综述：深红红螺菌与荚膜红杆菌联合生物修复水溶液中重金属的新方法

本综述推荐了一种利用深红红螺菌（Rhodospirillum rubrum）与荚膜红杆菌（Rhodobacter capsulatus）联合培养（co-culture）的新型生物修复策略，通过复合中心设计（CCD）优化条件，在216小时生物周期内对Cr6+、Cd2+、Pb2+的去除率分别达83%、30%、80%，同时实现生物量增长68%（初始1.0 g/L），为高毒性废水处理提供可持续解决方案。

　　

生物修复技术概述

生物修复作为一种环境友好型技术，通过微生物代谢活动有效去除废水中的重金属污染物。该方法兼具高效性与可持续性，能显著减少二次废物产生。本研究聚焦于光合细菌深红红螺菌（Rhodospirillum rubrum）与荚膜红杆菌（Rhodobacter capsulatus）的协同作用，探索其对铬（Cr）、镉（Cd）、铅（Pb）等多价态重金属的净化潜力。

实验设计与方法

研究采用复合中心设计（Composite Central Design, CCD）建立数学模型，以铬、镉、铅的初始浓度为自变量，系统分析其去除规律。实验核心环节将等比例混合的菌群（R. capsulatus: R. rubrum）接种于含RCV培养基的500 mL锥形瓶内，模拟重金属污染水体（Cr⁶⁺ 20 mg/L、Cd²⁺ 10 mg/L、Pb²⁺ 10 mg/L）。在5760 lx光照强度与216小时生物周期条件下，实时监测重金属浓度变化、光合色素（ bacteriochlorophyll-a与carotenoids）合成及生物量动态。

关键效能指标

联合菌群展现出卓越的环境适应性：总铬去除率高达83%，铅去除率达80%，镉去除率为30%。尤为值得注意的是，尽管处于高毒性环境，菌体生物量仍从初始1.0 g/L提升至1.68 g/L，增幅达68%。这种生长优势与光合色素的高效合成密切相关，表明微生物通过光能转化机制增强了重金属耐受性。

机制与应用前景

菌群通过吸附、络合及价态转化等多途径实现重金属固化，其中Cr⁶⁺的还原为关键解毒步骤。该联合修复体系为工业废水处理提供了新型生物强化策略，其光照调控与菌群比例优化等参数可为实际工程应用提供理论依据。未来研究可进一步探索菌群互作机制及其在复杂污染物体系中的协同降解效能。