镉（Cd）是自然环境中常见的重金属污染物,通过植物富集、水体迁移等方式进入食物链,严重危害人体健康。微生物异化铁还原过程在土壤中广泛存在,指铁还原菌利用各类有机物为电子供体,以Fe3+为电子受体,将Fe3+还原成Fe2+的过程,被认为是影响水稻Cd积累的关键因素。异化铁还原诱导产生的次生矿物可吸附大量重金属,因此建立一种微生物对铁转化介导的土壤重金属稳定化修复方法,了解异化铁还原过程中铁氧化物的形态结构转化、Cd的吸附固定形式,以及揭示其在抑制水稻Cd积累中的应用迫在眉睫,也为重金属污染的环境修复提供新的技术手段。鉴于次生铁矿物形成过程影响重金属的迁移转化及归宿,因而在重金属污染场地修复等方面具有一定的应用前景。（1）采用典型铁还原菌Shewanella oneidensis MR-1与污染土壤中富集获得的HY铁还原菌进行试验。在实验室纯培养条件下,通过微生物异化铁还原铁矿物诱导生成次生铁矿的方法,研究铁还原菌还原铁矿物诱导次生矿物对Cd2+的固定。结果表明,在试验体系加入铁还原菌后,铁矿物在微生物还原作用下具备较好氧化还原特性,作为电子受体被微生物还原产生Fe2+;溶液中还原产生的Fe2+与Cd2+浓度呈显著负相关,微生物异化铁还原诱导次生铁矿固定Cd2+的效率显著高于对照铁矿物自身的吸附。X射线衍射（XRD）与X射线光电子能谱（XPS）对次生矿物进行表征发现:异化铁还原过程导致铁矿物晶型结构改变,提供了更多的Cd2+吸附点位,并增强了Cd2+的固定。（2）以各类影响因素存在下对异化铁还原及次生矿物形成的影响为研究内容,通过外源添加不同浓度富里酸、制备生物炭负载的S.oneidensis MR-1及设置不同初始p H,探讨富里酸、生物炭、p H对S.oneidensis MR-1还原水铁矿及其Cd2+固定的影响。结果显示,外源添加富里酸作为电子穿梭剂促进了铁矿物还原溶解和次生矿物转化,进而增强Cd2+的固定;由于水铁矿在酸性条件下的溶出,铁矿物的还原溶解速率加快,溶液中Fe2+含量迅速增加,增强了Cd2+的吸附固定。扫描电子显微镜（SEM）成像结果显示,生物炭为提供微生物定殖场所,由于生物炭对金属离子的强吸附作用,虽减缓铁矿物在溶液中Fe2+的还原溶出,但显著提高Cd2+的固定效果。（3）采用微生物异化铁还原诱导次生矿物的土壤重金属稳定化修复方法,研究次生矿物在抑制水稻Cd积累中的应用。结果表明,生物炭的施用和异化铁还原过程影响了土壤p H变化,添加微生物菌剂使土壤微生物数量增加,改变了盆栽土壤的微生态环境;水稻土壤中异化铁还原诱导铁矿物结构转变增加了铁氧化物对Cd的固定,从而降低了水稻各组织中Cd的积累;联合喷施花青素对根际Cd积累无影响,但显著改变水稻茎叶/籽粒中的Cd转运,可与微生物介导的铁转化固定化重金属修复手段联合施用。