随着我国工业,农业和城镇化的不断发展,水体中硝酸盐（NO₃^-）和重金属污染严重的威胁着人类的健康。近年来,由于纳米零价铁（nZVI）还原NO₃^-和Cr（Ⅵ）能力强,从而得到了广泛的关注。然而,纯的nZVI与NO₃^-作用,其还原产物多为NH₄⁺-N,对N₂的选择性低;在与Cr（Ⅵ）的反应过程中,仅仅将高毒性的Cr（Ⅵ）还原为低毒性的Cr（III）,并没有从根本上解决问题,因而限制了nZVI的应用。因此,找到一种合适的负载材料,提高NO₃^-的还原选择性以及Cr（Ⅵ）的还原特性,是亟待解决的问题。本研究利用纳米零价铁和沉积铜的螯合树脂,制备了出一种新的Fe-Cu/D407复合材料,去除水中的硝酸盐。实验结果表明,当NO₃^--N的初始浓度为50 mg/L时,Fe-Cu/D407（Cu/Fe=1:2）在pH=3和无氧条件下,NO₃^--N的去除率为99.9%,对N₂的选择性为89.7%。即使在未调节pH和空气条件下,NO₃^--N的去除率依然可以达到85%,对N₂的选择性为55%,而纯的nZVI在pH=3和无氧条件下对NO₃^--N的去除率仅为56.7%。同时,利用TPR、XPS、EIS等分析手段,首次研究了Fe、Cu和螯合树脂D407在Fe-Cu/D407上的作用,并提出了还原机理和反应路线。此外,本论文以硫代硫酸钠为硫源,采用液相还原一步法制备硫化型纳米零价铁材料（S-nZVI）用于还原Cr（Ⅵ）。实验结果表明,当Cr（Ⅵ）的初始浓度为50 mg/L,S/Fe=0.1时,在无氧（或暴露在空气中）酸性条件下（pH=3）,Cr（Ⅵ）被全部还原。然而,nZVI对Cr（Ⅵ）的去除率仅为20%。值得注意的是,在新工艺中,在缺氧和酸性条件下只生成了FeCr₂S₄。据此,我们提出了一种新的在缺氧条件下用S-nZVI还原Cr（Ⅵ）的反应过程。硫化对nZVI性能的改善主要是由于硫化增加了nZVI的比表面积,FeS_x层有利于Cr（Ⅵ）在S-nZVI表面的富集,有利于电子从Fe⁰核心转向Cr（Ⅵ）表面。同时,表面的FeS_x层也参与了反应。