由于矿山开采/冶炼、大气沉降、As污染灌溉水源利用以及含As农药与杀虫剂的长期使用,导致全球范围内稻田土壤正遭受着不同程度的As污染问题。作为世界上约一半人口以上的主食,水稻生产受到土壤As污染的危害更为突出,尤其是在受采矿/冶炼影响的地区。因此迫切需要对As污染较为集中且污染浓度相对较高的矿区稻田土壤进行修复,以实现农田安全、食品安全。在长期淹水情况下,稻田土壤中铁（氢）氧化物大量还原溶解,大量可溶态As也随之迁移进入土壤溶液,使得As对水稻的生物有效性大大提高;但从土壤修复角度看,这一独特的地球化学过程为从土壤中去除其活性态As提供了一个非常有利的机遇。本研究发明一种搭载着纳米零价铁（NZVI）的柱载装置,旨在提取淹水As污染稻田土壤中高浓度孔隙水As。首先在As（Ⅲ）水溶液体系中,探明pH和竞争阴离子/分子对柱载NZVI提取As（Ⅲ）能力的影响;其次,将柱载NZVI应用于提取长期淹水的两种As污染浓度稻田土壤（轻度As污染稻田土壤（S-As）、中度As污染稻田土壤（M-As））中生物有效态As,并通过在四次柱提取期间监测淹水稻田土壤孔隙水As浓度,柱提取完成后检测土壤As形态、土壤DGT-As（薄膜扩散梯度,Diffusive gradients in thin films）以及水稻幼苗As积累情况来探明柱载NZVI对稻田土壤生物有效态As的减控效能;同时结合XRD与XPS技术对柱载NZVI提取As（Ⅲ）进行机理分析,之后对NZVI吸附-脱附循环再生能力进行系统分析,以提高柱载NZVI应用的经济效益,推动该技术的实际应用。得到的主要结论有:（1）NZVI被选为最佳铁基吸附剂,且柱载NZVI铁渗漏率仅为0.071%;NZVI颗粒的低渗漏率是实现柱载NZVI安全利用的重要前提。在初始pH值5-9（接近真实淹水稻田土壤pH范围）时,柱载NZVI的As（III）提取率达到73-78%,提取率基本未受到抑制。在竞争阴离子/分子实验中,硅酸盐（H₄Si O₄）与磷酸盐(PO₄^3-)对柱载NZVI的As（III）提取率抑制作用最大,在其环境浓度范围内分别使As（III）提取率降低了27-30%与14-17%,但仍保持着较高的As（III）提取率。因此,在实际应用该技术时应减少肥料的施用及去除田间农作物的残渣,以降低淹水稻田土壤系统中可溶性硅酸盐与磷酸盐的含量,避免对柱载NZVI提取土壤溶液中高浓度As产生抑制作用。（2）S-As与M-As土壤在经历四次柱提取后,孔隙水As分别显著降低139.5μg l^-1与855.7μg l^-1,提取效果显著;且土壤Fe浓度处理与对照相差不大,未出现明显Fe渗漏现象,表明柱载NZVI在孔隙水中As浓度下降方面起主导作用,且柱载NZVI基本不会对土壤造成二次污染。（3）相较于对照组,经四次柱载NZVI提取后的S-As与M-As土壤剖面DGT有效态As分别平均降低了22%与29%,同时土壤中As的有效态部分（包括可交换态与可溶态As）分别降低了26%与17%。相较于对照组,S-As与M-As土壤柱处理组水稻幼苗累积As分别降低了29.2%与57.3%,且水稻幼苗根际与非根际土壤DGT-As均显著降低。以上结果证明了柱载NZVI在短期内减控淹水稻田土壤中生物有效态As的有效性。（4）柱载NZVI提取技术更适合应用于快速提取As污染浓度相对高的M-As土壤的生物有效态As。该技术可作为M-As稻田土壤“修复列车”的第一步,可在短时间内降低土壤As负荷,以便后续利用植物修复或其他修复措施。（5）XRD结果表明,原始NZVI具有“核-壳”结构;XPS表征分析结果显示,柱载NZVI提取As（III）的机理主要是配位体交换、吸附、还原和氧化作用。（6）30 mM的Na₃PO₄溶液在脱附时间为24 h时,NZVI的再生效果最佳;脱附-吸附循环再生实验表明,在第一次循环再生后,NZVI的As（III）吸附量与脱附量明显下降,但在第二次再生后其吸附与脱附容量均趋于稳定;证明NZVI有较好的循环再生能力,在循环利用4次后仍可保持较高的As（III）吸附量与脱附量,利用该方法进行再生,NZVI可至少循环利用四次。NZVI的循环使用可大大减少柱载NZVI技术应用的经济压力,为其田间应用奠定基础。