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铬是自然界中广泛存在的一种元素,不同形态的铬的毒性差异非常大,六价铬的毒性远远大于三价铬的毒性,六价铬的还原过程可以降低有效铬的毒性。环境中少量的六价铬可以通过自然环境中的氧化还原反应被还原为三价铬,而铬污染的大量存在要想得到有效治理需要通过人工作用的干预。近些年来,关于铬形态的研究成为热点,而被人们广泛接受的方法就是微生物还原的方法。本文在实验室条件下,培养一批具有Cr（Ⅵ）耐受能力和Fe（Ⅲ）还原功能的菌株,探寻其对Cr（Ⅵ）的还原机理,考察微生物对Cr（Ⅵ）去除的影响因素。主要的研究内容和结果如下:1.LB培养条件下Shewanella oneidensis MR-1对Cr（Ⅵ）还原作用及其影响因素。S.oneidensis MR-1介导下不同浓度Cr（Ⅵ）的生物转化与微生物对铬的耐受特性有着密切的关系,低浓度Cr（Ⅵ）对其生长影响不大,高浓度时细菌生长则受到抑制,进而抑制Cr（Ⅵ）的还原率;菌株对Cr（Ⅵ）的还原作用随着接种菌悬液量的增加而增强;菌株最适生长pH为中性,弱碱性环境比酸性环境更有利于菌株对Cr（Ⅵ）的还原;增加蒽醌-2,6-磺酸钠（AQDS）会加快Cr（Ⅵ）完全还原的速率。通过SEM-EDS和XPS分析,在对Cr（Ⅵ）进行处理5d后,菌体表面有Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）两种形态存在,证实S.oneidensis MR-1在对Cr（Ⅵ）进行还原的同时也伴有少量的吸附作用。2.加入Fe（OH）3后S.oneidensis MR-1对Cr（Ⅵ）还原作用及其影响因素,并且采用SEM、EDS和XPS等方法对还原后的菌株的机理进行表征。当Cr（Ⅵ）加入到S.oneidensis MR-1和Fe（Ⅲ）的厌氧体系中会很快被还原。S.oneidensis MR-1可以直接对Cr（Ⅵ）进行还原反应,但是直接还原作用的效率会降低并且受到一定的限制。5mg/L Cr（Ⅵ）在2 d内就完全得到去除,比原来快了1 d;而20 mg/L Cr（Ⅵ）在7 d时,添加Fe（Ⅲ）的实验组Cr（Ⅵ）全部得到去除,而没有添加Fe（Ⅲ）的实验组在7 d只达到了88%。投加铁可以有效促进微生物对Cr（Ⅵ）的还原,但投加量对去除效率的影响不太明显,这是因为在Cr（Ⅵ）还原过程中,铁促进S.oneidensis MR-1对Cr（Ⅵ）的还原被可以被循环利用。扫描电子显微镜（SEM）显示添加Cr（Ⅵ）对铁还原菌有一定的毒性作用。透射能量分散光谱（TEM-EDS）表明,S.oneidensis MR-1表面存在铬。XPS结果表明还原过程中形成了Cr2O3或Cr（OH）3沉淀,Fe（II）和Fe（Ⅲ）也存在于体系中。因此,Cr（Ⅵ）还原可为铬的解毒提供有用途径。3.在土壤环境中S.oneidensis MR-1对Cr（Ⅵ）还原作用。在土壤中主要研究了Cr（Ⅵ）浓度、不同形态铁和有机酸对S.oneidensis MR-1还原Cr（Ⅵ）作用的影响。实验表明S.oneidensis MR-1菌悬液至土壤中加快了Cr（Ⅵ）还原;实验比较了不同形态Fe（Ⅲ）即磁铁矿、赤铁矿和三氯化铁对Cr（Ⅵ）还原的效果。如图21所示,加入三氯化铁时,Cr（Ⅵ）还原的效果较好,土壤中Cr（Ⅵ）的浓度降至65.2 mg/kg,但加入磁铁矿和赤铁矿的处理组土壤中Cr（Ⅵ）的浓度仅降至162 mg/kg、192.2 mg/kg,这说明加入三氯化铁时Cr（Ⅵ）还原的效果最好,磁铁矿次之,赤铁矿效果在最差;本实验添加了柠檬酸、苹果酸和草酸对S.oneidensis MR-1还原Cr（Ⅵ）的影响,主要为了检测有机酸对微生物还原Cr（Ⅵ）的影响。各有机酸对S.oneidensis MR-1还原Cr（Ⅵ）影响强弱顺序如下:柠檬酸﹥苹果酸﹥草酸。