石佛寺水库是辽宁省境内辽河干流上唯一的一座控制性枢纽工程,是一座集防洪与城市供水功能于一体的多用途水库,库区内布设供水管井开采地下水作为沈阳城市的供水水源,库区内地表水与地下水的交互作用十分强烈。库区地表水通过库底沉积物渗漏补给地下水,因此库底沉积物在地表水向地下水补给过程中起着过滤和保护作用,本次通过对石佛寺水库库底沉积物中铁元素的生物地球化学作用开展研究,可以了解滞洪型平原水库地表水与地下水的交互带水力交换特征、范围和结构、环境性状,揭示控制库底沉积物中铁、锰生物地球行为的主要影响因素及其主要作用机理。丰富地表水与地下水交互作用带生物地球化学研究内容,保障饮用地下水供水安全具有重要的科学意义。通过对区域地貌地质条件的调查和分析,掌握库底沉积物形成及其空间分布特征。通过对库区水文地质条件分析及地表水与地下水水质评价,确定石佛寺水库地表水可认定为Ⅳ类水,地下水质量综合类别定为Ⅳ类,为进一步研究库底沉积物对地表水与地下水交互作用的提供技术依据。对库底沉积物样品进行物理化学性质检测,采用Tessier五步连续提取法对水库库底沉积物进行矿物检测和铁的形态检测,发现库底沉积物中的铁矿物主要为无定型氧化铁,有效形态铁中有机结合态铁含量最高。选用16S扩增子测序的方法对库底沉积物中的细菌群落进行检测,检测结果显示物种多样性较高,不同样品组菌种组成的差异性不大的特点,优势菌种为变形菌门。通过静态浸溶的方式进行铁元素的释放试验,发现酸性环境中的铁的还原作用十分强烈,碱性环境中的铁的还原作用几乎不怎么发生,中性环境中铁的还原作用的强度适中。并且有微生物的试验组在铁的释放效果远远好于灭菌试验组的效果。通过土柱动态试验发现在模拟柱中自上到下依次为氧化带、锰的还原带、铁的还原带,模拟柱中未见SO₄^2-还原带。结合细菌群落检测结果进行铁对微生物群落结功能作用分析,细菌群落功能中铁呼吸功能占有一定比例;通过进行香蒲生长环境中铁元素含量对香蒲体内重金属镉的富集试验对铁元素释放过程与镉的富集之间的关系进行探究,发现了石佛寺水库库底沉积物土壤中铁元素含量越高香蒲体内的重金属镉含量越少。