为探究金盆水库水体中铁锰的迁移转化特征以及扬水曝气系统对铁锰污染的原位控制作用,以西安金盆水库为研究对象,研究了2018年7月~2019年7月主库区水体、径流水体、沉积物间隙水-上覆水、沉降颗粒及沉积物中铁锰的含量分布及变化规律。主要结论和成果如下:(1)金盆水库是一个稳定的季节性分层水库,热分层导致的底部溶解氧耗竭是铁锰内源污染的重要诱因。2019年4月~5月底部水体进入缺氧/厌氧状态,水体中总锰浓度最高达0.109 mg/L。由于铁锰化学性质的差异,金盆水库水体中铁主要以颗粒态存在,锰主要以溶解态存在,水体中铁锰浓度及形态的变化均受沉积物内源释放及外源径流汇入的综合影响。(2)铁锰浓度的沿程变化与径流潜流过程基本契合。当径流处于底部潜流状态时,沿程铁锰浓度垂向上呈“上低下高”分布,径流转变为中部潜流后,沿程铁锰浓度的垂向分布也转变为“上下低、中部高”。径流水体中铁主要以颗粒态存在,锰主要以溶解态存在。暴雨径流期间,大量铁锰污染物质汇入主库区,以颗粒态为主的铁大量沉积于表层沉积物中,以溶解态为主的锰多留存于水体中。汇入主库区的铁锰进一步参与主库区内铁锰的氧化还原循环过程,对主库区水质产生影响。(3)金盆水库沉积物中铁主要以残渣态(RES)和铁锰氧化物结合态(ERO)为主要存在形态;沉积物锰中可交换态(EXC)、碳酸盐结合态(CARB)、铁锰氧化物结合态(ERO)及残渣态(RES)含量占比均较高且较为接近。在长期的沉积过程中,沉积物内部铁锰存在着向表层沉积物迁移转化的趋势,最终形成“上高下低”的垂向分布特征。金盆水库沉积物中锰相较于铁具有更强的环境敏感性、释放风险及生物毒性,而铁在水体厌氧期间也具有一定的释放风险。(4)沉积物间隙水-上覆水铁锰浓度分布表明,由于铁锰氧化还原电位的差异,溶解态锰更容易向上覆水体中释放。厌氧状态下沉积物-水界面处溶解态锰的浓度不断升高,呈现出在表层沉积物中积聚的特征。沉积物中溶解态铁的释放既受到溶解氧的抑制,也受到锰氧化物等其他氧化剂的抑制。(5)扬水曝气系统对水体中溶解态铁锰的控制效果显著,2018年系统运行对溶解态铁锰的平均削减率分别为44.4%和33.3%。扬水曝气系统的混合充氧作用有效提升了沉积物-水界面处的溶解氧浓度,间隙水中溶解态铁向表层扩散的过程中不断氧化沉积,但溶解态锰氧化速率较慢,虽然在沉积物-水界面处其浓度有所降低,但在界面以下依然存在积聚现象。扩散通量计算表明,系统运行期间锰扩散通量有升高趋势,系统运行结束后,底部溶解氧浓度迅速降低,溶解态锰迅速释放至上覆水体,锰扩散通量有降低趋势。