镉是具有广泛应用价值的有毒重金属。镉在冶炼、化工、造纸和电子工业等方面的广泛应用,导致排放的含镉废水大量增加,引起土壤和水体的镉污染。大量留存于环境中的镉可对生物体造成严重的伤害,镉进入人体血液循环系统后可长期存在于体内,使机体的某些代谢途径受阻,危害人体健康。因此,镉污染成为一个极其重要的环境问题。生物吸附法作为处理重金属水污染的一项新技术,在实际技术运用中,具有处理效率高,运行费用低,pH值和温度适应范围广,能对低浓度重金属废水进行吸附和富集等优点。微生物经固定化处理后,可以提高生物体的稳定性和机械强度；易于控制颗粒的大小和形状；在连续反应器中不易堵塞,容易固液分离,简化处理过程；固定化生物体易于在不被破坏的情况下得到再生和重复利用。长期生活在富镉环境中的微生物能对镉形成一定的耐性和抗性,分离耐镉微生物用于富集水体中的镉是治理镉污染的有效途径之一。本实验从含镉浓度较高的环境中共分离到5个细菌菌株(J1、J2、J3、J4、J5),它们在培养基中耐镉浓度可达100-200 mg/L。将分离得到的细菌采用海藻酸钠-明胶包埋法固定化后用来富集水体中的镉,以期为生物固定化技术在重金属废水处理中的应用提供依据。将菌株制备成固定化颗粒后,通过研究溶液pH值(pH 1.0-10.0)、富集时间(1-24h,每隔1h测定1次)、富集温度(20、30和40℃)、富集转速(100和200 rpm)对镉富集率的影响,发现分离到的5个菌株对镉的富集率在一定时间内与时间成正比；当富集体系溶液pH值6.0、环境温度为30℃、转速为200 rpm时,5个菌株对镉的富集率较高。在水体镉浓度较低(6.16和12.32 mg/L)时,富集1h后菌株J1-J5的最高富集率分别为40.58%,72.95%,55.62%,39.87%和58.39%。在此基础上进一步优化富集条件,研究镉初始浓度(6.16、12.32、20.00和50.00 mg/L)、富集体系中营养物质、菌体质量浓度(50、100、150、200和250g/L)对镉富集的影响,并比较5个菌株与其它微生物(酵母和大肠杆菌)对镉的富集能力。发现在镉初始浓度为6.16、12.32和20.00 mg／L时,J2、J3、J5的富集率和富集量均高于酵母和大肠杆菌,而在镉初始浓度为50.00 mg/L时,5个菌株的富集率和富集量均低于酵母和大肠杆菌；微生物在富集镉时,富集体系中营养物质的添加不利于分离到的5个菌株(J1-J5)对镉的富集,但有利于酵母和大肠杆菌对镉的富集；不同微生物的富集率随固定化颗粒中菌体质量浓度的变化而变化,其中J2、J4、大肠杆菌的富集率随着菌体质量浓度的增加而增加。分离到的5个菌株中,J2在所选条件下富集能力相对较高、较稳定。通过研究J2固定化颗粒的浓度(0.10、0.15、0.20、0.25和0.30 g／mL)对富集率的影响,获得较好富集效果的条件为：J2固定化颗粒浓度为0.20 g／mL、菌体质量浓度为250g/L、镉溶液初始浓度为20.00 mg/L、pH值6.0、温度为30℃、转速为200 rpm时,富集1h后富集率达75.90%。