Изобретение относится к способам обработки воды, загрязненной воды, в частности воды, загрязненной металлами с высокой степенью окисления, алифатическими соединениями, галогенированными растворителями и соединениями, получаемыми в нефтяной промышленности. Способ заключается в циркулировании загрязненной воды через химически активную систему, включающую металлическое железо и цеолит, расположенные в последовательности, где первым элементом, через который проходит вода, является железо, и соотношение оксид кремния/оксид алюминия в цеолите >50. Для обработки загрязненных грунтовых вод очищаемую воду пропускают через расположенные на месте перпендикулярно потоку грунтовых вод проницаемые химически активные барьеры, химически активная среда которых включает железо и цеолит. Использующийся цеолит характеризуется каналами размером в диапазоне от 2,6 до 7,4 Å и соотношением Si/Al>200. При этом цеолит выбирают из группы, состоящей из ZSM-5 цеолита, морденита, цеолита Y и цеолита бета. Цеолиты используют в форме композиций с 40-60% масс. связующих, выбранных из оксида алюминия, оксида кремния, глины. Способ обеспечивает экономичную обработку воды с высокой эффективностью очистки. 8 з.п. ф-лы, 6 ил., 5 табл.