در این تحقیق، برای بررسی حذف درجای MTBE و بنزن از آب زیرزمینی، آزمایش هایی در ستون خاک یک بعدی با شرایط فیزیکی و شیمیایی مشابه منطقه مطالعاتی ترتیب داده شد. با توجه به شرایط طبیعی محدودکننده محیط، یعنی ریزدانه بودن آبخوان، نفوذپذیری پایین، محدوده pH خنثی و بالابودن عوامل مزاحم مثل یون ها و سایر مواد آلی، برای حذف آلاینده های مورد هدف به روش اکسیداسیون شیمیایی، از واکنش فنتون (H2O2/Fe) و نانوذرات آهن صفر ظرفیتی پایدارشده (S-NZVI) به منزله کاتالیزور استفاده شد. طبق نتایج این تحقیق، برای حذف غلظت های حدودMTBE 2mg/L و 1mg/L بنزن در آب زیرزمینی، غلظت های بهینه S-NZVI و هیدروژن پراکسید در شرایط محیطی شبیه سازی شده در پایلوت به ترتیب برابر 300mg/L و 1500mg/L به دست آمد که به حذف 78 درصد MTBE و 87 درصد بنزن منجر شد. غلظت محصولات جانبی خطرناک تولید شده یعنی استون و TBA، پس از اتمام زمان واکنش (به طور میانگین کمتر از 0.1ppm) نشان داد که عملیات پالایش از این لحاظ با مشکلی روبه رو نیست. برای کم کردن اثر عملیات در کاهش نفوذپذیری، همچنین افزایش بازدهی سیستم یا کاهش مصرف نانوذرات آهن به اسیدی کردن محیط واکنش اقدام شد تا جایی که با ایجاد شرایط pH=3.2، بازده حذف 90 درصد برای MTBE و 96 درصد برای بنزن محاسبه شد. علاوه بر این، میزان تاثیر یون های مزاحم در کاهش کارایی سیستم حذف، حداکثر حدود 15 درصد به دست آمد.