吸附在芽孢杆菌表面的Cd离子能够与可溶性或不可溶性的生物多聚物发生螯合作用,形成Cd(OH)2、Cd3(PO4)2、CdS、CdCO3等沉淀,使重金属固定。孙静等通过扫描电镜观察Cd胁迫下的地衣芽孢杆菌发现,地衣芽孢杆菌细胞壁存在大量含Cd2+的颗粒。刘红娟等发现,在Cd浓度为150mg/L的条件下,蜡状芽孢杆菌的细胞壁和菌体表面有大量Cd沉淀物存在,无Cd条件下则没有。芽孢杆菌在含高浓度Cd的液体培养基中培养时能在细胞表面形成沉淀或吸附Cd沉淀,从而富集重金属Cd。
微生物在一定条件下能分泌高分子聚合物(如蛋白质、多糖、核酸等),这些生物大分子即xj胞外聚合物(EPS),对重金属有很强的吸附能力。Fang 等认为xj结合态EPS官能团类型与枯草芽孢杆菌表面活性基团类型一致,EPS存在能明显提高菌体表面活性基团浓度。枯草芽孢杆菌EPS能通过络合、离子交换、沉淀等方式提高枯草芽孢杆菌对重金属离子的吸附作用,去除EPS后的枯草芽孢杆菌对Cd2+的吸附量下降51.4%。EPS的存在还能增强xj的粘附强度,促使xj快速吸附于土壤矿物颗粒上。Huang等研究表明,将xj接种到土壤中,土壤胶体表面积增加3.0%~8.8%,表面所带负电荷增加,促进对Cd的吸附。
其实水体本身所含的微生物有一个本底值,这些微生物是肉眼看不见的,而且90%多的也是无法人为培养的,能培养的好氧菌基本是106-108CFU/L,我们简单的乘以10倍表示水体总菌数,结果是107-109CFU/L。我们人为加入的芽孢杆菌仅为106CFU/L的水平,相对于水体微生物的本底值,其实水体本身好氧菌的耗氧量才是大头。