随着现代工业的不断发展，重金属和化学物质的使用量不断加大，在土壤中的积累也日益增多。重金属的难降解性使其在自然环境中持续存在，从而导致自然环境的恶化。因此，研究重金属对环境微生物的作用在地微生物学和生物化学工作中具有重要意义。铅是众所周知的有毒重金属，由于其分布的广泛性以及其对环境危害的严重性，铅污染的研究受到极大重视。铅在土壤中的存在会降低土壤微生物的活性，从而降低各种作物的产量。土壤中的铅会通过土壤-植物系统转移至植物体而影响植物的正常成长，富集于植物体内的铅通过食物链转移至动物及人体内，给人的健康带来极大危害。　　 微生物的活性在有机物的代谢以及植物生长过程中都起着重要的作用。因此，在研究土壤性质的过程中研究微生物的种类及其活性是至关重要的，它可以用于评价土壤的各种性质以及土壤修复方法的优劣。土壤微生物是维持土壤生物活性的重要组分，调节着土壤动植物残体和土壤有机物及其他有害化合物的分解、生物化学循环和土壤结构的形成等过程。土壤的生态条件决定着土壤微生物的组成、数量、分布及生化活性，所以土壤微生物可以作为监测重金属污染的早期敏感的指标。因此，微生物学方法可以通过对微生物活性及其生长代谢特征的测定，来确定土壤微生物的构成，进一步了解土壤的性质。　　 为了更有效地研究微生物的代谢过程，微量量热技术由于其独特的测量方法和高灵敏度而被采用。微量量热技术能准确测定缓慢过程的热效应，所以用于生物体系代谢过程的热量测定有许多独到之处。它在测量中不用添加任何试剂，能直接监测生物体系所固有的代谢热过程，不会引入干扰生物体系的正常活动和代谢的因素。另外，还可以有目的地加入有关物质，以研究该物质对生物体代谢的影响。它不需要制成透明清澈的溶液，可直接测量离体的组织和悬浮液，特别是在微量热实验之后，对研究对象没有任何损坏，样品还可以做进一步的分析测试研究。因此微量量热法研究污染环境中的重金属、农药以及其他有毒物质与微生物的相互作用有其独到之处。　　 研究中的土壤样品取自武汉不同地区，其植被情况以及受到人为影响的程度均不相同。研究中用微量量热法测得功率-时间曲线，并用微生物平板计数法培养，分别获得细菌、真菌、放线菌菌落数。四组土样的热功率曲线以及菌落数量表现出明显不同。通过计算各项热力学参数如总放热量、生长速率常数等，可以看出：微生物的放热量与微生物的生物活性和种类有着密切的联系，适合的人为活动对微生物的生长代谢有着重要的影响。农田土中细菌菌落数远远高于其他三种土样，但是微生物的生长速率常数和总放热量都不是最高，这表明过多的人为影响如施肥、添加农药以及植被的单一等会降低土壤微生物的种类以至降低其总放热量。森林土由于其很少的人为干预，导致土壤pH较低或营养物质严重缺乏，微生物数量降低。　　 六种不同浓度的铅离子(10，20，40，80，160320μgmL-1)加入四种土样后，土壤微生物的生长发生了不同程度的变化。通过功率-时间曲线可以看出，低浓度的铅离子会促进微生物的生长(10μgmL-1)，而当铅离子浓度升高时，微生物的生长便受到了不同程度的抑制。微生物生长的各项常数也通过计算获得。通过数据可以看出：随着铅离子浓度的增大，微生物的总放热量、最大输出功率和生长速率常数均不断减小，达到最大功率的时间不断增长；当铅离子浓度达到一定量时，微生物的生长则完全被抑制了。这表明微生物的生长代谢与铅离子的浓度存在极大的依赖关系。为了证明微量量热技术测得数据的准确性，传统的生物学方法-微生物平板计数法也应用于加入不同浓度铅离子后微生物生长的研究。研究表明，传统生物学方法测得的微生物菌落数与时间的关系和量热技术的结果相吻合，尤其是在生长稳定期，微生物菌落数与量热法所得到的总放热量存在极大的线性关系。以上研究均表明微量量热技术是一种可靠的研究微生物生长代谢的方法，它与传统的微生物学方法相吻合，可以广泛并有效地应用于地微生物的研究中。