综述：从生物学角度评述六价铬去除技术与策略的鲁棒性

本综述系统探讨了铬（Cr）污染的生物修复策略，重点解析了细菌通过进化机制（如植物促生菌PGPR）抵抗Cr6+毒性的分子途径，提出结合传统方法（沉淀/过滤）与生物反应器技术可提升修复鲁棒性，并展望了组学（omics）在Cr命运研究中的应用前景。

　　

Abstract

全球工业发展导致铬（Cr）污染加剧，其六价态（Cr⁶⁺）因高毒性成为环境治理难点。生物修复凭借成本效益和生态友好性成为替代传统物理化学方法的新兴策略，其中细菌因代谢多样性成为核心研究对象。

细菌的抗Cr⁶⁺机制

细菌通过还原酶（如ChrR）将Cr⁶⁺转化为低毒三价态（Cr³⁺），并发展出外排泵、生物吸附和胞外聚合物（EPS）屏障等多重防御系统。植物促生菌（PGPR）通过分泌铁载体（siderophores）和ACC脱氨酶，增强宿主植物对Cr胁迫的耐受性。

规模化修复技术

生物反应器设计通过优化菌群（如鞘氨醇单胞菌Sphingomonas）的负载量和水力停留时间（HRT），可实现Cr⁶⁺的连续处理。案例显示，耦合电化学法可提升Cr去除率至98%。

未来方向

组学技术（基因组/蛋白质组）将揭示Cr转化途径的关键基因（如chrA操纵子），而合成生物学有望定制高效工程菌株。值得注意的是，生物修复的鲁棒性仍需通过原位-异址（in situ-ex situ）联用策略强化。

Graphical abstract

图示呈现了Cr⁶⁺从污染源到生物转化的全流程，强调细菌-植物互作在修复网络中的枢纽作用。