微生物吸附法因具有安全、经济、环境友好等优点,是水体重金属锑污染治理的主要技术,国内外专家关注度较高。本文围绕抗锑菌株的选育、抗性特征及吸附去除机理研究展开,为利用微生物吸附法处理含锑重金属废水的工业应用提供优良的菌株资源和技术支持。进行的主要工作和取得的主要成果如下:1、进行了重金属锑抗性菌株的筛选与抗性水平测试。对湖南锡矿山锑矿冶炼区、公路沿线区、采矿区及尾矿区中不同土壤进行采集,作为微生物菌株来源。运用抗性分离的方法筛选得到1株高抗锑的菌株,命名为J5。经形态观察、扫描电镜等特征生理生化试验及18S rRNA序列同源性分析和NCBI数据库比对,鉴定菌株为胶红酵母（Rhodotorula mucilaginosa）,红酵母属（Genus Rhodotorula）。GenBank登录号为MH611511。在50mg/L Sb（Ⅲ）液体培养基中,菌株J5的生长速率与和对照组基本一致,Sb（Ⅲ）的最小抑菌浓度是1200mg/L,说明在治理水体锑污染方面,该菌株具有应用的潜力。2、研究了生长菌株R.mucilaginosa J5对Sb（Ⅲ）的抗性机理。运用吖啶橙的质粒消除试验证明,菌株在处理前后对锑的抗性不稳定,且质粒提取与检测试验也未发现质粒条带。所以,认为菌株的抗性基因位于染色体上。然后以对数增长期的胶红酵母菌液（对照）及在Sb（Ⅲ）浓度为300mg/L胁迫下的胶红酵母菌液为材料,利用Illumina 2500平台进行转录组测序,分析了相关基因的表达差异。结果表明重金属Sb（Ⅲ）胁迫前后胶红酵母中共有1311条基因显著差异表达,其中,Sb（Ⅲ）胁迫通过刺激半胱氨酸（Cys）、铁硫簇调控蛋白基因表达上调,进而促进谷胱甘肽（GSH）和Fe-S簇的合成,Fe-S簇将一部分Sb（Ⅲ）氧化成细胞毒性较小Sb（Ⅴ）,GSH与锑结合后将其排出体外,这可能是诱导Sb抗性增强的重要作用。Sb（Ⅲ）胁迫下阳离子反向转运蛋白（CAXs）表达上调,促进胶红酵母体内的部分锑转运到液泡中,进而提高了胶红酵母对锑的解毒能力。此外,重金属导致氧化应激,脂质的过氧化作用增加,过氧化物酶（POD）基因通过下调来抑制膜脂过氧化,保护细胞免遭伤害。热激蛋白（HSPs）通过表达上调也在保护生物免受重金属毒害方面发挥着重要作用。可见,生长菌株R.mucilaginosa J5通过细胞排锑、解毒作用、代谢调控等途径对锑离子发挥抗性。3、探究了强化R.mucilaginosa J5吸附Sb（Ⅲ）的优化培育构建。采用单因素实验、Plackett–Burman实验、最陡爬坡实验和Central Composite Design（CCD）响应面优化实验设计对R.mucilaginosa J5吸附去除Sb（Ⅲ）的培养参数进行优化,建立了吸附率与碳源种类等13个影响因素之间的二次多项式回归模型,从而确定最优吸附条件。研究表明pH、Fe²⁺质量浓度和温度为显著因素。胶红酵母对Sb（Ⅲ）吸附的最优条件为:葡萄糖浓度2%（m/V）、CaCl₂ 0.5%（m/V）、牛肉膏0.75%（m/V）、蛋白胨0.75%（m/V）、Fe²⁺浓度1.51g/L、接种量4%（V/V）、pH3.50、培养温度29℃、摇床转速150r/min、Sb（Ⅲ）初始浓度10¹2mg/L。最优条件下,实测Sb（Ⅲ）吸附率可达56.83%。4、探讨了生长菌株R.mucilaginosa J5对Sb（Ⅲ）的吸附机理。利用现代测试技术对生长菌株R.mucilaginosa J5吸附Sb（Ⅲ）前后的表面形貌、官能团等进行表征:SEM-EDS和FTIR分析表明,胶红酵母表面疏松多孔,有利于其通过物理吸附方式吸附Sb（Ⅲ）,同时,胶红酵母细胞壁的羧基、氨基、磷酸基、多糖的C-O等活性基团可以与Sb（Ⅲ）发生配位络合作用,Na⁺、Ca²⁺等与Sb（Ⅲ）发生离子交换作用,从而发生化学吸附。XRD分析表明,生长菌株R.mucilaginosa J5吸附Sb（Ⅲ）后形成新的化合物:Ca₂Fe（SbO₆）、Ca₁₁Sb₁₀、FeSb₂O₆和FeSbO₄,暗示Ca²⁺、Fe²⁺的加入有利于增加菌体对锑的吸附。最后,胞内外积累试验表明,在受到ATP酶活性抑制剂DCC的影响下,胶红酵母在稳定期和对数期的细胞吸附率得到了提升,也阻止了细胞中的Sb（Ⅲ）重新释放到环境中去,避免了二次污染。