随着工业化的发展，水体中Se(IV)和Se(VI)的污染问题越来越严重。零价铁(ZVI)作为一种绿色、廉价的还原剂被广泛应用于水中污染物的去除，但零价铁具有反应活性低且反应过程中生成的铁氧化物会进一步降低其反应活性的缺点。此外，零价铁对Se(IV)和Se(VI)的去除性能缺少系统性的研究。因此本论文较系统地研究了零价铁除Se(IV)效能和反应机制，并在此基础上率先提出了利用磁场来强化零价铁除Se(IV)和Se(VI)的新技术，系统研究了磁场对零价铁除Se(IV)和Se(VI)机理的影响，并考察了磁场对已钝化零价铁(老化铁)除Se(IV)过程的加速作用，最后通过磁场数值模拟等手段分析了磁场能加速零价铁腐蚀的主要机理。　　在磁力搅拌条件下，零价铁与 Se(IV)的反应符合假一级动力学，当pH从4.0升高到7.0，反应的速率常数从0.467 min-1降低到0.037 min-1。相比厌氧情况，有氧情况下，Se(IV)的去除速率更快；Se(IV)去除速率随着铁投量的增加、温度的升高和零价铁粒径的降低而逐渐提高。当Se(IV)的初始浓度从9.9 mg·L-1增加到78.6 mg·L-1，Se(IV)的去除速率先升高后降低。Fe2+的生成速率与Se(IV)的去除速率之间有很好的线性相关性，且投加邻菲罗啉后Se(IV)的去除速率被极大地抑制，结合软X射线显微成像技术(SXTM)进一步发现Fe2+吸附在铁氧化物表面，从而证明吸附在铁氧化物表面的Fe2+和零价铁共同将Se(IV)还原去除；X射线近边结构谱(XANES)分析证明Se(IV)是先被吸附到铁氧化物表面而后被零价铁还原去除的。相比其他文献中Se(IV)的去除方法，零价铁除Se(IV)是一种更加快速有效绿色环保的方法。　　针对研究过程中发现的磁力搅拌条件下比机械搅拌条件下零价铁除Se(IV)速率更快的现象，研究首次发现磁力搅拌器提供的磁场可以提高零价铁除Se(IV)的反应速率。因而，论文进一步系统地研究了磁场在不同pH和不同Se(IV)初始浓度下对零价铁除Se(IV)动力学的影响。结果表明：磁场的存在大大提高了Se(IV)的去除速率，将零价铁除 Se(IV)的有效 pH范围从4.0～6.0扩展为4.0～7.2；磁场大大提高了零价铁对不同浓度Se(IV)的去除速率且Se(IV)的初始浓度越低磁场的提高作用越明显。磁场的存在不仅加速了Se(IV)的去除，也大大提高了Fe2+的释放速率、氧化还原电位(ORP)的降低速率及无定形铁氧化物转化为纤铁矿的程度。X射线近边结构谱(XANES谱)分析表明，当pH=6.0、初始Se(IV)浓度≤20 mg·L-1时，磁场的存在加速了零价铁还原Se(IV)为Se(0)的速度；当pH=7.0、初始Se(IV)浓度为40 mg·L-1时，零价铁通过先吸附后还原将Se(IV)还原为 Se(0)；当pH=7.2时，零价铁对 Se(IV)的去除主要通过吸附作用完成；无论磁场存在与否，当初始Se(IV)浓度为40 mg·L-1、pH为4.0～6.0时零价铁通过快速还原去除Se(IV)。　　Se(VI)是一种很难被零价铁去除的污染物，基于磁场可以极大地提高零价铁的反应活性，本论文对磁场强化零价铁除Se(VI)技术进行了深入研究。研究结果表明：无磁场存在的情况下，零价铁与Se(VI)反应72 h基本无法将其去除。在磁场存在时，零价铁可以较快地将Se(VI)去除，反应符合零级动力学。但是当零价铁消耗完以后，生成的铁氧化物对Se(VI)基本无去除。腐蚀产物的XRD分析和铁边的XANES谱结果表明该反应过程的主要腐蚀产物为磁铁矿(Fe3O4)和纤铁矿(γ-FeOOH)。硒边的XANES谱分析结果表明Se(VI)的去除由三种途径共同作用：一种是Se(VI)被还原为Se(IV)，还原后的Se(IV)被铁氧化物或铁的氢氧化物吸附共沉去除；另一种是 Se(VI)被还原为 Se(IV)进一步再被还原为Se(0)然后再被去除；此外，腐蚀产物对Se(VI)有微弱的吸附作用，也可以将其去除一部分。　　由于磁场对零价铁还原Se(IV)的过程有较大地促进作用，论文进一步制备了一系列的老化铁(AZVI)来深入研究磁场对老化铁的去钝化能力。研究结果表明，磁场存在的情况下，老化时间为6~60 h的老化铁在去除Se(IV)的过程中具有相近的速率常数，但相比无磁场时的速率常数提高了10～100倍左右。XANES谱结果表明，磁场存在使得老化6~60 h的老化铁去除Se(IV)的机理由先吸附后还原变为快速还原。Fe2+和Se(IV)去除之间的相关性分析也进一步验证了该机理。因此，磁场是一种非常有效的去钝化老化铁的方法。　　磁场能提高零价铁的反应活性，主要是由于铁是铁磁性的，因而在磁场存在时零价铁会产生强于外加磁场的感应磁场。同时，零价铁的腐蚀产物 Fe2+是顺磁性的，顺磁性的Fe2+在磁场梯度力和洛仑兹力的共同作用下，会发生方向和位置上的改变，进而加速了Fe2+的扩散，造成了零价铁的局部腐蚀。利用数值模拟软件对直径为10μm，处于磁场强度为10 mT的均匀磁场中的零价铁进行了数值分析，进一步证明了磁场对零价铁反应活性的提高是归因于磁场梯度力和洛伦兹力的共同作用。