绿水青山就是金山银山,然而,由于人为原因及地质变化,环境污染问题日益凸显,已对人类身体健康造成严重威胁,尤其是土壤重金属污染和水体富营养化,已成为绿色发展过程中亟需解决的重点问题。由于重金属离子在自然循环过程中的不可生物降解性、易富集性和高毒性等特点,对动植物及人类自身均具有很大的危害性,尤其土壤重金属污染,其通过食物链已对人类健康构成严重威胁;此外,水体富营养化不仅会使水质恶化,还会使水生动物缺氧死亡。因此,土壤重金属污染及水体富营养化的治理工作迫在眉睫。原位矿化技术因其见效快、可规模化使用等特性已成为众多修复技术中极有前途的修复技术,并已在实践中广泛应用。然而,鉴于污染水体和土壤的庞大数量,设计低成本的、具有强大矿化能力而又绿色环保的修复剂依然是一个巨大的挑战。类水滑石（LDHs）由于其去除效率高、操作方法简便、长效性好、成本低等优势,在基础研究和实际应用中引起了广泛关注,因其对重金属离子的超稳矿化作用,LDHs在废水/土壤修复领域具有巨大的潜力。本工作以LDHs为修复剂,通过合成策略创新,成功实现了低成本、易操作、可连续生产高性能Ca Al-LDHs超稳矿化剂的新工艺;通过组分调控,实现了对重金属铜离子的高效矿化;随后,充分利用矿化所得到的Cu Al-LHD实现了对磷的有效固定;通过元素刻蚀,得到了对重金属砷和镉具有良好吸附性能的Ca Fe基修复剂,并利用其磁性实现重金属与土壤的有效分离。具体研究工作如下:1.通过合成策略创新,实现了以清洁工艺制备不同组分比例的Ca Al-LDH超稳矿化剂,利用Ca Al-LDH同晶取代特性实现了对废水中铜离子高效去除,并得到了Cu Al-LDH;进一步,以所得的Cu Al-LDH为矿化剂,利用铜与磷酸根间的强化学结合能力,探究其对废水中磷酸盐的去除能力,实验结果表明,当调节反应体系p H为6.6时,Cu Al-LDH对P的矿化能力明显提高,Cu Al-LDH对P吸附量达到49.55 mg/g,优于现有报道的大部分磷吸附材料,去除率达到93.58%,且能有效避免水中Cu2+的溶出,有效地避免了Cu2+对水体的二次污染,并探究了矿化过程中可能的作用机理,为废弃资源再利用提供了新的思路和材料。2.鉴于前期工作中含钙、铁等元素的类水滑石材料对镉、砷等重金属的优异矿化性能,在本工作中,采用共沉淀制备了Ca Mg Fe-LDH前驱体,再经高温焙烧得到Ca Mg Fe-CLDH复合金属氧化物,进而利用NH4+对复合氧化物中的Mg进行溶蚀得到了具有丰富孔结构的复合尖晶石材料,并表现出良好的磁性。以该材料为矿化材料,将其用于对水/土壤中As（Ⅲ）和Cd（Ⅱ）的矿化,在水体系中对As（Ⅲ）的吸附量可达到11.91 mg/g,去除率为99.28%,对Cd（Ⅱ）的吸附量可达到98.58 mg/g,去除率为82.15%,高于绝大部分已报导的磁性吸附材料。利用其磁性,能有效实现污染物与基体的分离从而实现污染物彻底去除。本文的研究为LDHs超稳矿化剂的绿色制备提供了新策略,为进一步的实际应用提供了技术支撑;同时为重金属污染土壤和含磷废水的修复治理提供了新材料和新思路,为废弃资源的循环利用提供了新途径。