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铬渣(COPR)产生的六价铬污染会造成生态环境的恶化，危害人体健康。本研究以零价纳米铁为还原剂，对铬渣进行了还原解毒研究，分析了还原的各个条件对解毒效果的影响。综合多种分析手段，包括X-射线粉末衍射(XRPD)、X射线吸收精细结构(XANES)与X射线光电子能谱(XPS)研究了零价纳米铁对铬渣的还原机理。利用PHREEQC2软件模拟了铬渣中六价铬的渗出过程。GANC萃取实验证明，在pH值由11.7降至7.0的过程中，铬渣中渗出的六价铬浓度由358mgL-1上升至445mgL-1，占渗出总铬浓度的90％以上。碱消化实验、XANES与XPS实验结果均表明当反应体系中含水量在30％以上时，六价铬与零价纳米铁之间可以实现有效电子转移，此时6％的零价纳米铁添加量可以使铬渣TCLP萃取液中六价铬浓度降低至小于0.1mgL-1。
合成了Fe3O4@Ag核壳纳米粒子作为SERS基底，实现了对水体中Cr(Ⅵ)的检测。纳米粒子可以对六价铬进行多次富集，并且吸附容量随富集次数逐渐增加。利用透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、XRPD、XPS与磁滞回线研究了Fe3O4@Ag的形貌与表面组成。Fe3O4@Ag形成了表面粗糙度25nm的有序表面结构。颗粒的饱和磁化率为48emug-1，可以快速从溶液中实现磁性分离。用探针分子R6G验证了基底的SERS增强因子，并完成了Cr(Ⅵ)定性鉴别以及定量检测。实验证明Cr(Ⅵ)在基底表面的特征峰位于796cm-1。水体中常见干扰物质硫酸根、硝酸根、碳酸根与腐殖酸对六价铬定性检测无明显影响。选取了两种六价铬实际环境样品，铬渣TCLP渗出液与电镀铬废水，在基底表面获得了两种环境样品的SERS特征峰，验证了基底对环境样品的SERS增强效应。
利用硫醇修饰Fe3O4@Ag核壳纳米粒子表面，通过硫醇分子与多环芳烃的疏水作用诱导出SERS增强效应。探讨了硫醇在纳米粒子表面的最佳覆盖度与吸附机理。通过构筑这种硫醇改性的磁性SERS基底，建立了一种新型的多环芳烃SERS检测方法，实现了对其进行定性鉴别以及定量检测的目的。利用扩展X射线吸收精细结构谱（extendedx-rayabsorptionfinestructure，EXAFS）研究了基底检测多环芳烃前后的形貌变化。此种检测方法能检测到的PAHs分子最低浓度顺序为:苝＞苯并[a]芘＞芘＞蒽＞菲。本研究制备的磁性基底不仅可以实现目标多坏芳烃的主动富集，还可以对多环芳烃进行原位检测。