铬及其化合物的应用随着工业化的发展越来越多,如铬酸盐电镀、皮革制革、纺织染色、金属清洗等行业,在这些行业的生产和使用过程中铬随之被排放到环境中,导致土壤遭到不同程度的污染。因此解决土壤铬污染问题,研发铬污染修复关键技术尤为重要。本文以铬污染土壤为修复目标,从包头市韩庆坝铬渣堆场土壤中筛选出7株颜色形态不同的菌株,通过对这7株菌株还原能力和耐受性的检测,最终筛选出1株具有较强还原能力和耐受性的菌株G,对其生长、还原条件进行了优化;并以玉米秸秆为原料制备生物炭,利用固定化微生物技术将铬还原菌G与生物炭制备成微生物菌剂,通过盆栽实验对铬污染土壤进行修复,考察了环境因子对修复效果的影响,并通过观察玉米的生长状况对修复效果进行验证;同时对菌株G还原Cr（Ⅵ）的机理进行初步分析。实验结果如下:通过分离筛选纯化技术,从包头市韩庆坝铬渣堆场土壤中筛选出7株铬还原菌。其中有1株对Cr（Ⅵ）具有较强的还原能力和耐受性,命名为G。通过对该菌的形态学特性、生理生化特性和16S rRNA鉴定表明,菌株G为Micrococcus luteus;其在60 h内使浓度为100 mg/L的Cr（Ⅵ）溶液还原率达到82.5%。对菌株G的生物量和还原能力进行相关性分析发现,二者存在着直接关联。菌株G的最佳还原条件为初始Cr（Ⅵ）浓度104 mg/L,pH为8.6,温度为31℃。利用固定化微生物技术将菌株G与生物炭制备成微生物菌剂,发现菌株G能够定殖生物炭上,与生物炭固定24 h时生物量达到最高。经过25 d盆栽实验发现当菌剂投加量为3 g/kg、土壤含水率为14%时,TCLP-Cr_total降低幅度最大,为57.16%;对土壤中铬形态的影响为:酸可提取态降低了32.92%,可还原态增加了11.28%,可氧化态增加了14.69%,残渣态增加了6.95%。在3 g/kg投加量作用下,植物生长12周后地上、地下部分总铬含量分别降低了65.15%、49.76%,Cr（Ⅵ）分别降低了94.11%、87.74%,植物株高增加了17.70 cm,生物量（干重）增加了1.32 g,叶绿素增加了4.65 mg/g,可溶性糖增加了1.69 mg/g,说明微生物菌剂对植物具有较好的促生作用。菌株G还原Cr（Ⅵ）机理是胞外分泌物、胞内分泌物、细胞膜的共同作用,其中胞外分泌物占主导作用,在24 h内使50 mg/L的Cr（Ⅵ）溶液还原率达到44%,通过变性实验发现,胞外分泌物中的还原酶具有较强的还原能力,而不是普通代谢产物。细胞膜碎片上也存在着羟基、羰基、羧基、酰胺基等能够与Cr（Ⅵ）发生作用的官能团。葡萄糖作为电子供体对酶活性的促进作用最大,甘油则会抑制酶活性。金属离子Cu²⁺对酶活性有促进作用,而Pd²⁺、Cd²⁺具有较强的抑制作用。