随着工业快速发展以及人类活动逐渐加强，土壤重金属污染的问题也日益严重，其中土壤Cd污染范围最广、污染程度。由2014年的全国土壤污染状况调查公报可知，我国耕地土壤污染点位超标率为19.4%，且以无机污染物，特别是重金属污染为主。其中重金属Cd点位超标率达到7.0%，是重金属污染物中点位超标率高的。

微生物通过各种代谢活动产生多种低分子量的有机酸（如甲酸、乙酸、丙酸、柠檬酸等），能影响土壤中重金属沉淀-溶解平衡，从而改变重金属在土壤中存在形态的分布。杨卓等利用反向高效液相色谱测定巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌发酵液中的有机酸成分，发现在发酵过程中巨大芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌能产生柠草酸、檬酸、苹果酸等有机酸，而这些有机酸能改变土壤Cd存在形态，提高土壤中Cd的生物有效性。芽孢杆菌通过代谢活动产生的有机酸能活化土壤重金属Cd，影响植物对Cd的吸收，可用于微生物强化植物修复土壤重金属Cd污染的研究。

目前，微生物吸附重金属的研究大多侧重于细胞的表面吸附机制，而细胞内代谢活动对Cd吸附影响的研究较少。芽孢杆菌胞内Cd的积累有利于环境中Cd的去除，但过量Cd会抑制菌体活性，因此寻求耐Cd能力较高的菌株仍是研究人员不断努力的目标。有研究表明，几乎所有微生物细胞内的蛋白质、多肽等大分子对重金属都有很强的结合能力。利用圆二色光谱分析不同浓度Cd胁迫下菌体蛋白质分子二级结构的变化，结果发现高浓度Cd胁迫下地衣芽孢杆菌的蛋白质空间构象发生了变化。