铀通常以氧化态铀酰离子（UO₂²⁺）的形式普遍存在于天然矿物、地表和地下环境中。UO₂²⁺因本身具有复杂构型及活泼属性，导致其与自然环境介质的相互作用也十分复杂。前期研究发现，表生环境中铀在活体生物细胞内外主要以铀-磷生物矿化体的形式存在，然而在真实环境中，细胞代谢有机介质对铀的生物矿化影响过程与机制尚不清楚。本文选取铀矿区优势菌种腐败希瓦氏菌作为模式微生物，广泛存在于环境介质中且与磷和铁代谢密切相关的植酸（IP₆）和羟甲酸型铁载体（DFOB）分别作为生物特征有机分子，通过批次吸附实验、微观表征和谱学分析，结合量子化学理论计算的方式，初步探明了植酸/铁载体阻止U(VI)生物矿化的关键主导因子，以及时空效应导致其产生抑制差异的原因。定性定量分析了植酸/铁载体与铀的络合体、植酸钙镁与铀共沉淀、DFOB与Fe³⁺的高度特异性导致矿物的再生成，植酸/铁载体团簇的分子异构体几何模型、相对能量、氢键模式、键合轨道及配位结构信息。从氢键网络的形成与分子重构的角度探索了常见环境介质（有机物-无机阳离子-微生物）对铀在环境中赋存形式的影响规律和机制。

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