近年来,研发适用于水环境中微量有机污染物（TrOCs）的去除技术已成为热点。零价铁（ZVI）氧化还原电位低（-0.44 V）,在还原多种有机/无机污染物时具有优势,而基于ZVI的催化氧化技术更受关注,它是通过催化过氧化氢（H₂O₂）、O₂等常见氧化剂,产生强氧化性羟基自由基（OH·）等无选择性氧化有机物。但ZVI易钝化,应用过程中面临反应活性低、适用pH范围窄（酸性）等问题,寻找绿色、低耗并能有效克服ZVI应用限制的辅助技术手段,将有利于拓展ZVI催化氧化技术在TrOCs处理中的应用。因此,该论文构建了一类磁场强化ZVI催化氧化体系,实现了典型TrOCs的高效氧化降解,并进行了ZVI腐蚀行为的磁场影响机制研究,具体如下:（1）对比性考察了不同参数条件下ZVI/H₂O₂体系和磁场/ZVI/H₂O₂体系中对氯苯酚（4-CP）的降解规律。结果表明,当ZVI投加量在0.025-0.5 g/L,H₂O₂投加量在0.5-3.5 mM,pH在2-3以及温度在10-55°C范围内时,磁场能显著强化4-CP的降解效果,可将初始的降解迟缓期缩短约1个数量级。根据降解产物和EPR分析,推测磁场主要通过促进芬顿反应从而产生更多的OH·。同步亚铁监测结果表明,磁场不仅促进了初始非均相反应的传质,还影响了原铁粉的表面性质。相关表征结果揭示了基于钝化层Fe_xO_y的铁粉表面磁诱演变过程,即Fe_xO_y初期快速点溶解—暴露Fe⁰活性表面的点腐蚀—铁表面Fe⁰坑-Fe_xO_y瘤独特形貌形成。（2）系统研究了磁场下铁电极的腐蚀行为,发现磁场会导致铁表面上铁腐蚀产物的局部释放与非均匀分布;铁电极的恒电位极化研究表明,磁场能有效抑制铁电极的表面钝化过程,而纳米Fe₃O₄颗粒改性玻碳电极的恒电位和动电位极化实验结果进一步说明,洛伦兹力能够提升固液相传质,梯度磁场力则驱动表面演变;结合铁电极表面的铁腐蚀产物实际分布规律,进行了铁表面磁场分布仿真研究,发现铁腐蚀与磁场梯度分布具有很好的对应关系。综合推断,梯度磁场力驱动下亚铁离子的迁移会对高磁场梯度区域的腐蚀产物产生“定向清扫”作用,一方面会显著缓解该区域的表面浓差极化,另一方面可抑制其表面钝化,最终呈现为高磁场梯度区域的局部腐蚀和该区域活性表面的持续暴露。（3）考察了纳米ZVI（nZVI）/O₂体系和磁场/nZVI/O₂体系中双氯芬酸（DCF）的降解规律,发现磁场能有效强化DCF的氧化降解。通过猝灭实验和降解产物鉴定,发现磁场并未影响DCF的自由基氧化降解机理,而是通过显著提升nZVI活化分子氧的OH·产量实现强化降解。通过OH·、超氧自由基和H₂O₂的猝灭实验发现,OH·来源于单电子活化路径,而磁场影响了H₂O₂向OH·的转化过程。根据同步的Fe（II）释放规律及其电子利用效率,结合分子氧活化速率控制因素和腐蚀产物表征,最终提出了磁场强化nZVI活化分子氧机理。外加磁场下,nZVI表面将存在很高的磁场梯度,梯度磁场力驱动下Fe（II）的快速迁移会明显加速Fe（II）的释放,强化H₂O₂的单电子分解（H₂O₂与Fe（II）生成OH·）,抑制双电子分解（H₂O₂与Fe⁰反应生成H₂O）,从而显著提高了OH·的产量。（4）进行了磁场辅助铁砂反应柱在中性条件下连续流处理DCF的应用研究,发现磁场能够显著抑制铁反应活性的衰减,通过猝灭实验以及二甲基亚砜产物分析,确定铁砂反应柱中的活性氧化剂为OH·而非Fe（IV）。考察了关键运行参数的影响,得到的最优条件为:进水pH 6、流速0.2 mL/min、H₂O₂浓度6 mM。增大铁粉的填充量或减小铁粉的粒径都有利于DCF的去除。研究了四种常见阴离子对DCF降解的影响,在中低浓度下（0.3-4.2 mM）,抑制作用大小为:HCO₃^->SO₄^2->Cl^->NO₃^-;在高浓度下（100 mM,仅HCO₃^-为20 mM）,则为:HCO₃^->NO₃^->SO₄^2->Cl^-。进行了磁/铁砂反应柱降解DCF废水的长期连续流运行研究,发现反应阶段可分为快速衰减期（0-800个PV）、平缓衰减期（800-3000个PV）和稳定期（>3000个PV）,运行了7200个PV（100天）后,DCF的去除率仍可保持在30%-40%。此外,模拟地下水水质对DCF的降解有一定抑制,但在140个PV内DCF去除率也能维持在50%以上。结合反应过程中铁粉形态形貌的分析可得:快速衰减期时铁粉表面活性位点较多,会被快速消耗,而随着Fe⁰的含量大幅下降,铁砂反应柱将进入平缓衰减期,剩余的少量Fe⁰被包裹于较厚的钝化层中,依赖核壳电子传递催化H₂O₂氧化DCF。