为获得吸附Cd²⁺和Cr⁶⁺效率高及耐受性好的草分枝杆菌菌株,本文利用紫外诱变技术诱变草分枝杆菌,并以草分枝杆菌突变菌株作为吸附剂,研究该突变菌株对Cd²⁺和Cr⁶⁺的吸附特性,并对其吸附机理进行初步探讨。采用紫外诱变技术诱变草分枝杆菌,并利用耐受性初筛和吸附性能复筛实验筛选出吸附Cd²⁺和Cr⁶⁺效率高的草分枝杆菌突变菌株。结果表明:当紫外照射波长为253.7 nm、照射距离为30 cm时,草分枝杆菌的最佳诱变时间为5 min。经耐受性初筛和吸附性能复筛实验,最终确定突变菌株9^#为所需要的目的菌株,并且突变菌株9^#吸附Cd²⁺的效率比出发菌株吸附Cd²⁺的效率提高9.14%,吸附Cr⁶⁺的效率比出发菌株吸附Cr⁶⁺的效率提高10.75%。测定突变菌株9^#和出发菌株的生长周期,结果表明:突变菌株9^#只需培养48 h便可达到稳定生长期的最大生长量,比出发菌株快72 h。遗传稳定性分析结果表明:突变菌株9^#经过连续5代培养后,吸附Cd²⁺和Cr⁶⁺的能力稳定。考察溶液pH值、菌体用量、温度、金属离子初始浓度、吸附时间、共存阳离子对突变菌株9^#吸附Cd²⁺和Cr⁶⁺的影响。结果表明:当Cd²⁺初始浓度为20mg·L^-1、pH值为4.00、菌体用量为10 g·L^-1、温度为30℃、吸附2 h,吸附率可达到90.94%;当Cr⁶⁺初始浓度为300 mg·L^-1、pH值为6.00、菌体用量为10 g·L^-1、温度为30℃、吸附2 h,吸附率可达到94.22%。在Cd²⁺最佳吸附条件下,Ca²⁺、Na⁺、K⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Mg²⁺各离子的加入均会抑制突变菌株9^#对Cd²⁺的吸附,其中Zn²⁺抑制作用表现最强。在Cr⁶⁺的最佳吸附条件下,Ca²⁺、Na⁺、K⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Mg²⁺各离子的加入同样会抑制突变菌株9^#对Cr⁶⁺的吸附,其中Ca²⁺抑制作用表现最明显。草分枝杆菌出发菌株、突变菌株9^#吸附重金属离子后的扫描电镜观察结果表明,菌体细胞的形状变得不规则,表面黏有絮状物,并紧密联结在一起。表面能谱图分析表明,吸附Cd²⁺后,草分枝杆菌出发菌株、突变菌株9^#的细胞表面均在3.15 KeV处出现Cd峰,突变菌株9^#吸附Cd的量高于草分枝杆菌出发菌株吸附Cd的量。吸附Cr⁶⁺后,草分枝杆菌出发菌株、突变菌株9^#的细胞表面均在5.40 KeV处出现Cr峰,突变菌株9^#吸附Cr的量高于草分枝杆菌出发菌株。