微生物催化Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)氧化与还原的循环转化主导着自然界金属及碳、氮、磷、硫循环过程,是处理大规模有机-重金属复合污染的基础和根据。堆式原位生物反应器不但具有传统反应器混合、过滤、固定、吸附、传递等功能,而且具有成本低,处理量大等显著优势。将铁循环转化的生物-化学反应、铁循环转化活性载体、堆式原位生物反应器有机结合,可利用堆的间歇充氧和间歇喷淋制造无氧和富氧区域,在无氧区铁还原细菌以Fe(Ⅲ)为电子受体氧化有机物污染物,在富氧区Fe(Ⅱ)氧化再生Fe(Ⅲ)并固定重金属。本研究以柱式反应器单元模拟堆式原位生物反应器的反应、流动与传递特性,将硫铁矿细菌氧化直接转化为生物相容性好的铁氧化物生物活性载体,基于Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)循环考察微生物催化铁的氧化和还原及有机污染物降解和重金属固定,研究生物膜和氧化还原介体的强化作用,为综合地处理大规模复合污染提供新的途径。