微生物修复Cr（Ⅵ）污染作用机制及研究进展

彭蕾，姜岩，夏如馨

（重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心，重庆 400067）

引言

铬由于其良好的耐腐蚀性和硬度，被广泛应用于染料生产、皮革鞣制、合金制造等现代工业，但处理技术的不完善以及其他人为因素等使得铬以不同的形态和形式进入到环境系统中，由于重金属累积效应，危害了生态环境[1]。铬的毒性强烈依赖于氧化状态，环境中铬的氧化态包括Cr(Ⅱ～Ⅵ)，但主要以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的形式稳定存在[2]。Cr(Ⅵ)是一种毒性极高的物质，有较好的流动性和溶解性，易于通过生物膜进入细胞内，并在胞内还原代谢过程中，导致一系列遗传损伤，对人体和动物造成“三致”作用，也会影响植物对养分的吸收和光合作用[3]。Cr(Ⅲ)的毒性仅为Cr(Ⅵ)的1/100，相对难溶，不易被吸收，也不易生物积累，且是人体代谢所必需的微量元素[4]。目前，将Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)是最为常见的铬污染处理方式。

利用微生物还原Cr(Ⅵ)来修复铬污染场地，具有经济、安全、环保、可持续且无残留等优势，具有良好的应用潜质[5]。当前的研究热点追根溯源聚焦在各种生物应激机制上。普遍认为，生物解毒Cr(Ⅵ)的机制主要体现在两个方面：其一，生物吸附和转化等去除机制；其二，铬离子的吸收、外排和抗氧化应激反应等的抗性机制。其中，生物吸附技术已在含铬工业废水处置中得以应用；而转基因技术的发展也为生物修复铬污染提供了可能的解决方案。通过探索微生物去除Cr(Ⅵ)的作用机制可以为开发铬污染治理新技术提供理论指导。……