自然条件下,人类环境中的大气、土壤和水体中存在微量的铬化合物,水环境中主要以三价铬(Cr3+)和六价铬(Cr6+)存在。近年来,由于铬化合物在不锈钢加工、印染、电镀、鞣革、化工等行业中的广泛使用,使不同形态的铬释放到环境中,造成了人类生存环境中的铬污染。三价铬和六价铬均具有一定的生物毒性,六价铬因对人类、动物和植物的强毒性而受到更多关注。铬是目前人类环境中主要有毒重金属污染物之一。我们以昆明种纯系小白鼠和Wister大鼠为材料,研究了饮水铬离子(Cr6+)超标对动物体内铬含量的影响,检测了铬摄入过量对小鼠生长发育、遗传稳定性的影响。研究发现,通过消化道摄入过量六价铬能影响小鼠正常的生长发育,使小鼠体重增幅降低,主要脏器的脏体比值发生改变,肾脏/体重比值明显降低；饮用六价铬超标水30天后,实验动物心脏、脾脏、肺脏、脑组织、睾丸中的铬含量不同程度增高,而肾脏和肝脏无明显铬蓄积；小鼠在饮用铬超标水后,骨髓嗜多染红细胞微核率显著升高,骨髓组织细胞内活性氧水平升高,表明铬摄入过量引发了骨髓细胞的氧化胁迫,活性氧水平升高可能是引发骨髓细胞遗传损伤的原因。为了利用生物技术去除环境中的铬污染,我们构建了转大蒜金属硫蛋白基因(MT)的工程酵母菌株,工程菌中MT的表达受铜离子或甲醇诱导型启动子调控,可通过对启动子的人工调控使工程菌高表达MT,从而建立工程菌表达MT的峰值条件,培养和收获高表达MT的工程菌。本文研究了工程菌对重金属离子的耐受性,发现过表达MT可增强菌体对多种有害重金属离子的耐受性,提高工程菌对环境有害重金属的适应性；用高表达MT的菌体处理重铬酸钾配制的模拟废水,采用固定化菌体或裸菌处理,分析菌体质量、吸附时间、pH值等对工程菌吸附六价铬的影响,发现转MT工程菌对铬离子的去除效果明显好于对照菌,菌体投加量和作用时间对铬离子去除率具有明显影响,菌体投加量增加能增强对溶液中铬离子的去除效果,但单位质量菌体去除铬离子的效能降低；接触1h之内菌体对铬离子的去除是一个快速过程,随后去除率增幅减缓,3h后去除率增速缓慢。采用菌体固定化颗粒或裸菌,可以通过对铬含量10mgL以下液体的一次性处理或对含铬20mgL以上溶液的两次或多次处理,使低浓度铬溶液(浓度低于100mgL)中的六价铬含量显著降低,达到国标规定的污水排放标准。用过表达MT工程菌的固定化菌体或裸菌处理后,含铬电镀废水中的六价铬离子浓度达到国标规定的限值以下,实现了对废水的深度净化。我们的研究表明,转MT工程酵母菌对有害环境具有较强的适应性,能高效去除水体中的六价铬离子,达到对污染水体的深度净化效果,有望用于对水体中有害重金属离子的深度净化处理。