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微生物异化铁还原是自然界中铁的生物及地球化学循环过程的重要推动力之一。本文以希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens）,纤铁矿和针铁矿为研究对象,研究了厌氧环境下铁氧化物的微生物还原过程对纤铁矿的晶型转变特征以及对污染物（4-硝基苯乙酮）降解机制的影响。探讨了纤铁矿微生物异化还原和晶型转变过程中的特征及其影响因素。含不同组分体系中纤铁矿的微生物异化还原过程对其晶型转变特征有不同程度的影响。1)含电子运移载体（AQS、AQDS）的体系中,由于电子运移载体能加速纤铁矿的异化还原过程,促进了纤铁矿的晶型转变,在27 h内即可基本完成该过程,此时Fe（Ⅱ）ads浓度为6.0 m M附近。2)含AQS体系中加入邻菲罗啉后,纤铁矿晶型转变的程度和速率均显著降低,反应经685 h后纤铁矿仍未观察到发现晶型转变。邻菲罗啉可使得吸附态铁几乎完全被络合,进入上清液,吸附态铁含量的显著降低至0.10 m M左右。在吸附态铁含量较低的体系中也观察到类似的现象,如含4-硝基苯乙酮（4-NP）的体系,直到441 h转变过程才缓慢进行,此时Fe（Ⅱ）ads浓度上升至2.30 m M。以上结果表明,体系中Fe（Ⅱ）ads含量对纤铁矿晶型转变程度和速率有明显的促进作用,是制约纤铁矿晶型转变过程的重要控制因素。3)电子供体（乳酸钠）促进了纤铁矿的还原,随着电子载体浓度的增加（乳酸钠浓度分别为1 m M、5 m M、10 m M、20 m M）,Fe（Ⅱ）ads浓度随之相应增加上升(如130 h时Fe（Ⅱ）ads浓度为2.13 m M、4.77 m M、5.11 m M、7.51 m M),晶型转变过程也随着加快。进一步探讨了“铁氧化物-微生物-污染物”交互作用过程特征及机制。设计了2组实验:即在“微生物-针铁矿”反应体系中,分别在第0 d和5 d后加入0.1 m M的4-NP,结果表明:1)在第0 d加入的4-NP体系中,电子载体（AQS）促进针铁矿的微生物还原解离,有机物降解时会伴随着铁的消耗。加入有机物的体系,铁异化还原过程到达平衡的时间推迟,但是两者最终达到平衡时的Fe（Ⅱ）浓度基本一致。14天内4-NP降解完毕,且投加AQS使得4-NP降解速率增加。2)在第5 d加入的4-NP设置了两个体系（不含LB培养基的体系和含LB培养基的体系）,含LB培养基的体系因微生物有充足的营养源,呼吸作用增强,促进了针铁矿的异化还原,且能够利用高浓度电子载体,Fe（Ⅱ）tot、Fe（Ⅱ）dis浓度均大幅提高。两个体系中的4-NP在1 d内即可完全降解,可见针铁矿异化反应活跃进行中,电子传递活跃,能加速降解过程。最后探讨反应86 h后投加较高浓度4-NP对“针铁矿-微生物”相互作用体系的影响及其降解特征,第86 h投加不同浓度4-NP（0.25～2.0 m M）后发现,4-NP浓度越低,Fe（Ⅱ）ads和Fe（Ⅱ）tot下降幅度越小,Fe（Ⅱ）ads和Fe（Ⅱ）tot恢复增长周期越短,降解产物4-氨基苯乙酮（4-AP）生成速率越快。4-NP降解反应是持续消耗Fe（Ⅱ）tot或Fe（Ⅱ）ads的过程。降解相同浓度4-NP时,含AQS体系的降解速率大于AQDS体系。邻菲罗啉浓度越低,对针铁矿异化还原影响越小,下降的Fe（Ⅱ）ads含量恢复越快,4-NP降解速度越快。当邻菲罗啉浓度上升为2.5 m M,体系中Fe（Ⅱ）ads维持在一个较低水平（0.03～0.05 m M）,同时体系下的4-NP几乎无降解。综合以上实验,1)Fe（Ⅱ）ads是晶型转变过程中的关键因素,且Fe（Ⅱ）ads浓度越高,纤铁矿向磁铁矿转变过程越快。2)4-NP降解过程是一个持续消耗Fe（Ⅱ）ads的过程,且Fe（Ⅱ）ads在还原反应中充当了积极的角色,证实了具有较低氧化还原电位的被铁氧化物吸附的Fe（Ⅱ）是4-NP还原降解的有效活性物种。3)纤铁矿和针铁矿异化还原特征实验都发现,Fe（Ⅱ）ads是还原过程中的关键因素,这为铁及其氧化物介导下的重金属/有机污染物的生物修复技术和铁矿晶型转变的建立提供了进一步的研究思路和理论支持。