土壤重金属污染日益严重，严重威胁粮食安全生产和人类健康，污染治理已成备受关注的重心。微生物强化植物修复土壤重金属污染是颇具潜力的治理方法，微生物的优劣直接影响土壤修复的效率和经济效益，因此研究土著微生物在土壤重金属修复方面的应用具有重要意义。本研究首先检测了湘江流域某冶炼厂周边五个采样区土壤中七种重金属元素（Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、Hg）的含量，然后利用内梅罗单因子（Pi）和综合因子（P综）污染指数法以及Lars Hakanson提出的单因子（Ei）和综合因子（RI）潜在生态危害指数法对采样区重金属进行对比评价。评价结果显示，土壤受Cd污染程度最高，已受Zn、Hg的污染和受Pb轻微污染，土壤未受Cu、Ni、Cr等重金属的污染。从重金属横向分布情况看，A区菜地靠近工厂密集区，位于冶炼厂下风方向，污染最为严重，属于重金属重污染和高生态危害水平；D区为山地，植被茂密，离冶炼厂约4公里，离生活区较远，比其它采样区环境污染较轻；B、C、E区域污染程度介于A、D区域之间。A区重金属纵向分布结果显示：不同土壤层中受到重金属的污染不同，上层土壤比下层土壤遭受的污染严重，其中采样点0~30cm镉含量平均值(7.52mg·kg-1)是40~90cm镉含量的12.1倍。通过研究土壤重金属的空间分布，解析土壤重金属的污染源。污染主要是由人类工业活动引起，尤其是冶炼厂在冶炼过程中，镉以尾矿和冶炼废渣、废气、废水形式排放至环境，使重金属富集在0~30cm土壤层，使土壤和农作物受镉污染严重。其次，通过驯化、筛选和分离，在污染最重的A区土壤中筛选出20余株重金属高耐性微生物，其耐镉离子浓度均在4mmol L-1以上，耐重金属铜、铅离子浓度在50mmol L-1以上。利用改进的CAS平板法进一步筛选出一株高产铁载体菌株H1，分析H1形态、生理生化特征和16S rDNA序列同源性分析结果均显示其与假单胞杆菌一致，其同源性与Genbank中的Pseudomonas sp. RE*1-1-14(NC020209.1)亲缘关系相似度达99%，因此将其鉴定命名为Pseudomonas sp. H1，其产铁载体类型经紫外-可见光谱鉴定其光谱图与2，3-二羟基苯甲酸(2,3-DHBA)类似，初步确定其应为侧链连有氨基酸的儿茶酚型铁载体。在274.0nm荧光激发波长下，其代谢产物在548nm有明显的发射峰，具有荧光性。另一方面，筛选出一株产酸真菌Su1和纤维素降解菌Su2，对Su1产柠檬酸条件进行优化后，其产柠檬酸的能力提高36.5%，达到0.7389g L-1。对影响CMC酶活的发酵因素进行研究，发现CMC-Na与苎麻粉1︰l混合条件下的酶活是纯CMC-Na组的35余倍，是纯苎麻粉组的7倍多；在C/N分别为l.5︰l时，Aspergillus fumigatus Su2生长较好，pH为6时，菌株产酶活性最高。通过ITS序列同源性分析表明，Su1与GenBank中的棘孢青霉菌Penicillium aculeatum strain H23(gb|GU566285.1|)的同源性最高达98%，将其命名为Penicillium aculeatum Su1，并确定Su2纤维素降解菌为Aspergillus fumigatus Su2。最后对筛选出的菌株进行土壤重金属（Cu、Cd、Pb）活化研究。利用改进的BCR法对供试土壤中五种形态的Cd、Pb、Cu的浓度进行分析检测，土壤中碳酸盐结合态（E&C）镉浓度占总浓度的70%左右，铜的占10%左右，铅的占14%。经原子吸收光谱检测发现，Pseudomonas sp. H1还对土壤中镉和铜E&C态的重金属活化作用明显，均可将此态的重金属溶解在溶液中，尤其对镉的活化能力突出，可将土壤中90%的镉溶解但是对铅的活化能力较弱。Penicilliumaculeatum Su1其活化重金属Cu、Pb、Cd的能力均较强，其中对镉活化能力突出。菌株Pseudomonas sp. H1和菌株Penicillium aculeatum Su1，因其优秀的产铁载体能力，产有机酸能力以及活化土壤不溶性镉的能力突出，有望应用于重金属污染土壤的微生物-植物修复中，解决土壤中重金属的生物有效性低和用于植物修复的超累积植物通常都植株矮小、生长缓慢、生物量低、实际应用价值低等制约植物修复技术发展的瓶颈问题。Aspergillus fumigatus Su2菌株产纤维素酶能力较强，有望应用于植物修复重金属污染土壤中的植物秸秆降解，以对植物体中的重金属进行回收。