重金属的微生物固定其微观机理研究是当前环境化学的研究热点之一。从介观尺度(1-1000纳米)直接探索重金属与微生物个体相互作用的基础研究在国际上刚刚开始。这方面研究直接面向重金属在细菌体内外的迁移、价态变化、产物的存在形式及其转化规律，以达到对重金属微生物处理原理的整体认识，从而对实际应用中出现的问题能够找到原因和处理对策。值得一提的是，关于微生物固定重金属微观机制的研究方法正处于发展及待系统和完善的阶段。本文以人苍白杆菌还原、结合重金属铬的研究为例说明各种介观方法在微生物对重金属固定及其相关机制研究中的应用。　　 第一部分介绍了铬污染的微生物修复现状及本实验室发展的针对重金属-微生物作用机制研究的介观研究方法学。　　 第二部分以人苍白杆菌在LB培养体系中与六价铬作用为例，介绍了如何发展和使用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜以及X射线吸收精细结构谱等表面与纳米表征手段，以获得人苍白杆菌与六价铬相互作用过程中的微观结构信息，包括菌体的形貌变化，铬在菌体内外的分布和成晶情况、非晶态还原产物的离子价态以及局域配位环境等。本研究工作给出了如何综合各类成像信息和化学手段，揭示微生物与重金属作用机理的研究方法，对以下体系的研究可能提供借鉴意义。研究证实了人苍白杆菌在LB介质下可以还原Cr(Ⅵ)为Cr(Ⅲ)，但同时也发现了在LB中人苍白杆菌对铬的固定能力很差。　　 第三部分是基于第一部分所建立的研究方法，探讨了人苍白杆菌在纯水介质中对Cr的还原和固定情况。主要研究了人苍白杆菌与六价铬相互作用过程中铬的还原、固定、价态变化，菌体表面结构变化以及官能团的变化等信息。研究发现了人苍白杆菌与Cr(Ⅵ)在非LB的水体系中短期作用(1h)之后，已具有还原和固定Cr的能力。但鉴于菌体在非生理条件下并不稳定，容易破碎，仅进行了短期的研究。　　 第四部分是在前两章内容的基础上，对人苍白杆菌在不同的培养体系下对铬具有不同固定能力的问题进行了系统的研究。实验采用两种典型的培养条件：Tris-HCl缓冲液和LB培养液对人苍白杆菌在其中还原固定铬的情况进行了探讨，得到了控制培养条件可以有效地控制人苍白杆菌对铬的固定能力，而且提出了人苍白杆菌还原固定铬的可能机制，使我们对人苍白杆菌与六价铬相互作用的过程有了初步的认识。