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在实验室的大量实验研究中,已经能够大规模的获得枣金属硫蛋白基因工程菌pGEX-ZjMT-B[1],但其对污水中重金属离子的富集研究还仅仅停留在初级阶段,使理论无法付诸于实践,因此深入研究该菌对污水中重金属离子的富集特性显得尤为重要。本研究从基础理论出发,将基因工程菌pGEX-ZjMT-B应用于含重金属废水的处理中,考察工程菌处理重金属废水的基本特性,并深入研究相关因素如PH值、共存金属离子、络合剂、温度等等对工程菌富集污水中重金属离子的影响,为工业处理含重金属废水提供理论依据和数据支持。论文共分为三部分：第一部分：考察基因工程菌pGEX-ZjMT-B对Pb2+、Mn2+、Cd2+、Cu2+、Ni2+、 Zn2+、Hg2+七种重金属离子毒性的耐受性情况；研究耐受性较强的Pb2+、Mn2+、 Cd2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+六种重金属离子浓度对细菌生长情况的影响；选择浓度对细菌生长影响较小的Pb2+、Cd2+、Mn2+、Ni2+四种重金属离子进行富集速率和富集量的测定实验。第二部分：研究PH值、共存金属离子、温度等七个影响因素对基因工程菌pGEX-ZjMT-B富集模拟废水中重金属离子Pb2+、Cd2+的影响情况。第三部分：考察基因工程菌pGEX-ZjMT-B对所采集的四种实际废水水样中重金属的富集情况。第一部分的实验结论如下：1)基因工程菌pGEX-ZjMT-B在高浓度的Pb2+、Mn2+、Cd2+、Ni2+、 Zn2+中都生长良好,对这六种重金属离子的毒性作用表现出较好的耐受性,但其对Hg2+毒性的耐受性较差；2) Pb2+、Cd2+浓度的变化对工程菌pGEX-ZjMT-B的生长影响不大,Mn2+、 Ni2+的浓度变化对其生长影响次之,而Cu2+、Zn2+的浓度变化对其生长影响较大；3)菌体对Cd2+、Mn2+、Ni2+三种重金属离子的富集速度都很快,基本上在前10分钟就已经完成了90%以上的富集量,其对Pb2+的富集速度相对较慢,但富集效果较好,富集率可达到90%以上；4)菌体对Pb2+有较强的富集能力,对Cd2+的富集能力次之。所以选择Pb2+、 Cd2+两种重金属离子进行下面的实验。第二部分在模拟废水中的实验结论如下：1)PH值的变化,对工程菌pGEX-ZjMT-B富集Pb2+、Cd2+影响不是特别显著,但当PH值为6-7时,富集率相对较大；2)水体中常见的金属离子Na+、Ca2+、Mg2+能够在低浓度时促进工程菌对Pb2+、Cd2+的富集作用；3)共存金属离子对工程菌pGEX-ZjMT-B富集Pb2+的影响顺序为Zn2+>Ni2+>Cu2+>Mn2+,对富集Cd2+的影响顺序为Mn2+>Ni2+>Zn2+>Cu2+;4)络合剂EDTA和柠檬酸钠对工程菌pGEX-ZjMT-B富集Pb2+均有一定得促进作用,但会抑制对Cd2+的富集,且无论是对富集Pb2+的促进作用,还是对富集Cd2+的抑制作用,EDTA都要强于柠檬酸钠；5)营养物质葡萄糖和乳糖的加入均会对工程菌pGEX-ZjMT-B富集Pb2+和Cd2+产生抑制作用；6)菌体量的变化会影响工程菌对Pb2+的富集作用,且随着菌体量的增加,富集率增大,但对Cd2+的富集基本不会产生影响；7)温度的变化会对工程菌富集Pb2+和Cd2+产生一定得影响,在17℃时富集率最大。第三部分在实际废水中的实验结论如下：1)工程菌pGEX-ZjMT-B对四种实际水样中的Pb2+、Cd2+、Ni2+、Mn2+、Zn2+、 Hg2+、Cr3+都有一定的富集作用,并且,在重金属离子浓度较高的淋滤液废水和选矿废水中,菌体的富集率要强于重金属离子浓度相对较低的河西北污水和晋阳湖湖水；2)工程菌对四种实际水样中的Pb2+都有较好富集效果,特别是对重金属离子浓度较高的淋滤液中的Pb2+,富集率可达到100%,这可能与淋滤液中的其它组成成分有关,但具体原因尚不明确。