水资源短缺是全球众多城市面临的严重问题，很多城市实施水源切换工程以缓解供水压力。而水源切换过程中，给水管网进水水质发生改变时，可能由于铁腐蚀产物释放增加而导致管网“黄水”的发生。本论文以北方某城市自来水厂地下水和地表水为研究对象，在管网模拟系统、生物膜反应器等多种模式下，结合扫描电镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、基因扩增-变形梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)以及高通量测序等手段，研究了不同水源水质下的腐蚀过程以及关键水质参数对腐蚀稳定性的影响，以指导可行的水质调控方案的实施。主要研究结果如下:　　(1)以北方某城市发生和未发生“黄水”区历史给水铸铁管段为研究对象，探讨了水源切换条件下“黄水”释放机制。结果表明，未发生“红水”区地表水管段消毒剂消耗少，水质稳定，垢层主要由α-FeOOH，Fe3O4和γ-FeOOH组成，垢内微生物以铁还原菌(IRB) Geothrix sp.为主，并伴随少量的铁氧化菌(IOB)Gallionella sp.。“黄水”发生区地下水管段消毒剂消耗较多，出水浊度高，管垢以α-FeOOH为主，垢层内微生物以IOB Gallionella sp.和Sediminibacterium sp.为主。添加消毒剂运行后，地下水管段出水渐趋稳定，铁离子释放少，垢层中IRB出现并成为优势菌。腐蚀层中IOB和IRB的协同作用可以降低铁离子的释放从而减缓“黄水”的发生。　　(2)使用市售新铸铁管进行模拟实验，研究了不同水源中铁管的腐蚀机制。地下水管网中腐蚀产物主要以疏松的α-FeOOH为主，BET比表面积为85.5 m2g-1;地表水管网中腐蚀产物较致密，以晶形良好的α-FeOOH、Fe3O4和CaCO3为主，相应的BET比表面积为18.8 m2 g-1。在硝酸盐浓度为5～7.9 mg N L-1的地下水管网中，腐蚀稳定性主要受依赖于硝酸盐还原菌(NRB)和IOB驱动的二价铁氧化影响;在含较低浓度硝酸盐(0.9～2.2 mg N L-1)的地表水管网中，腐蚀主要受NRB厌氧呼吸诱导的铁氧化还原循环影响。上述结果在生物膜反应器中也进一步得到证实。NRB驱动的铁氮循环影响腐蚀层的稳定。　　(3)为了进一步考察非稳定态的地下水管网腐蚀特性，研究了氯胺消毒的铸铁管网腐蚀产物与管垢微生物特性。氯胺的降解导致水体中氨的增加，腐蚀初期硝化作用明显，硝酸盐还原受抑制;随着反硝化菌比例的增加，反硝化占主导地位。α-FeOOH为其主要腐蚀产物，与氯消毒管网相比，氯胺管网中腐蚀产物较致密。分子生物学表征结果说明氯胺增加了水体中NRB和IOB相对含量，说明NRB驱动的硝酸盐还原的二价铁氧化促进致密腐蚀层形成。　　(4)考察了地下水和地表水的拉森指数(LI)和微生物特征对铸铁管腐蚀的影响。结果表明，LI不足以完全表征地下水和地表水中之间腐蚀差异性，原水中硝酸盐浓度以及微生物组成有可能决定了腐蚀的稳定性以及管网特性。