫化,其不仅会对（氢）氧化铁的形态及其地球化学循环带来影响,而且会改变环境中污染物的迁移转化过程,研究这一变化过程,对预测污染物的环境效应具有重要意义。同时,作为铁基材料硫化的重要次生矿物,马基诺矿（FeS）也被广泛应用于污染物的去除,但是其易团聚和易被氧化的特性限制其实际应用,因此采用稳定化和固定化包埋技术能够有效提高FeS的分散性和抗氧化性,改善其反应活性,增强其对污染物的去除能力。同时,鉴于FeS在实际应用中与藻类物质共存的可能性,研究藻对FeS去除污染物的影响,对FeS在实际含藻废水中的应用具有重要意义。主要研究内容和研究结果如下:1.利用单独的还原或者氧化方法很难实现对四溴双酚A（TBBPA）的完全降解,本研究使用硫化的纳米零价铁（S-nZVI）研究其在两步缺氧-有氧环境中对TBBPA的降解。结果表明,在缺氧环境中,TBBPA通过四步脱溴反应被S-nZVI（S/Fe=0.3）完全还原为双酚A（BPA）。nZVI的硫化抑制了其与水之间发生的副反应,减少H2的形成,保存Fe（0）的还原能力,提高了 TBBPA的还原效率。在有氧环境中,S-nZVI发生类芬顿反应,生成大量·OH,然后再将BPA氧化为对苯二酚和苯醌,并最终转化为CO2,实现完全矿化。S-nZVI表面的FeS和Fe（0）还原形成的Fe（Ⅱ）在·OH的形成中起主要作用。而S-nZVI自身则被氧化为单质硫（S8）和针铁矿。这是首次利用S-nZVI在非生物体系中,将还原和氧化相结合,实现难降解有机物的完全降解。这也将大大拓宽S-nZVI的实际应用场景,对S-nZVI的实际应用具有重要意义。2.除了人工硫化外,自然界中的铁矿物也存在着硫化现象,尤其是（氢）氧化铁的硫化,其对污染物的迁移转化具有重要影响。本研究分别探讨在缺氧和有氧两个连续阶段中,对硝基苯酚（p-NP）在针铁矿硫化过程中的迁移转化过程。在缺氧阶段,向针铁矿吸附的p-NP溶液中加入两种不同浓度的Na2S（20 mM（G1）和35 mM（G2））后,由于≡Fe-SH对p-NP的吸附力要弱于≡Fe-OH,导致吸附的p-NP立即发生脱附,被重新释放到溶液中。紧接着,G1中的p-NP被还原为p-AP,而G2中仅有5%的p-NP被还原,之所以出现这种差异,是由于G1中针铁矿的不完全硫化,形成了 Fe（Ⅱ）结合的针铁矿,其具有很强的还原能力,从而还原p-NP。然后向系统中曝入氧气,使得外界环境从缺氧变成有氧,此时,G1和G2中的硫化产物FeS通过类芬顿反应分别形成了 108 μM和220μM的·OH,·OH攻击p-NP和p-AP使得它们都发生降解,生成小分子化合物（对苯二酚和苯醌）,Fe（Ⅱ）本身则被氧化为针铁矿（～70%）和纤铁矿（～25%）。该结果表明,针铁矿的吸附、硫化以及外界氧化还原条件的变化对p-NP的迁移转化有非常重要的影响,这也为我们预测p-NP在自然界中的迁移转化过程提供重要的理论依据。3.作为nZVI和针铁矿硫化的重要次生矿物,FeS也被广泛用于去除各种污染物,但是FeS易团聚和易氧化的缺点会极大影响其反应活性,限制其实际应用。本研究采用海藻酸钠（SA）原位包埋技术制备了稳定化的FeS-SA复合物并成功用于处理亚硒酸钠（Se（Ⅳ））。FeS-SA可以去除100%的Se（Ⅳ）,而纯FeS和单独的SA仅能去除27%和20%的Se（Ⅳ）。由于FeS在SA内部的均匀分散,FeS-SA对Se（Ⅳ）的去除效果比单独FeS和SA加起来还要出色。而且,FeS-SA在有氧和无氧环境中对Se（Ⅳ）的去除效率没有明显差别,说明其抗氧化性能较好。生物法重生的FeS-SA在经过五个循环利用后,仍能去除40%的Se（Ⅳ）。结合XPS分析和电子守恒计算可以看出,Se（Ⅳ）主要被还原为Se（0）和FeSe。这些结果表明,FeS-SA在实际水污染控制中具有潜在的良好应用前景。4.由于藻在水体中广泛存在,因此,FeS在水处理中的应用将不可避免的出现与藻共存的现象。我们选取了一种水体中常见的绿藻—小球藻作为研究对象,制备了藻支撑的FeS,研究小球藻在FeS去除重金属Cr（VI）的过程中所扮演的不同角色。研究发现,藻的稳定化作用可以有效避免FeS的团聚,增强FeS的活性,使FeS去除Cr（Ⅵ）的反应速率从0.21 min-1提高至0.7 min-1。同时,藻具有较强的缓冲能力,能够有效的阻止溶液的pH上升,使得溶液的pH保持在较低的水平,促进了 FeS对Cr（Ⅵ）的去除。然而,藻细胞的胞外聚合物（EPS）具有较强的络合作用,使得Fe（Ⅱ）与藻细胞结合在一起,因此Fe（Ⅱ）无法参与Cr（Ⅵ）的氧化还原反应,导致Cr（VI）的去除率降低了 35%。与Cr（Ⅵ）反应后,S（-Ⅱ）被氧化为S8,而Fe（Ⅱ）在没有藻的情况下被氧化为针铁矿,有藻时则以Fe（OH）2沉淀的形式附着在藻细胞周围。该研究结果揭示了藻在FeS去除污染物过程中所扮演的关键角色,对FeS的实际应用具有重要的指导意义。