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偶氮染料和氯酚化合物由于其化学结构稳定、毒性大、难降解、易被生物富集放大等特点,不仅严重影响了环境质量,更对人体健康有着严重的毒害作用,是有机污染物处理的一大难题。近年来,采用强化零价金属技术快速高效降解水体预计污染物已成为环境污染物控制研究的前沿热点领域。本文主要采用两种不同强化零价金属技术分别来快速高效处理偶氮染料甲基橙(MethylOrange,MO)和氯酚类有机物2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,2,4-DCP),对降解MO和2,4-DCP过程中各种不同影响因素进行了分析,并推测了可能的降解机理。本论文主要分为两部分:第一部分:通过批量试验研究了在多种反应条件下单独纳米锌粉(nano Zero-Valent-Zinc,nZVZ)以及硅胶(silicagel,SG)协同nZVZ降解偶氮染料甲基橙的影响因素和作用机理。结果表明:相比于微米级锌粉,单独nZVZ提高了 MO的反应速率和降解效果,但是单独nZVZ容易发生团聚,与MO接触不充分,而且反应过程中由于pH的升高容易生成锌的氧化物及氢氧化物薄膜覆盖在其表面,导致甲基橙还原降解缓慢和脱色不够彻底。硅胶的加入明显起到了分散和负载nZVZ的作用,而且有效地阻止了锌的氧化物和氢氧化物的生成,使得甲基橙脱色在短时间内彻底完成。而且当硅胶与nZVZ共存的时候,无论体系在酸性、中性、还是碱性时,甲基橙的还原降解都取得了非常好的效果,反应后体系pH均保持在近中性,这对实际应用中污水的排放意义重大。研究表明,甲基橙的去除率随着pH的降低,纳米锌粉、硅胶等用量的增加而增大,并且N2的通入可以大大提高反应速率。动力学实验数据分析得出单独nZVZ以及硅胶协同nZVZ对甲基橙的还原脱色均遵循准一级反应动力学规律。通过反应前后硅胶和nZVZ表面形貌变化、元素分析、全波长扫描等分析了可能的作用机理。并且用环境友好材料纳米羟基磷灰石(nanoscale hydroxyapatite,nHAP)对反应过程中产生的重金属离子Zn2+进行吸附处理,达到国家污水综合排放标准2ppm以下。最后研究了还原脱色后及后续引入紫外光照后的矿化情况,为偶氮染料的彻底矿化降解提供了研究方法和思路。第二部分:采用光助锌粉降解环境污染物2,4-DCP,通过比较单独零价锌粉、氙灯(模拟日光)、汞灯(紫外光,UV)、锌粉/氙灯,锌粉/汞灯(Zn0/UV)条件下2,4-DCP的降解情况,研究发现Zn0/UV体系能够明显优胜于其他体系快速高效的降解环境污染物2,4-DCP。在汞灯作用下,通过批次试验研究溶液初始pH、锌粉用量、光照强度、温度以及通入O2、N2等因素对2,4-DCP降解的影响。结果发现,在T=25℃,pH=5.95,Zn0=0.01 g,汞灯300 W条件下,Zn0/UV体系中的2,4-DCP在60 min内几乎完全降解。在此条件下还测定了反应过程的脱氯率,Zn2+溶出量,并用nHAP对Zn2+进行了吸附处理。并进一步运用此体系还分别对2-氯酚(2-chlorophenol,2-CP),4-氯酚(4-chlorophenol,4-CP)进行了降解效果分析。最后,结合电子顺磁共振技术(EPR)分析了反应过程中产生的自由基,推测了 Zn0/UV体系降解2,4-DCP的作用机理以及可能的降解路径。