در این پژوهش، حذف فلزات سنگین آرسنیک و سرب توسط نانوبنتونیت اصلاح شده (پوشش داده شده با چیتوسان و کربوکسی متیل چیتوسان) مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا راندمان حذف فلزات سنگین آرسنیک و سرب تحت شرایط ثابت و یکسان توسط نانوبنتونیت و نانوبنتونیت اصلاح شده مقایسه شد. در ادامه، پارامترهای موثّر نظیر ph، مقدار نانو جاذب، زمان تماس و غلظت اولیّه سرب و آرسنیک بر بازدهی جذب مورد بررسی قرار گرفت. جهت تعیین پارامتر های بهینه و دستیابی به بالاترین مقدار حذف، از روش طرّاحی آزمایش ها استفاده گردید. بر اساس نتایج بدست آمده، نانو بنتونیت - چیتوسان بیشترین مقدار حذف یون های آرسنیک و سرب را نشان داد. علاوه براین، نتایج حاکی از موثّر بودن پارامتر ph جهت حذف سرب و پارامتر های ph و مقدار نانوجاذب در حذف آرسنیک می باشند. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده، تحت شرایط بهینه 6=ph، زمان تماس 30 دقیقه، غلظت اولیّه 1000 میکروگرم بر لیتر و مقدار جاذب 2/1 گرم بر لیتر برای سرب و 4=ph، زمان تماس 30 دقیقه، غلظت اولیّه 1000 میکروگرم بر لیتر و مقدار جاذب 8/1 گرم بر لیتر برای آرسنیک، بالاترین مقدار حذف سرب و آرسنیک به ترتیب %50/92 و %63/94 توسط نانوبنتونیت با پوشش چیتوسان حاصل گردید.