随着工业现代化发展,大量含有重金属及硫酸盐的废水被排放到自然环境中,造成了严重的污染,其中镉的污染问题最为突出,对人体健康造成极大危害。与传统物理化学处理方式相比,生物处理方法具有成本低,效果长久,对环境友好等优点。此外,相比于一般的方式使用生物吸附剂去除重金属,硫酸盐还原菌(SRB)能产生硫化氢固定重金属离子,形成的硫化物沉淀更稳定。本研究从活性淤泥中分离得到了一株耐镉菌株,经16S rDNA分析鉴定为脱硫弧菌属,并命名为Desulfovibrio sp.821。菌株生长最佳温度为28℃,最佳pH为7.0。在初始Cd浓度为5mg/L培养条件下,24h内能去除87.7%的Cd2+,120h之后去除95%的Cd2+;在初始Cd浓度为10mg/L培养条件下,24h内能去除47.2%的Cd2+,120h之后去除70%的Cd2+。原子力显微镜(AFM)结果显示在细胞表面有硫化镉形成,红外光谱分析(FTIR)也侧面证实了该结果,并显示有多聚糖、脂肪酸和蛋白质等富含羧基、羟基的物质参与Cd2+吸附过程。通过对细胞内部Cd分布情况的探究,发现在Cd2+存在的条件下,Cd的分布体现出了明显差异,这表明在外界重金属压力的胁迫下,菌株对Cd的处理机制发生了改变。此外,实验还探究了镉抗性基因czcA和硫酸盐还原过程的关键基因dsrAB在重金属胁迫条件下的表达差异。CzcA基因表达的上调从分子水平上证明了菌株821具有良好的镉抗性,在镉的生物治理方面具有广阔的应用前景。SRB大多为厌氧菌,通常和产甲烷菌共生,为分离纯化带来了一定困难。此外,硫元素价态多变,形成的化合物复杂,这些在很大程度上制约了对硫酸盐还原过程的深入研究。本文选取常见的重金属污染物镉,研究SRB处理镉离子的过程和机理,对于硫酸盐还原菌在重金属污染修复方面的应用具有深刻意义。