重金属镉具有很强的生物毒性,它不易被降解,迁移性很强,极易通过食物链富集到动植物体内中,严重危害环境生态安全。国内外学者发现一些细菌能对重金属污染具有吸附降解能力。因此本课题组已从攀枝花矿渣淤泥中筛选出一株高耐受重金属钒的细菌,在实验过程中发现该菌对重金属镉也具有较高耐受性,通过驯化得到一株高耐镉芽孢杆菌PFYN01（Bacillus sp）,该菌株可作为重金属Cd²⁺的微生物吸附剂,它具有繁殖速度快、处理时间短、成本低、绿色环保等优点。本文系统研究了PFYN01在Cd²⁺浓度下的生长特性、吸附特性和吸附机理,并以废水中重金属Cd²⁺为主要污染物对其进行吸附特性、吸附条件优化、吸附行为等方面的运用研究,为微生物吸附剂在实际工业废水处理中的提供理论和实验支撑。论文主要有如下结论:（1）采用逐级提高Cd²⁺浓度驯化,筛选得到一株能耐受高浓度Cd²⁺的菌株PFYN01,该菌株属于芽孢杆菌属,为革兰氏阳性细菌。通过生长条件优化、不同Cd²⁺浓度下平板生长情况和对其他重金属的耐受。结果表明:菌株在pH值为5-7之间,装液量为90 mL,最适温度为30℃达到生长最佳;在50 mg/L Cd²⁺液体培养基中生长状况良好,Cd²⁺浓度在液体培养基中超过100 mg/L时菌株生长逐渐受到一定程度抑制;但在固体培养基中Cd²⁺浓度高达3900 mg/L时依然能够生长,表示菌株对Cd²⁺有很强的耐受性,对其它重金属耐受性为:Cd>V>Zn>Pb>Cu,多种重金属耐受性实验推测该菌株对重金属污染修复有很大的应用潜力。（2）以菌株为吸附剂对Cd²⁺进行吸附实验,考查在pH值、Cd²⁺浓度、吸附平衡时间、温度对吸附Cd²⁺的影响,通过动力学模型和等温吸附模型进行拟合。结果表明:菌株PFYN01对Cd²⁺吸附浓度为75 mg/L,pH值为5,加入菌量为1g/L,在1 h内可达到吸附平衡,该吸附过程符合二级动力学模型以及Freundlich吸附等温线。吸附条件优化得到饱和吸附量为19.02 mg/g,表明该吸附过程是以化学吸附为主,有望在实际工业废水中达到处理效果和经济要求。（3）镉诱导驯化后PFYN01冻干菌体吸附的镉97%集中在细胞壁,将冻干菌体再吸附镉,其吸附能力明显增强,表明镉的吸附主要为细胞壁吸附为主;经过去脂的细胞和细胞壁吸附镉的能力均有较大的提高,分别提高了76%和54%。经过氢氧化钠处理菌株细胞和细胞壁结果吸附能力下降,表明细胞壁受损会降低对镉的吸附能力。（4）通过SEM-EDS、FTIR、XRD和胞内不同成分积累对菌株理化性质进行分析,结果表明在20 mg/L Cd²⁺浓度下菌株PFYN01细胞结构完整,但细胞表面出现大量褶皱,无细胞破碎,有些细胞出现大小不等的细胞空壳,细胞内可能发生变性反应,出现的细胞空壳说明一定浓度的Cd²⁺会给细胞带来伤;在300 mg/L Cd²⁺浓度下发现PFYN01细胞表面褶皱更加明显,部分细胞有穿孔现象,胞内物质表面有细小颗粒堆积在细胞表面,表明胞内物质完全流失并与Cd²⁺形成络合物,推测是由于细胞表明Cd²⁺浓度偏高,胞内外出现较大的渗透压差距,更多Cd²⁺被运送到细胞胞内,导致细胞内容物质迅速从破孔中溢出。通过傅立叶红外光谱检测发现菌株PFYN01参与吸附重金属镉的官能团有羟基（-OH）、氨基（-NH₂）、烃基（C-H）和羰基（C=O）等,其中羟基（-OH）和羰基（C=O）是优先吸附点。通过XRD实验结果可知:吸附了Cd²⁺的细菌分别在13°和39°处出现了明显的Cd²⁺特征峰。（5）对四个企业的排污口废水进行基本参数和重金属成分分析,发现四个排污口的镉含量超过国家工业二类排放水质标准要求。加入菌株进行吸附实验,菌株PFYN01对工业废水当中Cd²⁺的去除率达到91.46%,吸附过后的水中Cd²⁺含量达到国家工业二类排放水质标准要求,表明该菌株具有较好的工业重金属污染治理前景。