采集湖北大冶城郊铜绿山矿区附近菜园土壤，进行耐重金属细菌的筛选，获得抗性较强的细菌菌株，研究细菌对红壤胶体、褐土胶体、针铁矿和高岭石体系表面积、电荷等表面特性，以及Cu²⁺和Cd²⁺离子吸附与解吸的影响，为阐明微生物影响下的土壤重金属转化的特点，揭示土壤环境中重金属元素的生物地球化学行为，深入探讨土壤矿物-重金属-微生物相互作用机制，以及土壤和有关环境重金属污染的生物修复等提供科学依据。主要研究结果如下： 1．筛选得到的细菌A-1对铜和镉离子的抗性水平均为3 mmol／L，对Cu²⁺和Cd²⁺离子的最大吸附量分别为395.3和170.7 mmol／kg。与有关的重金属抗性细菌比较，该菌株对铜和镉离子不但具有较强的耐性，还有较高的吸附容量。 2．细菌A-1的比表面积为145 m²／g，与褐土胶体比表面积相当，分别是红壤胶体和高岭石的3.5和7倍。细菌的引入，使供试的褐土胶体、红壤胶体和高岭石体系的比表面积分别增大5.1、3.3和1.9 m²／g，增长率分别为3.0％、8.0％和8.7％。可见，细菌对红壤胶体和高岭石体系比表面积增长率的贡献大于褐土胶体体系。 3．在供试的pH范围，有菌与无菌体系中供试样品表面负电荷量大小顺序为：褐土胶体＞红壤胶体＞高岭石，正电荷量大小顺序为针铁矿＞高岭石≈红壤胶体≈褐土胶体。与无菌体系相比，加入细菌A-1后土壤胶体和矿物表面正电荷量均有不同程度减少，最大可达0.76 cmol／kg；红壤胶体与褐土胶体表面负电荷有不同程度的增加，最高达1.24 cmol／kg；高岭石表面负电荷量有一定程度的降低。土壤胶体或矿物-细菌体系负电荷量增加和正电荷量的减少主要与细菌细胞表面载负电荷、细菌代谢产物在土壤胶体或矿物表面的吸附以及土壤胶体或矿物颗粒在细菌表面的定向吸附等因素有关。与无菌体系相比，有菌体系随pH升高表面负电荷量增幅较小，正电荷量降幅较大。 4．pH 5.5时，无菌体系中褐土胶体、针铁矿、红壤胶体和高岭石对铜离子的最大吸附量分别为431.8、369.6、285.1和100.3 mmol／kg。加入细菌A-1后，褐土胶体和针铁矿体系比无菌体系分别增长1.8％和3.4％，高岭石与无菌体系相比最大吸附量无明显变化，细菌对红壤胶体体系吸附Cu²⁺离子的影响不显著。有菌体系中高岭石、褐土胶体和针铁矿吸附Cu²⁺离子的Langmuir常数分别比相应的无菌体系增加2.3、0.3和7.5，表明细菌的加入可以提高以上体系对Cu²⁺离子的亲和力，其中以针铁矿最为明显，红壤胶体没有明显变化。pH 5.5时，无菌体系中高岭石、红壤胶体、针铁矿和褐土胶体对Cd²⁺离子的最大吸附量分别为38.9、94.0、185.9和552.7mmol／kg。加入细菌A-1后，高岭石、红壤胶体和针铁矿体系对镉离子的最大吸附量分别增加24.9、3.3和34.6 mmol／kg，增长率分别为64.0％、3.5％和18.6％。与无菌体系相比，有菌体系对Cd²⁺离子的吸附亲和耐重金属细菌对土壤胶体矿物体系表面特性及铜和镊离子吸附解吸的影响力均没有明显改变。细菌对体系吸附重金属离子容量和亲和力的影响与细菌细胞对重金属离子的固定、细菌代谢产物对体系表面特性的改变以及细菌细胞一重金属一土壤胶体（矿物）三元复合物的形成等因素有关。 5.与无菌体系相比，去离子水对有菌体系表面吸附的铜和锅离子的解吸率变化较小，EDTA和NH4NO3解吸率的变化较大，表现为有的体系解吸率升高，有的体系解吸率降低。细菌对供试土壤胶体和矿物体系重金属离子活性的不同影响，与细菌细胞表面铜和锅离子的存在状态、细菌代谢物质对重金属离子的溶解作用和细菌一重金属一土壤胶体（矿物）三元复合物的稳定性等因素有关。在供试的两种pH条件中，pH 6.3时有菌体系与无菌体系中重金属离子活性的差异更显著。这与土壤胶体（矿物）体系和重金属离子之间亲和力的下降以及细菌细胞活性增强等因素有关。 6.供试细菌对土壤胶体和矿物体系吸附重金属离子的促进作用，以及对复合体系重金属离子稳定性的不同影响，显示其在重金属污染水体的生物处理和污染土壤中重金属的固定以及辅助植物修复重金属污染土壤等方面有潜在的应用前景。