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铁元素在地壳中广泛存在，并且大部分以氧化态形式存在于土壤和沉积物中，这些异化铁会和铁还原细菌发生氧化还原反应，从而降解有机、无机污染物，所以研究铁循环机理和影响因素就至关重要。金属元素特别是铁与微生物在(缺)厌氧的环境中，铁氧化物还原解离生成的活性Fe(ΙΙ)主导了对污染物的还原降解过程。环境介质中(土壤、沉积物等)的溶解有机质(DOM)积极参与了铁的异化还原过程，已被大量的研究所证实。DOM以其活跃的化学反应活性，无疑成为影响和制约铁异化还原众多因素的核心关注点，也是诠释铁异化还原机制的关键。故阐明DOM对铁氧化物及水合物还原作用的调控机制是必要的，因此，本文实验添加的微生物是脱色希瓦氏菌(Shewanella decolorationis,S12)，有机质为2-磺酸钠蒽二酚(AQS)，该有机质具有氧化还原敏感性官能团，构建铁还原菌-针铁矿及铁还原菌-纤铁矿相互作用体系，探讨AQS对针铁矿异化还原特征的影响因素及纤铁矿在天然DOM调控下的异化还原及矿物相转变的影响，从而为DOM调控下的铁异化还原过程机制研究提供科学的理论支持。讨论了蒽醌类有机质(AQS)对该针铁矿异化还原过程的调控机制，结果表明:AQS作为电子运移载体，使还原解离态铁总量(Fetot)和可溶态铁含量(Fedis)均快速增加；不同含量的AQS加入前后，针铁矿还原平均速率得到显著上升，速率比在2.4~4.0之间，且该比值和AQS含量呈显著的线性关系，相关系数为0.9947。溶解态铁与解离态总铁比值（Fedis/Fetot)随AQS含量升高而降低，当AQS含量由0.05mM增加至0.3mM时，Fedis/Fetot比值由0.935减小至0.705。吸附态铁含量(Feads)随AQS含量增加而增加，当体系中无AQS时，Feads含量维持在较低的水平(<0.05mM)。AQS参与下的铁异化还原过程实际上是由两个独立的子过程组成，即微生物呼吸作用驱动了AQS和还原态的蒽二酚(AH2QS)的循环转变过程以及AH2QS进一步还原解离针铁矿的非生物过程。AQS促进纤铁矿的异化还原，最终纤铁矿转变成磁铁矿，汤峪及扬州古运河提取的不同分子量天然DOM促进纤铁矿异化还原，最终却未生成其它铁矿。高价态的铁氧化物对有机污染物的降解有明显的作用，本文也阐述了在厌氧条件下针铁矿对4-硝基苯乙酮的微生物/非生物降解特性及机理。但是考虑到在自然环境下，存在着复杂、大量的含有敏感官能团的有机质，所以加入了蒽醌-2，6-双磺酸盐（AQDS），AQDS作为电子转移载体，含有还原敏感性官能团。结果表明:AQDS可以促进针铁矿的还原解离，提高针铁矿还原解离率，在一定范围随着AQDS含量增加，针铁矿还原解离率增高，生成解离态总铁也随之增加，所以AQDS加速了4-硝基苯乙酮的降解速率及程度；针铁矿含量增加降低针铁矿还原解离率，这主要是因为针铁矿浓度越高，针铁矿之间相互聚集效应就越强，胶体颗粒明显增多，比表面积也就明显减小，阻碍了微生物接触针铁矿表面，降低针铁矿被微生物还原的程度。