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微生物生命活动的进行需要通过一系列氧化还原反应获取能量，这一过程中伴随电子由电子供体向电子受体的转移。通常情况下，微生物以有机底物充当电子供体，氧气、硝酸根等作为电子受体。对于自然界的天然矿物，其构成中的可变价态元素具有良好的氧化还原性能，能够参与微生物的电子传递过程。其中还原态矿物可以作为电子供体参与反应，而含氧化态金属元素的矿物通常可以作为微生物电子受体参与电子转移。研究结果证明，天然铁硫化物矿物自身含有的氧化态铁能够发生还原反应，且其氧化性强于体系溶解氧的还原过程，这一特性是铁硫化物矿物作为微生物电子受体的电化学基础。在Shewanella oneidensis MR-1作用下，磁黄铁矿与黄铁矿作为电子受体参与电子传递过程并被微生物还原，生成Fe2+释放到溶液体系。