随着工业的快速发展,大量含铬废水排放到水体中对环境造成了严重危害。水体中的Cr（Ⅵ）具有高毒性,是国际公认的致癌物之一。因此,铬污染的治理一直是环保领域的重大课题。与传统物化法相比,微生物处理法具有治理成本低、对环境友好、操作简单等优点,在含铬废水治理方面具有广泛的应用前景。本文从长期受农药污染的土壤中筛选到一株高效还原Cr（Ⅵ）的菌株,经形态观察、生理生化特性、16S r RNA核酸序列和系统发育分析,鉴定该菌株为克雷伯氏菌（Klebsiella）,命名为Z3。Cr（Ⅵ）的还原特性结果表明,Z3是一株好氧菌,具有嗜碱耐盐的特性,还原Cr（Ⅵ）的最适温度为36℃,最适p H为9.12。Cr（Ⅵ）还原过程动力学分析表明,在静息条件下,Z3对Cr（Ⅵ）的还原为零级反应;在生长状态下,菌株Z3对Cr（Ⅵ）的还原呈现一级反应动力学特征。为探究克雷伯氏菌Z3对Cr（Ⅵ）的还原机理,本文采用扫描电镜、梯度超速离心、EDS等分析技术研究了Cr（Ⅵ）胁迫条件下菌体形态的变化、细胞各组分对Cr（Ⅵ）的还原能力、铬在菌体亚细胞中的分布特征及Cr（Ⅵ）在细胞中的还原位置,利用XPS表面分析技术对Cr（Ⅵ）还原沉淀产物的元素组成进行了定性分析。结果表明,在对Cr（Ⅵ）的还原过程中,Z3主要通过胞外还原的方式将溶液中可溶性的Cr（Ⅵ）还原成水溶性较低的三价铬沉淀,从而达到去除Cr（Ⅵ）的效果。在Cr（Ⅵ）还原过程中胞外多聚物起着十分重要的作用,是菌体细胞还原Cr（Ⅵ）的主要位置。扫描电镜结果显示,Cr（Ⅵ）胁迫条件下菌体细胞表面分泌大量的胞外多聚物且随着Cr（Ⅵ）浓度的升高分泌量增加;铬在菌体亚细胞中的分布结果表明,大部分的铬被拦截在细胞膜外,菌体中的铬含量较少只占10.8%～14.4%,胞外多聚物（85.6%～89.2%）及细胞质（11.5%～21.2%）是细胞中铬的主要分布位置,仅有少量的铬分布于细胞壁（6.5%～12.8%）和细胞膜（3.5%～10.4%）中;细胞亚组分对Cr（Ⅵ）的还原结果表明,细胞各组分对Cr（Ⅵ）的还原能力由高到低依次为:胞外多聚物>细胞质>细胞膜>细胞壁。EDS分析揭示了还原过程中产生的Cr（III）沉淀主要位于培养液中,菌体细胞中并没有Cr（III）的存在,该结果进一步证实了Z3对Cr（Ⅵ）的还原方式主要为胞外还原。XPS结果表明,菌体细胞主要是将溶液中可溶性的Cr（Ⅵ）还原为水溶性较低的Cr（OH）₃,从而实现对Cr（Ⅵ）的去除目的。利用双向电泳共分离约600±20个蛋白点,其中菌株Z3受Cr（Ⅵ）诱导表达上调且表达量增加1.5倍以上的蛋白点为36个。通过对所鉴定的23个蛋白质进行聚类分析,将Cr（Ⅵ）胁迫下Z3异常表达的蛋白质按功能分为蛋白质合成、能量代谢、氨基酸代谢、胁迫应答、免疫应答、信号传导和脂肪酸代谢等7大类。