砷是一种广泛存在于自然环境且毒性很大的类重金属元素。由于自然作用和一些人为活动，使得部分砷进入水环境中，造成地下水体砷污染，危害公众健康。砷污染是亟待解决的全球性环境问题之一，受到研究者的广泛关注。

砷在水体中主要以砷酸盐As(Ⅴ)和亚砷酸盐As(Ⅲ)两种无机形式存在，其中As(Ⅲ)比As(Ⅴ)具有更强的可溶性、毒性和迁移性，较难以去除。在众多除砷技术中，吸附法因其操作简单、成本低廉、吸附材料可再生等优点备受关注。但是现有的吸附材料通常很难在较广pH范围内同时高效去除水体中的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)，因此开发新型、高效、具有广泛应用性的吸附剂具有重要意义。

本研究利用铁氧化物和铜氧化物对As(Ⅴ)的高吸附性能与锰氧化物对As(Ⅲ)的氧化性能，采用氧化还原/共沉淀法一步合成铁铜锰复合氧化物吸附剂。此外，为了拓展铁铜锰复合氧化物的应用范围，以壳聚糖为黏合剂，制备了颗粒状铁铜锰复合氧化物，实现粉末吸附剂的颗粒化。采用多种技术，对制备的吸附剂进行了详细表征；并对其砷去除性能及机理进行了系统研究，主要研究结果如下：

1. 采用氧化还原/共沉淀法制备了铁铜锰复合氧化物，该吸附材料是由许多纳米级粒子团聚而成，为无定型结构，具有较大的比表面积（162.3 m²/g）。铁铜锰复合氧化物对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)都具有良好的吸附效果，在溶液pH为7.0时，对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的最大吸附容量分别为131.3 mg/g和105.4 mg/g，吸附效果优于其他文献中报道的粉末吸附剂。铁铜锰复合氧化物在较广泛pH范围（3.0 ~ 9.0）内对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)均具有良好的吸附效果。而且该吸附材料具有良好的再生性能，用氢氧化钠溶液处理使吸附的砷有效脱附，可多次重复使用。

2. 铁铜锰复合氧化物对As(Ⅴ)的吸附主要是通过金属氧化物表面的羟基与As(Ⅴ)进行离子交换，形成稳定的内层络合物，达到去除效果。铁铜锰复合氧化物对As(Ⅲ)的去除过程，不仅存在吸附作用，还存在氧化还原反应。铁铜锰复合氧化物中的锰氧化物主要作用是将As(Ⅲ)有效地氧化成As(Ⅴ)，铁氧化物和铜氧化物主要作用是对砷起吸附作用，同时铜氧化物的存在有助于加强复合氧化物间的协同作用，拓宽吸附剂的pH适用范围，增强砷吸附性能。

3. 以壳聚糖为黏合剂，采用滴加成球法制备了颗粒状铁铜锰复合氧化物吸附剂。颗粒状铁铜锰复合氧化物对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)也具有出良好的吸附性能，在pH为7.0时，最大吸附容量分别达到56.5 mg/g和24.0 mg/g。颗粒状铁铜锰复合氧化物吸附材料也具有良好的再生性能，可多次重复使用。利用颗粒状铁铜锰复合氧化物进行连续动态吸附柱实验。当水力停留时间为10 min，As(Ⅲ)初始浓度为259.4 μg/L时，吸附柱达到穿透（即出水口砷浓度达到10 μg/L）时，可处理5200个柱体积的模拟含As(Ⅲ)地下水。As(Ⅴ)初始浓度为260.4 μg/L时，吸附柱达到穿透时，可处理3500个柱体积的模拟含As(Ⅴ)地下水。