NO₃^-是地表水中的关键氮污染物,其转化与归趋直接关系到水体氮环境行为,而水环境中分布广泛且丰度较高的Fe元素,在微生物介导的Fe-N循环中扮演着重要角色。缺氧环境中,NO₃^-是首选电子受体,其通过Fe（Ⅱ）型反硝化还原为气态产物N₂O或N₂,Fe自身形态也发生了转化,生成不同类型的矿物。为了弄清变化条件下Fe（Ⅱ）型反硝化对水环境中N转化的作用,以及Fe（Ⅱ）型反硝化过程的重要因子对N和Fe转化过程的影响,本研究通过墨水湖沉积物-上覆水模拟体系和脱氮副球菌（Paracoccus denitrificans）纯培养体系,得到以下主要结果:（1）沉积物-上覆水模拟体系输入Fe（Ⅱ）和NO₃^-后,观察到Fe（Ⅱ）和NO₃^-浓度降低,同时伴随着NO₂^-和N₂O积累量增加。培养结束时Fe（Ⅱ）氧化对NO₃^-还原的贡献占27.7%,并且Fe（Ⅱ）消耗速率与N₂O产生量显著相关（P<0.05）。培养期间,沉积物中硝酸盐型Fe（Ⅱ）氧化菌（NDFOB）的丰度为1.1×10⁵～1.4×10⁶ cell湿沉积物g^-1,并随Fe（Ⅱ）浓度增加而增大。NAFOB数量与NO₂^-和Fe（ⅡI）之间呈极显著正相关（P<0.01）,与N₂O累积排放量间呈正相关（P<0.05）,沉积物中生物途径主导N₂O的生成。宏基因组测序表明,沉积物中的NDFOB包括Pseudogulbenkiania sp.MAI-1、Pseudogulbenkiania ferrooxidans、Acidithiobacillus ferrooxidans、Pseudomonas stutzeri、Rhodocyclaceae bacterium Paddy-1、Paracoccus denitrificans和Citrobacter freundii。（2）纯培养体系反映了Paracoccus denitrificans对Fe（Ⅱ）型反硝化的驱动作用。与不加Paracoccus denitrificans相比,添加菌悬液的处理组NO₃^-还原速率提高,同时伴随Fe（Ⅱ）的氧化,且反硝化产物N₂O的积累量显著（P<0.05）大于不添加细菌悬浊液的对照组。使用M?ssbauer谱鉴定添加菌悬液的培养体系中生成的Fe矿物为四方纤铁矿（β-Fe OOH）。（3）Fe（Ⅱ）型反硝化纯培养体系中不同Fe/N摩尔比影响N的转化过程。总体上NO₃^-还原率随Fe/N增加呈减小趋势,Fe/N为1-5时NO₂^-累积量较高。Fe/N摩尔比改变N₂和N₂O产量间的分配比,高Fe/N摩尔比能促进N₂O排放,Fe/N摩尔比为1-6时,N₂通量随Fe/N比增大而持续增加,且Fe/N摩尔比为6时N₂产生速率最高。（4）Fe（Ⅱ）型反硝化纯培养体系中Fe/N摩尔比对Fe的转化归趋与行为具有重要影响。不同Fe/N系列,生成的Fe矿物主要为蓝铁矿（Fe₃（PO₄）₂）·8H₂O)、针铁矿（α-Fe OOH）、水铁矿（Fe₅HO₈·4H₂O）以及少量磁铁矿（Fe₃O₄）。场发射扫描电镜（FESEM）表明,培养期间细胞表面附着的Fe量随Fe/N摩尔比增加而增大,且Fe/N超过8:1时对细胞的代谢有明显抑制作用。所有Fe/N系列,Fe矿物吸附的P-Na₂S₂O₄含量最高,总磷（P_T）和可还原态铁矿物(Fe_ox2)间存在显著（P<0.05）正相关。