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随着工业技术的迅猛发展,大量的重金属排入环境中,造成了严重的环境污染问题,其中重金属Cr(VI)污染尤其严重。微生物分泌的胞外聚合物(Extracellular polymeric substance, EPS)含有很多带负电荷基团,比如-COOH、-NH2、-OH、-SH和P043-等,这些基团能与重金属离子发生作用,因此作为一种生物修复剂引来了越来越多的关注。目前关于EPS参与Cr(VI)还原的机理还未被阐明,本文期望通过研究为了解EPS参与Cr(VI)还原的机理提供理论基础。本文分别以希瓦氏菌MR-1和混合菌为研究对象,首先摸索出一种适合于希瓦氏菌MR-1 EPS的提取方法,之后研究了希瓦氏菌MR-1对Cr(VI)的还原特征及其与EPS的相互影响,研究了Cr(VI)对混合菌的EPS及群落结构的影响,主要有以下几方面内容：(1)从提取方法是否对菌体造成破坏、EPS提取量的大小和提取试剂对EPS是否造成污染三个方面比较离心法(对照)、加热法(40、45、50和60℃)、H2SO4法、EDTA法和NaOH法提取希瓦氏菌MR-1的EPS有效性。结果表明离心法对菌体无任何损伤,但提取的EPS量少： SEM表征表明加热法40℃对菌体形态影响小,但当温度升至45、50和60℃时,细胞破裂严重；加热法40℃提取的EPS中蛋白质和多糖含量分别为7.12和1.60 mg g-1细胞干重,明显高于对照组,所以40℃是比较适合于希瓦氏菌MR-1的加热法提取温度：FTIR结果表明H2SO4法会使H2SO4试剂残留在EPS样品中,破坏EPS组分的官能团结构；EDTA提取不会导致菌体破裂,但EDTA试剂会与蛋白质络合产生蛋白质-EDTA络合物,若实验目的只为去除菌体中的EPS, EDTA法是一种比较理想的提取方法：NaOH法提取的EPS组分中核酸含量高,说明细胞内物质释放严重。(2)对加热法40℃提取过EPS和未提取EPS的细菌MR-1进行粒径表征、Zeta电位、接触角和活性测定的比较。含EPS的细菌MR-1Zeta电位值比提取EPS后的菌体低；含EPS的细菌MR-1接触角为86°,加热法提取EPS后接触角变为60°,说明组成细菌MR-1的EPS中疏水组分较亲水组分多；提取EPS后菌体电子传递链的活性(Electron Transport Activity, ETSA)值略低于对照组,EPS中N-乙酰氨基葡糖的含量高于对照组,表明40℃提取降低细胞膜的活性,后续实验需进一步优化加热法的提取温度。(3)希瓦氏菌MR-1对Cr(Ⅵ)的还原速率随着Cr(Ⅵ)浓度的提高由快变慢；有EPS包裹的菌体对Cr(Ⅵ)的还原速率快于提取EPS后的菌体；在一定范围内,富马酸钠的浓度越高,Cr(Ⅵ)的还原速率越快,说明EPS和富马酸钠在Cr(Ⅵ)还原过程中起促进作用；随着Cr(Ⅵ)浓度的升高,EPS中蛋白质含量也升高；SEM表征表明,50和100 mg L-1初始Cr(Ⅵ)浓度胁迫下菌体形态与对照组类似,说明细菌MR-1具有较强的抗Cr(Ⅵ)能力,当Cr(Ⅵ)浓度提高到200 mgL-1时,菌体形貌变化明显,高浓度Cr(Ⅵ)对菌体损伤较大；菌体表面-OH、C-H、酰胺I、酰胺Ⅱ、PO2-、C-O和C-O-C官能团对应的红外光谱峰强度随着Cr(Ⅵ)浓度的提高而变大,表明这些官能团可能与Cr(Ⅵ)的还原有关。(4)比较了好氧及厌氧条件下混菌对Cr(Ⅵ)还原的差异,前36 h厌氧体系对Cr(Ⅵ)的还原速率慢于好氧,48 h后厌氧体系的还原速率明显高于好氧体系；好氧及厌氧不加Cr(Ⅵ)混合菌的EPS产量明显高于加Cr(Ⅵ)条件；群落结构分析表明,原始样本经过不同条件驯化后,OTU值下降明显,原始污泥、好氧不加Cr(Ⅵ)、好氧加Cr(Ⅵ)、厌氧不加Cr(Ⅵ)和厌氧加Cr(Ⅵ)共有的OTU数目只有4个,独有的OTU数目分别是509、6、6、12和0个,表明微生物群落多样性变化明显；主成分分析表明,加Cr(Ⅵ)样本与不加Cr(Ⅵ)样本在PC1轴的方向上距离较远,好氧样本与厌氧样本在PC1轴和PC2方向上也有分开,但相对距离较近；群落组成分析表明,无Cr(Ⅵ)胁迫下柠檬酸杆菌属为优势种群,在Cr(Ⅵ)胁迫下,柠檬酸杆菌属的相对丰度明显下降,而肠杆菌属相对丰度明显上升,说明柠檬酸杆菌属大部分细菌耐Cr(Ⅵ)能力较弱,而肠杆菌属大部分细菌耐Cr(Ⅵ)能力较强。