摘要[目的]针对菲(phenanthrene,PHE)-Cd2+污染体系,探究一株兼性厌氧克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.)CW-D3T菌株利用硫酸盐作为末端电子受体厌氧呼吸耦合降解目标污染物,解析硫酸盐还原体系中该菌株对不同Cd2+赋存浓度的响应机制以及PHE的厌氧代谢途径.[方法]构建硫酸盐初始浓度为20 mmol/L的还原反应体系,以促进功能菌的生长代谢活性并强化修复PHE-Cd2+污染;分析胞外聚合物分泌量变化以及特征峰的振动特征,探讨体系中Cd2+梯度浓度胁迫时细胞自身的响应行为;借助GC-MS和HPLC对硫酸盐还原体系中PHE的代谢产物进行定性和定量分析.[结果]Cd2+胁迫浓度为0.5-50 mg/L条件下,Klebsiella sp.CW-D3T菌株的硫酸盐厌氧还原体系可以良好强化去除目标化合物;Cd2+胁迫浓度不高于10 mg/L时,PHE和Cd2+去除率均高于70.00％.随着Cd2+胁迫浓度的增加,胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)中胞外多糖分泌含量较胞外蛋白更高,菌体细胞表面的多糖和蛋白骨架官能团特征峰的谱峰强度增强.Cd2+胁迫下PHE在硫酸盐还原体系中初始活化步骤更倾向于羧基化产生2-菲甲酸,初始Cd2+浓度分别为10 mg/L和50 mg/L时,2.菲甲酸含量在第5天均达到峰值(15.56 μg/L和10.23 μg/L),与未添加Cd2+对照组相比分别降低了 27.56％和52.37％,Cd2+胁迫浓度对周期内与周期末2-菲甲酸含量具有显著影响.[结论]利用硫酸盐作为电子受体显著促进Cd2+赋存下 Klebsiella sp.CW-D3T菌株对PHE的生物降解,胞外多糖和蛋白的解毒调控机制对提高微生物抗Cd2+胁迫具有积极作用.