VK KSF có mặt ở hầu hết các môi trường sinh thái như trong nước biển, nước ngọt và cả trầm tích, đất, đặc biệt là những nơi có nồng độ sulfate cao. Các VK KSF là nhóm VK KK sử dụng sulfate làm chất nhận điện tử trong quá trình trao đổi năng lượng (Barton, 2007). Về đặc điểm sinh lý và trao đổi chất, các VK KSF thuộc nhóm loại clo không bắt buộc, có thể sử dụng các hợp chất hữu cơ chứa clo làm chất nhận điện tử cuối cùng trong chuỗi hô hấp. Tuy nhiên, tại các nơi không có các hợp chất chứa clo, các VK này vẫn tồn tại và có thể sử dụng các hợp chất vô cơ như các muối sulfate, muối thiosulfate hay các hợp chất hữu cơ không chứa clo như 2,4- dinitrotoluene, 2,4,5-trinitrotoluene, hydrocarbon v.v. làm chất nhận điện tử cuối cùng trong chuỗi hô hấp của chúng. Do đó, vai trò của nhóm VK này rất quan trọng trong quá trình phân hủy sinh học các chất ô nhiễm hữu cơ chứa clo hay không chứa clo (Barton, 2007). Trong một quần xã VK KSF thường tồn tại nhiều nhóm VK KSF khác nhau, chúng hỗ trợ nhau trong quá trình sinh trưởng. Một số chủng sẽ phân hủy các
chất hữu cơ mạch dài thành acetate, chất này sẽ là nguồn carbon và chất cho điện tử để các chủng khác sinh trưởng (Muyzer, 2008).
Các VK KSF thuộc các chi Desulfitobacterium, Desulfovibrio, Desulfomonile, Desulfuromonas, Desulfobacterium có khả năng loại khử clo của cả các hợp chất hữu cơ vòng thơm chứa clo (chlorobenzene, chlorophenol) và mạch thẳng (PCE, TCE) (Hiraishi, 2008; Kranzioch, 2013). Trong số các VK KSF có khả năng hô hấp loại clo, Desulfovibrio là VK KK không bắt buộc, chúng có khả năng sống ở môi trường kỵ khí hay vi hiếu khí. Desulfovibrio là VK hô hấp loại halogen, có khả năng loại clo, brom của một số hợp chất halogen hữu cơ (Boyle, 1999b; Sun, 2000; Häggblom, 2006). Đây là chi dễ nuôi cấy và phân lập được trong phòng thí nghiệm và đã được xác định là có mặt trong lô xử lý đất nhiễm chất diệt cỏ/dioxin ở sân bay Đà Nẵng (Nguyễn Thị Sánh, 2005). Trên thế giới, chi Desulfovibrio được nghiên cứu khá nhiều về khả năng loại khử clo, brom. Chủng Desulfovibrio dechloracetivorans SF3 phân lập từ biển có khả năng loại clo ở vị trí ortho của 2- chlorophenol và 2,6-dichlorophenol tạo ra phenol (Sun, 2000). Desulfovibrio phân lập từ vùng bùn cửa sông có thể sinh trưởng trên lactate kết hợp với loại khử halogen của 2,4,6-tribromphenol (Boyle, 1999b). Chủng Desulfovibrio sp. 2BP-48 có khả năng khoáng hóa 2-bromophenol kết hợp với quá trình khử sulfate. Chủng 2BP-48 này khi đồng nuôi cấy với một chủng Desulfovibrio khác có thể loại khử halogen của các chất 2-bromophenol, 2,6-dibromo-phenol, 2-iodophenol tạo ra phenol (Häggblom, 2006). Theo Drzyzga, chủng Desulfovibrio sp. TBP1 có khả năng loại khử brom của các hợp chất chứa brom trong trầm tích biển như 2-bromo-, 4-bromo-, 2,4-dibromo-, 2,6-dibromo- 2,4,6-tribromo-phenol (Drzyzga, 2001). Chi
Desulfovibrio và chi Desulfitobacterium cùng tồn tại trong mẫu làm giàu từ đất ô nhiễm PCE và loại clo của hợp chất này đến 1,2-DCE. Chi Desulfovibrio chiếm ưu thế trong môi trường có tỷ lệ SO42-/PCE cao (Drzyzga, 2001). Theo Boyle và đtg, các loài Desulfovibrio gigas, D.africanus, Desulfococcus multivorans có khả năng loại clo của lindane tới benzene và chlorobenzene trong vòng 48 giờ (Boyle, 1995).
Desulfitobacterium là chi tiềm năng trong quá trình xử lý các chất ô nhiễm chứa clo bằng phân hủy sinh học. Đây là VK KK bắt buộc, khó nuôi cấy trong
phòng thí nghiệm nhưng lại có khả năng loại khử clo của cả hợp chất chứa clo mạch thẳng và vòng thơm. Chẳng hạn, các chủng Desulfitobacterium sp. YT1,
Desulfitobacterium sp. PCE1, Desulfitobacterium sp. DCE-S, D. frappieri TCE1,
D. hafniense TCE1 cũng có khả năng loại clo của PCE và TCE (Duret, 2012). D. dehalogenans loại clo của 2,4-dichlorophenol, PCB, các chloroalkane. D. chlororespirans Co23 loại clo của 3-chloro-4-hydroxybenzoate, D. hafniense DCB2 loại clo của pentachlorophenol, 3-chloro-4-hydroxyphenylacetate, 2,4,6-trichloro- phenol, D. metallireducens loại clo của PCE, TCE, dichloroethane và chlorophenol. Ngoài ra, chủng D. hafniense PCP-1 có thể loại khử clo của pentachlorophnol (PCP) tới 3-chlorophenol và các hợp chất vòng thơm chứa clo ở vị trí ortho-, meta-, para- theo thứ tự như sau: PCP loại khử clo tạo ra 2,3,5,6-tetrachlorophenol (2,3,5,6-TeCP), sau đó tạo ra 3,4,5-trichlorophenol (3,4,5-TCP), tiếp tục loại khử clo tạo ra 3,5-dichlorophenol (3,5-DCP) và cuối cùng tạo ra 3-CP (Bisaillon, 2010). Chủng D. dichloroeliminans DCA1 loại clo của 1,2-dichloroethane (Marzorati, 2007). Chủng Desulfitobacterium sp. Viet1 có khả năng loại clo của chlorophenol và dichoroethane (Ritalahti, 2004).
Ngoài ra, một số VK KSF thuộc các chi khác cũng có khả năng hô hấp loại clo như chủng Desulfomonile tiedjei DCB-1 và loài D. liminaris loại khử clo của 3- chlorobenzoate tạo thành benzoate (Muyzer, 2008). Các VK có khả năng loại khử PCB được phát hiện ở sông Ohio bị nhiễm PCB với mức độ 0,01-8,5 mg/kg bùn bao gồm Geobacter, Desulfitobacterium, Desulforomonas, Desulfomonile (Angelo, 2010). Trong mẫu nuôi cấy các VK phân hủy PCE đến ethene cũng có mặt các VK KSF như Desulfomonile, Desulfitobacterium (Kranzioch, 2013).
Trong quá trình loại khử clo, VK KSF sử dụng các chất như hydro phân tử, formate, acetate làm chất cho điện tử và các chất chứa clo làm chất nhận điện tử cuối cùng để tích lũy năng lượng. Các VK KSF có thể khoáng hóa hoàn toàn các chất hữu cơ này khi chúng được nuôi riêng rẽ hay kết hợp với các VSV khác (Barton, 2007). Theo Dar và đtg, quá trình khử sulfate chiếm tới 50% các quá trình
phân hủy chất hữu cơ trong môi trường biển, bùn hồ, khu xử lý nước thải và khu sản xuất dầu (Dar, 2005).
Về đặc điểm di truyền, dựa vào các cặp mồi đặc hiệu cho đoạn gene 16S rRNA, các VK KSF được chia thành 6 nhóm, bao gồm nhóm 1 (Desulfuromaculum), nhóm 2 (Desulfobulbus), nhóm 3 (Desulfobacterium), nhóm 4 (Desulfobacter), nhóm 5 (Desulfococcus, Desulfovibrio, Desulfosarcina, Desulfonema), nhóm 6 (Desulfovibrio, Desulfomicrobium). Cả 6 nhóm đều có đại diện của các chi có khả năng hô hấp loại clo của các hợp chất hữu cơ chứa clo (Boyle, 1995; Reineke, 2001; Muyzer, 2008; Angelo, 2010). Ngoài 6 nhóm này, nhiều VK KSF khác cũng tham gia loại clo của các hợp chất hữu cơ chứa clo như các đại diện thuộc chi
Desulfitobacterium, Desulfomonas, Desulfomonile (Reineke, 2001; Kranzioch, 2013).