重金属铬（Cr）在土壤及水体等多种环境介质中的暴露具有很高的生态毒性风险。本研究以含铬废水为处理对象,构建三个人工湿地微生物燃料电池（Constructed WetlandMicrobial Fuel Cell,CW-MFC）系统,分别是以沙砾和陶粒为基质的CW-MFC系统（GC）,以沙砾、陶粒和黄铁矿为基质的CW-MFC系统（PS）,以及在PS系统基础上,添加废铁屑为阳极填充材料的CW-MFC系统（IsAno-PS）,研究了黄铁矿以及黄铁矿结合废铁屑对CW-MFC系统处理含铬废水及同步产电性能的影响。系统考察黄铁矿以及黄铁矿结合废铁屑对重金属Cr及其共存污染物的去除效果;同时连续监测电压变化,分析黄铁矿对CW-MFC系统的产电性能的影响;采用高通量测序技术以及q-PCR定量分析,探究微生物群落结构及铬还原基因（chr R）的变化,从而揭示CW-MFC系统耦合黄铁矿处理含铬废水的净化及同步产电机制。主要结论如下:（1）PS组和IsAno-PS组对总铬、氨氮、总磷去除率均显著高于GC组（p＜0.05）,对总氮、Cr（Ⅵ）、COD的去除率无负面影响且波动更平稳。结果表明,黄铁矿耦合废铁屑应用于CW-MFC系统有助于降低重金属铬的环境风险,对于含铬废水具有更优秀的抗污染负荷能力以及长期运行的潜力。（2）PS组和IsAno-PS组的产电性能与GC组相比有显著提高（p＜0.05）。PS组的平均电压输出比GC组高出20.7%,IsAno-PS组的平均电压输出比GC组高40.2%。IsAno-PS组的内阻为295.71Ω,PS组为326.13Ω,显著低于GC组（453.16Ω）。结果表明,黄铁矿及黄铁矿和废铁屑耦合有效降低CW-MFC系统装置的内阻,强化CW-MFC系统的产电性能。（3）基质中添加黄铁矿并未对CW-MFC系统微生物群落多样性产生显著性影响,废铁屑的加入显著降低阳极微生物群落的多样性。结果表明,阳极中添加废铁屑与基质中的黄铁矿发挥协同作用,显著影响阳极微生物群落的整体结构（p＜0.05）。（4）不同CW-MFC系统的阳极微生物群落结构差异明显。在门分类水平上,PS组微生物群落优势种群为变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）,而Is AnoPS组优势种群为厚壁菌门（Firmicutes）。属分类水平上,类芽胞八叠球菌属（Paenisporosarcina）、地杆菌属（Geobacter）为PS组优势属;类芽胞八叠球菌属（Paenisporosarcina）、地杆菌属（Geobacter）、水杆状菌属（Aquabacterium）为Is AnoPS组优势属,其中水杆状菌属（Aquabacterium）是IsAno-PS组的特征菌。不同CWMFC系统的阴极微生物群落结构差异明显。在门分类水平上,变形菌门（Proteobacteria）在GC、PS和IsAno-PS组中占优势。属分类水平上,假单胞菌属（Pseudomonas）、新草螺菌属（Noviherbaspirillum）为PS组优势属;假单胞菌属（Pseudomonas）、黄杆菌属（Flavobacterium）为IsAno-PS组优势属。这些结果表明黄铁矿和废铁屑能够显著改变阳极和阴极微环境条件,选择性富集一些有利于重金属Cr去除和脱氮的功能菌属,从而提高系统去除重金属Cr和脱氮的效率。（5）IsAno-PS组阳极微生物群落共线网络分析发现,梭菌纲（Clostridia）和芽胞杆菌纲（Bacilli）二者呈正相关且存在显著差异（Spearman＞0.6,p＜0.05）,主导Cr（Ⅵ）的还原。Saccharimonadia和α变形菌纲（Alphaproteobacteria）呈正相关关系,这两种微生物类群与氮循环相关基因具有协同效应。髌骨细菌门（Patescibacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和变形菌门（Proteobacteria）起核心作用,其中髌骨细菌门属于低丰度类群,参与氮、硫和铁循环,这表明低丰度微生物类群可能在阳极微生物群落中发挥关键作用。（6）GC、PS和IsAno-PS组铬还原基因（chr R）拷贝数有显著差异（p＜0.05）。IsAno-PS组阳极和阴极的拷贝数最低,其次是PS组。这表明阳极中铁屑的存在可以提供电子,促进六价铬还原,降低溶液中Cr（Ⅵ）的胁迫,从而减轻Cr（Ⅵ）还原微生物的负担,影响chr R的转录水平。