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纳米零价铁(NZVI)技术在环境修复领域得到了广泛应用。该技术应用前景广阔,但目前还存在着很多问题有待解决,如NZVI在环境中的长期效应、归趋和健康风险等诸多问题。本论文首先研究了Cu2+和涂有三种表面修饰剂(即聚丙烯酸(PAA)、吐温-20和淀粉)的NZVI之间的相互作用。系统研究了Cu2+的吸收,以及Cu2+存在时表面修饰NZVI(SM-NZVI)的胶体稳定性和迁移性。通过研究SM-NZVI对Cu2+的吸收和载铜SM-NZVI的胶体稳定性,发现负载不同修饰剂的NZVI对Cu2+的亲和力不同,从而在Cu2+存在的情况下,不同SM-NZVI的胶体稳定性也不同。Cu2+的存在对PAA或吐温-20修饰的NZVI的团聚和沉降产生了轻微的影响。然而,Cu2+的存在造成淀粉修饰NZVI的显著团聚和沉降,这是由于Cu2+与粒子表面涂层的淀粉分子发生络合反应。本论文还通过柱实验研究了Cu2+与SM-NZVI在被水浸透的石英砂层中的协同迁移。研究发现载铜SM-NZVI几乎全部被截留在多孔介质中,据推测其机制在于物理阻力截留。此外,Cu2+存在时,SM-NZVI的团聚增强,也可能会增加该物理阻力截留效应。本论文还研究了不同pH值(5,7和9)条件下,水体中富里酸对纳米零价铁胶体稳定性和反应活性的影响。研究发现纳米零价铁在不同pH条件下的沉降特性不同。本研究利用两阶段模型对随时间变化的沉降过程(即：快速沉降阶段和慢速沉降阶段)进行了模拟,并计算了沉降速率。研究发现,纳米零价铁的沉降在零电点处最显著,而零电点会因富里酸在纳米零价铁表面上的吸附而改变。相比于pH 9,在pH 5-7条件下,富里酸在纳米零价铁表面上的吸附更显著,从而表现出不同的沉降行为。另外,研究发现富里酸会同时影响纳米零价铁的稳定性和反应活性,并且发现稳定性和反应活性之间存在权衡现象。在低浓度富里酸条件下,富里酸在纳米零价铁上的吸附会增强颗粒稳定性,减少颗粒团聚,从而增加纳米零价铁表面上的反应位,从而促进纳米零价铁与Cr (Ⅵ)的反应。而当富里酸浓度过高,以至于过多占据了纳米零价铁表面上的反应位,即使吸附的富里酸增强了纳米零价铁的稳定性(即：降低了颗粒团聚),也会降低纳米零价铁与Cr(Ⅵ)的反应。在pH 9条件下,富里酸促进了纳米零价铁与Cr (Ⅵ)的反应。因在pH 9条件下,富里酸在纳米零价铁上的吸附不显著,对颗粒沉降行为影响较小,所以该促进反应现象与颗粒稳定性无关。本研究提出促进反应的机理在于富里酸能够和反应产物Fe(Ⅲ)/Cr(Ⅲ)形成溶解性的络合物,从而降低了反应产物在纳米零价铁表面上的沉积,进而减弱了纳米零价铁反应过程中出现的表面钝化现象,促进了纳米零价铁与Cr (Ⅵ)的进一步反应。