近年来,由重金属引起的水污染问题十分严重。固定化微生物技术是解决这一问题的有效途径,因其具有较强的处理效果,适用性广且可多次回收利用等特点,已成为当前的研究热点。本研究从污染环境中筛选获得了对镉有良好耐受性的菌株,将其构建成复合菌群后固定于磁性氧化石墨烯（MGO）材料上,成功的制备了MGO固定化微生物小球,并研究了固定化小球对Cd²⁺的处理效果。主要研究结果如下:（1）从污染环境中筛选获得了5株对镉较好耐受性的细菌,研究了它们的生理生化特性及生长特性。选择其中三株细菌（P₂、X、N）构建复合菌群,通过实验优化确定了复合菌群的最佳接种比例为2:3:1,此条件下复合菌群对镉的吸附去除率可达56.6%。通过分子生物学鉴定,P₂、X、N三株细菌均和铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）具有较高相似度。（2）以石墨为材料,利用改进Hummers法和化学共沉淀法制备了MGO材料,通过红外光谱仪（FTIR）、扫描电镜（SEM）和振动样品磁强计（VSM）对其进行了表征,结果显示MGO具有丰富的官能团和密集的孔隙结构,其饱和磁场强度达到了42.64 emu/g,可轻易的实现磁分离。（3）以固定化小球的外观特性、粒径、强度和传质性为指标,利用单因素实验和正交试验确定了固定化小球的最佳制备条件为:海藻酸钠质量（SA）分数（4%）、MGO质量分数（0.8%）、包菌量（5 m L）,该条件下制备的小球对镉的吸附去除率为83.09%。（4）探讨了溶液pH、初始浓度、投加量、时间和环境温度等参数对固定化小球处理Cd²⁺的影响。结果表明,固定化小球的最佳反应条件为pH=5、初始浓度40 mg/L、投加量10 g/L,吸附时间12 h、环境温度30℃。（5）采用吸附动力学和吸附热力学模型对固定化小球吸附Cd²⁺的过程进行了拟合。结果显示,在不同初始浓度下,准二级动力学方程比准一级动力学方程具有更高拟合度,吸附反应以化学吸附为主;在不同温度下,Langmuir模型和Freundlich模型都能很好的描述固定化小球的吸附过程,但Langmuir模型的拟合度更高一点,吸附过程以单分子层吸附为主,最大吸附量为113.298 mg/L。（6）吸附解吸结果显示,固定化小球具有良好的性能,经过5次的吸附解吸实验后固定化小球仍具有较高的吸附效果,可多次回收利用。