微生物对重金属 的去除
微生物对水环境中重金属的去除与修复
微生物对水环境中重金属的去除与修复重金属污染是当前严重影响水环境质量的问题之一，对人类健康和生态系统都造成了严重威胁。
微生物作为一种天然生物，具备独特的能力来去除和修复水环境中的重金属污染。
本文将介绍微生物在水环境中对重金属的去除和修复的机制、应用以及相关研究进展。
一、微生物去除重金属的机制微生物去除重金属污染的机制多种多样，常见的包括吸附、生物还原、沉淀沉积等。
其中，微生物对重金属的吸附是最为常见和广泛应用的方法之一。
微生物菌体表面的负电荷使其能够吸附和结合金属离子，从而将其从水环境中去除。
此外，一些微生物还能通过生物还原机制将重金属氧化态还原为较为稳定的金属离子，从而达到去除的目的。
另外，一些微生物还能通过形成沉积物的方式将重金属固定在表面，进而达到去除的效果。
二、微生物修复重金属污染的机制在水环境中，微生物不仅可以去除重金属污染，还可以通过一系列的生物转化过程进行修复。
微生物酶系统具备还原重金属离子和产生金属硫化物的能力，可将重金属离子还原为相对无毒的金属硫化物。
此外，微生物还能利用自身代谢特性，将重金属形成化学稳定的络合物，降低其毒性。
另外，微生物通过代谢作用还可以将重金属离子进行转化和迁移，促进重金属污染的修复。
三、微生物修复重金属污染的应用微生物修复技术被广泛应用于水环境中的重金属污染治理中。
具体应用包括生物吸附技术、微生物沉淀沉积技术、微生物还原技术等。
生物吸附技术利用微生物菌体表面负电荷的特性，通过生物吸附材料将重金属离子吸附、富集和固定。
微生物沉淀沉积技术则利用微生物合成的沉淀物质，将重金属转化为不溶于水的沉淀物质，并通过沉积作用将其从水环境中去除。
微生物还原技术则通过微生物代谢产生的还原物质将重金属氧化态还原为稳定的金属离子。
四、微生物去除与修复重金属的研究进展随着环境科学研究的不断深入，微生物在重金属去除与修复方面的应用和研究不断取得新的突破。
一些新型微生物菌株的发现和利用，以及新的微生物修复技术的研究，为重金属污染的治理提供了更多可能性。
重金属去除的方法
重金属去除的方法重金属是指密度大于5克/立方厘米的金属元素，如铅、汞、镉、铬等。
这些重金属对人体健康和环境造成的危害不容忽视。
因此，重金属的去除成为了一个重要的问题。
下面将按照不同的类别介绍几种重金属去除的方法。
1.生物法生物法是指利用微生物、植物等生物体对重金属进行去除的方法。
这种方法具有环保、经济、高效等优点。
其中，微生物法是最常用的一种方法。
微生物可以通过吸附、沉淀、还原等方式将重金属离子转化为无害的物质。
此外，植物也可以通过吸附、沉淀等方式去除重金属。
例如，水稻、菜豆等植物可以吸收土壤中的镉、铅等重金属。
2.化学法化学法是指利用化学反应将重金属转化为无害的物质的方法。
这种方法具有高效、快速等优点。
其中，沉淀法是最常用的一种方法。
沉淀法是指将重金属离子与沉淀剂反应生成沉淀物，从而去除重金属。
此外，还有离子交换法、螯合剂法等化学方法也可以去除重金属。
3.物理法物理法是指利用物理原理将重金属去除的方法。
这种方法具有简单、易操作等优点。
其中，吸附法是最常用的一种方法。
吸附法是指利用吸附剂将重金属离子吸附在表面，从而去除重金属。
此外，还有电解法、膜分离法等物理方法也可以去除重金属。
4.综合法综合法是指将多种方法综合使用，从而达到更好的去除效果的方法。
这种方法具有高效、全面等优点。
例如，将生物法和化学法结合使用，可以提高去除重金属的效率和速度。
总之，重金属的去除是一个复杂的过程，需要根据具体情况选择不同的方法。
在实际应用中，可以根据重金属的种类、浓度、环境等因素选择合适的方法。
同时，也需要注意去除后的废水、废物等的处理，以免对环境造成二次污染。
微生物与水污染治理
微生物与水污染治理一、引言随着工业和农业的快速发展，水污染问题日益严重。
微生物作为一种天然存在的生物资源，具有处理和治理水污染的巨大潜力。
本文将探讨微生物与水污染治理之间的关系，以及微生物技术在水污染治理中的应用。
二、微生物在水污染治理中的作用1、降解污染物：许多微生物具有分解有机污染物的功能，如细菌、真菌和原生动物等。
这些微生物能够将有机污染物分解为无害的物质，如二氧化碳和水，从而降低水体中的污染物浓度。
2、去除重金属：一些微生物能够通过吸附或转化作用去除水体中的重金属。
例如，某些细菌能够将汞等重金属离子转化为无毒或低毒的形态，降低其对环境和生物的毒性。
3、营养物质循环：微生物在自然界中扮演着重要的角色，参与营养物质的循环。
例如，硝化细菌能够将氨氮转化为硝酸盐，为水生植物提供营养；反硝化细菌则能够将硝酸盐转化为氮气，从水中去除氮元素。
三、微生物技术在治理水污染中的应用1、生物滤器：生物滤器是一种利用微生物降解有机污染物的装置。
通过在滤器中填充活性炭、火山岩等材料，为微生物提供附着生长的空间，从而实现对水体中污染物的降解。
2、生物膜反应器：生物膜反应器是一种以生物膜为催化剂的反应装置。
通过在反应器内填充生物膜，提高微生物的降解效率，从而降低水体中的污染物浓度。
3、污水生物修复技术：污水生物修复技术是一种利用微生物降解有机污染物的方法。
通过向污染水体中添加特定的微生物或促进微生物的生长，提高污染物的降解效率。
四、结论微生物作为一种天然存在的生物资源，具有巨大的潜力用于治理水污染。
通过利用微生物降解有机污染物、去除重金属和参与营养物质循环等特点，可以有效地解决水污染问题。
在实践中，微生物技术已被广泛应用于生物滤器、生物膜反应器和污水生物修复技术等领域，取得了良好的治理效果。
随着科学技术的不断进步，相信微生物在水污染治理领域的应用将越来越广泛，为保护水资源和环境质量做出更大的贡献。
化学与水污染治理随着工业和农业的快速发展，水污染问题日益严重。
微生物对食品中重金属污染的去除研究
微生物对食品中重金属污染的去除研究重金属污染是当前面临的严重环境问题之一，而食品是人类生活的必需品，其安全性直接关系到人们的健康。
因此，对于食品中的重金属污染进行有效的去除研究具有重要的意义。
近年来，研究者发现微生物对食品中重金属污染的去除具有潜在的应用前景。
本文将探讨微生物在食品中去除重金属污染方面的研究进展，并讨论其应用前景和未来发展方向。
一、微生物对食品中重金属的去除机制微生物对食品中重金属的去除主要通过生物吸附、生物固定化和生物还原等方式实现。
1. 生物吸附微生物通过细胞外壁和细胞内酶的结合作用，将重金属离子吸附在其表面或细胞内部。
这一过程可以基于静电相互作用、氧化还原反应或配位键结合等方式实现。
一些特定的菌株如贝氏杆菌、细菌等被广泛应用于食品中重金属的吸附。
2. 生物固定化微生物通过附着在固体基质上的方式，形成生物固定化体系。
这种体系可以通过增加接触面积来提高重金属的去除效率，并且可进行重金属的再利用。
例如，将微生物固定化到多孔性支架材料上，可以提高其去除重金属的效果。
3. 生物还原部分微生物具有还原金属性，可以将重金属离子还原为不溶性或难溶性的金属沉淀物，从而达到去除重金属的目的。
此外，微生物还可以通过还原酸性废水中的铬、铁等离子，减少其对环境的污染。
二、微生物在食品中重金属去除的应用前景微生物对食品中重金属的去除具有一定的应用前景。
1. 安全可靠相比传统的物理化学方法，微生物去除重金属的过程更加安全可靠。
微生物在酸碱度、温度等条件下具有较强的适应性，能够保持去除效果的稳定，并且对环境的污染较小。
2. 可再生利用微生物去除重金属的过程中，重金属可以被微生物沉淀、吸附或还原，并形成固体沉淀物，这可以为重金属的再利用提供可能性，减少资源浪费。
3. 成本效益微生物去除重金属的成本相对较低，所需的设备简单，易于操作。
特别是对于污染严重的食品中重金属去除，微生物可作为一种经济有效的方法。
三、微生物对食品中重金属去除研究的未来发展方向虽然微生物对食品中重金属的去除表现出一定的应用前景，但仍然存在一些挑战和机遇。
微生物对环境污染物降解的作用与机制
微生物对环境污染物降解的作用与机制近年来，随着环境污染问题日益严重，寻找有效的污染物降解方法成为了一项紧迫的任务。
在这些寻找过程中，微生物降解技术得到了广泛的关注。
微生物具有独特的降解能力和机制，能够有效地降解各种有机和无机污染物。
本文将重点探讨微生物在环境污染物降解中的作用与机制。
一、微生物在有机污染物降解中的作用与机制有机污染物是目前环境中的主要污染源之一，如石油烃类、农药、有机溶剂等。
微生物在有机污染物降解中发挥着不可替代的作用。
首先，微生物能够利用有机污染物作为能源和碳源，通过代谢途径将其分解为无害物质。
其次，微生物具有多样的降解酶系统，如氧化酶、脱氢酶等，能够有效地催化有机污染物的降解反应。
此外，微生物还能够通过生物合成新的酶和代谢产物，进一步促进有机污染物的降解过程。
以石油烃类为例，微生物降解是其最主要的自然去除方式之一。
石油烃类污染物可以被微生物降解为二氧化碳和水，并释放出能量以供微生物生长。
这一过程主要依赖于微生物产生的酶系统，如脱氢酶和氧化酶等，能够将石油烃类分解为更小的分子，并最终降解为无害物质。
同时，微生物还能够通过生物膜等特殊结构的形成，在抑制外界影响下，提高降解效率。
二、微生物在无机污染物降解中的作用与机制除了有机污染物，无机污染物（如重金属离子、氮、磷等）也给环境带来了严重的污染。
微生物在无机污染物的降解中同样发挥着重要作用。
首先，部分微生物能够利用无机污染物为能源，并将其还原为无害的形态。
其次，微生物能够通过螯合、沉淀等作用，将无机污染物从环境中去除。
此外，微生物还能够通过菌体表面的吸附作用，将无机污染物固定在细胞表面，从而达到去除的目的。
以重金属离子为例，微生物降解是目前重金属污染修复技术中的重要手段之一。
一些特殊的微生物具有对重金属离子高度选择性的吸附能力，在根际微生物和土壤微生物的共生作用下，可以有效地抑制重金属离子的固溶转化并减少其毒性。
此外，一些微生物还具有还原重金属离子的能力，通过还原反应将重金属离子转化为不溶于水的沉淀物。
微生物对环境中重金属的吸附与去除研究
微生物对环境中重金属的吸附与去除研究重金属污染是当前环境问题中的一个重要课题，对生态系统和人类健康造成了严重影响。
而微生物在生态系统中广泛存在，且具有较强的吸附和去除重金属的能力。
本文将重点研究微生物对环境中重金属的吸附与去除，并探讨其机制和应用前景。
一、微生物对重金属的吸附机制微生物对重金属的吸附是通过表面功能基团与重金属离子之间的相互作用实现的。
常见的吸附机制包括吸附剂之间的物理相互作用、静电相互作用、配位作用、离子交换等。
1. 物理相互作用：微生物表面的电荷、溶胀性以及微生物与重金属之间的范德华力等物理性质的差异，导致微生物表面与重金属之间发生物理吸附。
2. 静电相互作用：微生物表面的带电性质与重金属之间的静电相互作用是微生物吸附重金属的重要机制。
不同微生物表面的电荷性质不同，可以吸附不同类型的重金属。
3. 配位作用：微生物表面附着有像羟基、羧基、氨基等含有可配位的官能团，可以与重金属形成配位键，实现重金属的吸附。
4. 离子交换：微生物表面的阳离子可以与重金属离子发生离子交换。
微生物表面的阳离子通过与重金属形成络合物，进而实现重金属的吸附。
二、微生物对重金属的去除机制微生物对重金属的去除主要通过化学和生物两个方面的机制实现。
化学机制包括微生物代谢作用产生的细胞外、细胞内离子、配体和酶等物质与重金属相结合，从而实现重金属的沉淀、还原、氧化等过程。
生物机制则是通过微生物自身对重金属的吸附和吸收，将重金属去除。
1. 微生物代谢产物的作用：微生物在代谢过程中产生的有机酸、胞外封闭物质等可以降低重金属的溶解度，进而促进其沉淀。
2. 活性生物降解：微生物通过酶促反应产生的还原剂，如硫化氢、亚硝酸等，可以将重金属离子还原为较不活跃的形态，从而实现去除。
3. 吸附和富集：微生物对重金属离子具有高度亲和力，可以通过微生物体内的表面及胞内沉积形态，将重金属吸附和富集。
三、微生物吸附与去除重金属的应用前景1. 环境修复：利用微生物对重金属的吸附和去除能力，可以有效地修复受到重金属污染的土壤和水体。
微生物对重金属污染物降解的机制研究与环境治理
微生物对重金属污染物降解的机制研究与环境治理重金属污染是当今环境问题中的一大挑战，对生态系统和人类健康造成了严重威胁。
在环境治理领域中，微生物因其独特的降解机制成为了重金属污染物治理的有效手段。
本文将介绍微生物降解重金属污染物的机制研究，并探讨其在环境治理中的应用。
一、微生物降解重金属污染物的机制研究微生物对重金属污染物的降解机制主要包括吸附、还原、解毒和转化等过程。
1. 吸附：微生物表面的吸附剂能够吸附重金属离子，将其从水体中去除。
这一过程主要发生在微生物的细胞壁上，通过离子交换和配位作用实现重金属离子的吸附。
2. 还原：某些微生物能够通过还原反应将重金属离子还原为金属形式，从而改变其毒性和溶解度。
这一过程通常需要电子供体的提供，微生物通过代谢产生的还原力完成还原反应。
3. 解毒：微生物通过分泌解毒酶降低重金属污染物的毒性。
解毒酶能够与重金属离子结合，形成不可溶的沉淀物，从而减少其对环境和生物的危害。
4. 转化：某些微生物能够将重金属离子转化为无毒或低毒的形式。
例如，一些微生物可以将有机汞转化为无机汞，从而减少其毒性和潜在危害。
二、微生物降解重金属污染物的环境治理应用微生物降解重金属污染物的机制研究，为环境治理提供了重要的参考和应用基础。
下面将介绍微生物在不同环境中的治理应用。
1. 废水处理：微生物菌群能够降解废水中的重金属离子，使其达到排放标准。
通过调节环境条件，如温度、pH值和营养物浓度等，可以提高微生物降解重金属污染物的效率。
2. 土壤修复：微生物在土壤中的活动可以降解土壤中的重金属污染物，从而减轻其对植物生长的抑制作用。
通过添加特定菌剂或改变土壤环境，可以增强微生物对重金属的修复能力。
3. 植物共生：某些微生物与植物根系形成共生关系，促进了植物对重金属污染物的吸收和积累。
这一方式被广泛应用于重金属污染地区的植物修复工程中。
4. 生物矿化：微生物能够将重金属离子转化为可溶性沉积物，从而降低其在环境中的迁移和转化。
微生物群落对环境重金属的耐受性研究
微生物群落对环境重金属的耐受性研究随着人类工业和农业的发展，环境污染已经成为全球关注的焦点问题。
其中，重金属污染是一种常见的污染形式，它不仅对人类健康构成威胁，而且对土壤、水体和大气等自然环境产生了极大的影响。
解决重金属污染问题已成为环境保护领域的重要任务之一。
但是，重金属的清除成本高昂，且难以彻底清除，因此，寻找一种生物技术来解决重金属污染问题成为了重要的研究方向之一。
而微生物群落在这一领域有着巨大的潜力，本文将简要介绍微生物群落对环境重金属的耐受性研究进展。
一、微生物群落的定义微生物指的是生长在土壤、水、大气等环境中的生物体，包括细菌、真菌、病毒、甚至原生动物等。
微生物群落是指共同生活在特定环境中的微生物种群。
微生物群落与环境之间相互作用，共同维持着生态系统的平衡，因此对环境污染的监测，微生物是非常重要的指标生物。
此外，微生物群落还具有多样性、适应性强等特点，在清除环境重金属污染方面有着广泛的应用前景。
二、微生物群落对环境重金属的耐受性重金属离子是一种有毒物质，在微生物生长和代谢过程中，会影响其正常功能，甚至导致其死亡。
但是，一些微生物群落对重金属具有一定的抵抗性，这种情况被称为微生物群落对重金属的“耐受性”。
a. 影响微生物对重金属的耐受性因素微生物群落对重金属的耐受性不仅与其自身特性有关，而且还受到环境因素的影响。
以下是影响微生物对重金属的耐受性因素。
1. 菌株特性：一些微生物物种天生对重金属的耐受性较高，例如铜绿假单胞菌、酸硫杆菌，这主要是因为它们自身有一些可以清除重金属离子的酶。
2. pH 值：pH 值是微生物生长过程中非常重要的因素之一，当 pH 值较低时，重金属的毒性会更大，此时微生物对重金属的耐受性会降低。
3. 重金属浓度：在重金属浓度较高的环境下，微生物群落对重金属的耐受性会weaker。
因此，在重金属污染地区，微生物种群会出现变化或消失。
4. 温度：当温度过高或过低时，微生物会失去对重金属的耐受力。
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微生物处理重金属废水的常规研究进展2010-8-23 来源：谷腾水网点击：37 重金属废水的常规处理方法主要包括：化学沉淀法、离子交换法、蒸发浓缩法、电解法、活性炭和硅胶吸附法和膜分离法等，但这些方法存在去除不彻底、费用昂贵、产生有毒污泥或其他废料等缺点。
因此，人们一直致力于研究与开发高效环保型的重金属废水处理技术和工艺。
微生物处理法是利用细菌、真菌（酵母）、藻类等生物材料及其生命代谢活动去除和（或）积累废水中的重金属，并通过一定的方法使金属离子从微生物体内释放出来，从而降低废水中重金属离子的浓度。
近年来，国际上在微生物处理重金属废水的研究中取得了较多成果，该技术在投资、运行、操作管理和金属回收、废水回用等方面优越于传统的治理方法，展现出广阔的应用前景。
我国在微生物处理废水重金属这方面的研究尚处于起步阶段，因此，本文就微生物处理重金属废水的机理及其影响因素做一概述，以期促进国内该领域的研究。
1微生物处理重金属废水的机理1.1微生物对重金属的吸附作用微生物的吸附作用是指利用某些微生物本身的化学成分和结构特性来吸附废水中的重金属离子，通过固液两相分离达到去除废水中的重金属离子的目的。
生物吸附剂为自然界中丰富的生物资源，如藻类、地衣、真菌和细菌等。
微生物结构的复杂性以及同一微生物和不同金属间亲和力的差别决定了微生物吸附金属的机理非常复杂，至今尚未得到统一认识。
根据被吸附重金属离子在微生物细胞中的分布，一般将微生物对金属离子的吸附分为胞外吸附、细胞表面吸附和胞内吸附。
1.1.1胞外吸附一些微生物可以分泌多聚糖，糖蛋白，脂多糖，可溶性氨基酸等胞外聚合物质（extracellularpolymericsubstances，EPS），EPS具有络合或沉淀金属离子作用。
如蓝细菌能分泌多糖等胞外聚合物，一些白腐真菌可以分泌柠檬酸（金属螯合剂）或草酸（与金属形成草酸盐沉淀）。
Suh等研究发现，当茁芽短梗霉（Aureobasidiumpullulans）分泌EPS时，Pb2 便积累于整个细胞的表面，且随着细胞的存活时间增长，EPS的分泌量增多，积累于细胞表面的Pb2 水平就越高，从最初的56.9上升到215.6mg/g（干重）；当把细胞分泌的EPS提取出来后，Pb2 便会渗透到细胞内，但Pb2 的积累量显著减少（最高量仅为35.8mg/g干重）。
1.1.2细胞表面吸附细胞表面吸附是指金属离子通过与细胞表面，特别是细胞壁组分（蛋白质、多糖、脂类等）中的化学基团（如羧基、羟基、磷酰基、酰胺基、硫酸脂基、氨基、巯基等）的相互作用，吸附到细胞表面。
如将酵母细胞壁上氨基，羧基，羟基等化学基团进行封闭，则会减少其对Cu2 的吸收量，表明这些基团在结合Cu2 方面具有重要的作用，这也间接证明了细胞壁上蛋白质和糖类在生物吸附中的作用。
金属离子被细胞表面吸附的机制包括离子交换、表面络合、物理吸附（如范德华力、静电作用）、氧化还原或无机微沉淀等。
不同的微生物对不同金属的吸附作用机制不同（表1）。
Kratochvil等认为，离子交换是许多非活性真菌和藻类吸附金属离子的主要机理，主要是细胞表面的羧基，其次是硫酸脂基和氨基在生物吸附中发挥了重要作用。
Davis等也认为离子交换是褐藻吸附金属离子的主要机制，特别是以前被认为的物理和化学的结合机制都可以用离子交换来解释。
细胞表面功能基团中的氮、氧、硫、磷等原子，可以作为配位原子与金属离子配位络合。
例如Zn、Pb可以与产黄青霉（P.chrysogenum）表面的磷酰基和羧基形成络合物，溶液中的阴离子（EDTA、SO42-、Cl-、PO33-等）可以与细胞竞争重金属阳离子，形成络合物，从而降低产黄青霉对Zn、Pb的吸附量，这也间接地说明细胞表面对金属离子的吸附确实存在络合机制。
关于氧化还原和无机微沉淀的机制也有少量报道。
如Lin采用X 射线衍射（XRD）、红外光谱（IR）以及光电子能谱（XPS）技术，研究了废弃酵母吸附Au3 的过程，发现还原性糖（细胞壁肽聚糖层的多糖水解产物）半缩醛基团中的自由醛基，可以作为电子供体，将Au3 原位还原为Au0。
1.1.3胞内吸附与转化一些金属离子能透过细胞膜，进入细胞内。
金属离子进入细胞后，微生物可通过区域化作用（compartmentalization）将其分布于代谢不活跃的区域（如液泡），或将金属离子与热稳定蛋白结合，转变成为低毒的形式。
如活酵母吸收的Sr、Co离子积累于液泡中，而Cd 和Cu离子位于酵母的可溶性部分（solublefraction）；同时液泡缺陷型酵母对Zn、Mn、Co、Ni离子的敏感性增加，吸附量降低；但其对Cu和Cd离子的吸附与野生型则没有明显的区别。
Vijver认为细胞的区域化作用主要有两种类型：形成明显的包含体和重金属与热稳定蛋白结合，后者主要指金属硫蛋白（metallothioneins，简称MT）。
金属硫蛋白的分子量低（2000~10000kDa），富含半胱氨酸，可被金属Cd、Cu、Hg、Co、Zn等诱导，并与这些金属结合。
此外，谷胱甘肽（GSH）、植物凝集素（phytochelatins）和不稳定硫化物（labilesulfide）也具有储备、调节和解毒胞内金属离子作用。
GSH是典型的低分子量硫醇，富含半胱氨酸残基和组氨酸残基，是对金属离子有高度的亲和力的肽链，因此具备金属解毒功能。
目前，利用生物工程技术，在微生物细胞内表达金属结合蛋白或金属结合肽，从而制备全细胞工具（wholecelltools）来分离废水中重金属方面的研究日益受到关注。
1.2微生物对重金属的沉淀作用微生物对重金属离子的沉淀作用，一般认为是由于微生物对金属离子的异化还原作用或是由于微生物自身新陈代谢的结果。
一方面，一些微生物可分泌特异的氧化还原酶，催化一些变价金属元素发生氧化还原反应，或者其代谢产物或细胞自身的某些还原物直接将毒性强的氧化态的金属离子还原为无毒性或低毒性的离子；另一方面，一些微生物的代谢产物（硫离子、磷酸根离子）与金属离子发生沉淀反应，使有毒有害的金属元素转化为无毒或低毒金属沉淀物（表2）。
1.2.1还原作用一些微生物在其生长代谢过程中，可分泌特异的氧化还原酶，催化一些变价金属元素发生氧化还原反应，使金属离子的溶解度或毒性降低（表2）。
例如，许多好氧和厌氧微生物能将如Cr6 还原为Cr3 ，在好氧条件下，Cr6 的生物还原作用主要受可溶性酶催化，但嗜麦芽假单胞菌（Pseudomonasmaltophilia）O-2和巨大芽孢杆菌TKW3除外，其催化Cr6 还原为Cr3 的酶为膜结合还原酶。
近年来，分别已从恶臭假单胞菌MK1和大肠杆菌纯化了ChrR和YieF两种可溶性Cr6 还原酶，其中ChrR催化一个电子转运，形成中间产物Cr5 和（或）Cr4 ，进一步转运两个电子，形成Cr3 ；而YieF转运四个电子，直接将Cr6 还原为Cr3 。
研究者也已从巨大芽孢杆菌TKW3中分离出膜结合的Cr6 还原酶，但对其还原动力学过程还不清楚。
在厌氧条件下，可溶性酶和膜结合还原酶均可催化Cr6 还原为Cr3 ，Cr6 作为电子转运链中的电子受体，且细胞色素（如细胞色素a和细胞色素b）参与此氧化还原过程。
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另外，一些微生物的代谢产物或细胞自身的某些还原物将毒性强的氧化态的金属离子还原为无毒性或低毒性的离子。
例如，在硫酸盐还原菌体系中，Fe2 和S2-产物能间接地将Cr6 还原为Cr3 。
一些Fe（III）同化微生物（如Geobactermetallireducens）可将U（VI）还原为U（IV），使U的溶解度降低，从而可达到去除废水中U的目的。
1.2.2金属硫化物沉淀在pH值为中性、一定的基质浓度和厌氧条件下，硫酸还原菌（SRB）能将硫酸根离子还原成硫离子，S2-与废水中的的Zn2 ，Cd2 ，Pb2 ，Cu2 等发生沉淀反应，形成不溶性的金属硫化物，从而实现废水的净化处理。
SRB广泛分布于自然界，典型的代表有脱硫弧菌（Desulfovibrio），脱硫微菌（Desulfomicrobium），脱硫杆菌（Desulfobacter），脱硫八叠菌（Desulfosarcina），脱硫肠菌（Desulfotomaculum），热脱硫杆菌（Thermodesulfobacterium），古球菌（Archaeoglobus）等。
SRB能在厌氧条件下将金属离子转化为硫化物沉淀，这对处理高浓度重金属废水有着非常重要的意义，而且利用共生的混合SRB菌株要比单一SRB菌株处理含重金属废水更有效率。
然而，通常低浓度（20~200μm）的Cd2 、Zn2 、Ni2 等会对SRB产生毒害作用，从而限制了SRB的广泛应用。
通过基因过程手段，可将SRB中的硫酸还原酶转移到其他环境菌中，使转化菌具有形成金属硫化物沉淀的能力。
在这方面的首次努力的是将肠沙门氏菌（Salmonellaenterica）体内的硫酸盐还原酶基因在大肠杆菌体内表达，表达后的大肠杆菌DH5α能够比控制在好氧或厌氧条件下的普通大肠杆菌产生更多的金属硫化物沉淀，且重组菌在厌氧条件下对高浓度水平（200mmol/L）Cd2 的去除率达到98%。
1.2.3金属磷酸盐沉淀磷酸盐是合成核酸、A TP等重要生物分子所必需，通常生命体并不释放过量的磷酸盐。
然而微生物可通过两条途径释放无机磷酸盐：一些柠檬酸杆菌能分泌酸性磷酸酶，催化2-磷酸甘油水解，释放无机磷酸盐，从而在细胞表面积累大量的磷酸盐，并与废水中的金属发生沉淀反应，形成金属磷酸盐沉淀。
酸性磷酸酶催化的过程是与外膜和胞外的脂多糖（LPS）相偶联的，因为金属磷酸盐矿物的启动是从LPS中的磷酸基团的核晶过程开始的，随着有机磷不断被酸性磷酸酶水解，释放出无机磷酸盐，金属磷酸盐晶体不断增大。
Finlay等研究发现，将柠檬酸菌细胞固定于生物膜反应器通过化学耦合可以去除>90%的金属U（以HUO2PO4形式沉淀）；一些细菌释放无机磷酸盐并不依赖有机磷酸盐供体，而是加速细菌体内的磷酸盐循环，如约氏不动杆菌（Acinetobacterjohnsonii）。
在好氧条件下，细菌不断合成多磷酸盐，并作为其生长代谢的能源物质；在厌氧条件下，多磷酸盐被降解产生A TP，同时产生金属磷酸盐的沉淀。
而且，一些金属离子（如Cd、UO22 ）能促进多磷酸盐的降解，产生更多的无机Pi。
如通过控制大肠杆菌（E.coli）体内编码多磷酸盐激酶（polyphosphatekinase，ppk）和多磷酸盐酶（polyphosphatase，ppx）的基因的共同表达，能降低细胞内多磷酸盐的水平和促进磷酸盐的分泌，从而增加大肠杆菌对金属的耐性。