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目前，畜禽养殖污水已成为水污染的重要来源之一，畜禽养殖污水的排放量较大，污染物含量较高，难以达到排放标准，随着畜禽养殖中高剂量重金属饲料添加剂的使用，使得畜禽养殖业污水中重金属含量较高，这些含量较高的重金属进入环境中，会导致生活环境的严重污染，近几年，重金属污染治理主要采用了传统的物理化学方法，这样不仅运行费用大，还容易造成二次污染，而采用微生物去除法治理重金属污染，因其运行成本低、操作简单、无二次污染等优点，已成为近年来国内外研究的热点。本研究通过从畜禽养殖粪污中分离筛选得到一株对重金属铜、锌耐受的微生物，并研究菌体对重金属铜、锌的最佳去除条件和机理，最终运用到畜禽污水中，对微生物法在污水处理中的应用具有重要意义。主要研究如下：
(1)本研究从养殖场畜禽粪污中分离纯化得到一株细菌，被命名为XZN4，并对菌株进行形态观察、分子生物学鉴定及生理生化特性分析，确定该菌株属于嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas malto-philia)。通过Cu2+、Zn2+标准工作曲线和菌株XZN4在不同Cu2+、Zn2+的浓度的生长曲线的测定，结果表明：菌株XZN4对Cu2+、Zn2+具有很强的耐受能力；
(2)通过分析菌株XZN4去除Cu2+、Zn2+的影响因素，单因素实验显示Cu2+最佳的去除条件pH值为5.0、初始Cu2+浓度100mg/L、菌体投加量8g/L、温度25-30℃、去除平衡为90min；Zn2+最佳的去除条件pH值为5.0、初始Zn2+浓度100mg/L、菌体投加量6g/L、温度25-30℃、去除平衡为60min。
(3)进一步探讨菌体的去除机理，扫描电镜图像显示经对Cu2+、Zn2+去除后的菌株形态发生一定程度的变形，且周围有白色亮斑，说明了菌体对Cu2+、Zn2+有一定的吸附作用；吸附动力学、吸附等温线的研究表明，菌株XZN4去除Cu2+、Zn2+都符合Lagergren准二级动力学模型和Langmuir等温模型；对比活细胞和死细胞对Cu2+、Zn2+的去除效果，活细胞和死细胞对Cu2+、Zn2+都有去除作用，活细胞比死细胞的去除率分别高43.2%和32.7%，说明活细胞对Cu2+、Zn2+的去除不仅有吸附作用还有菌体自身的利用和降解；FTIR分析结果表明，细胞表面的羟基、胺基、酰胺基、羧基、磷酸基团等官能团都参与了菌株XZN4对Cu2+、Zn2+去除的过程。
(4)研究了主要污染物氨氮浓度、磷浓度、抗生素浓度以及Cu2＋、Zn2＋的共存时的竞争吸附对菌株XZN4去除模拟畜禽污水中重金属Cu2＋、Zn2＋的影响，结果表明：氨氮浓度小于80mg/L，菌株XZN4对Cu2+、Zn2＋去除效果良好，磷浓度在试验范围(0-25 mg/L)内对菌株去除Cu2+、Zn2＋无不良影响。加入氯四环素0.01mg/L时对去除率就产生影响。因此菌株可应用于经初步处理后，氮磷浓度分别在80mg/L、25mg/L以下的畜禽污水深度处理。
(5)嗜麦芽窄食单胞菌通过十组不同指标的污水环境中对Cu2＋、Zn2＋去除后浓度的测定，结果表明：根据我国《农田灌溉水质标准(GB 5084-2005)》的相关要求，Cu2＋≤1.0，达到了农田灌溉中的旱作和蔬菜的标准，Zn2＋≤2.0，达到了农田灌溉中所有作物种类的标准。当Cu2+去除前浓度为6.37、6.45、5.34、4.62、3.26、5.87、6.01mg/L时，去除后的Cu2+浓度达到标准，当Zn2+去除前浓度为9.16、7.84、8.73、6.24、4.97、7.04、8.49、7.72mg/L时，去除后的Zn2+浓度达到标准。
(1)本研究从养殖场畜禽粪污中分离纯化得到一株细菌，被命名为XZN4，并对菌株进行形态观察、分子生物学鉴定及生理生化特性分析，确定该菌株属于嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas malto-philia)。通过Cu2+、Zn2+标准工作曲线和菌株XZN4在不同Cu2+、Zn2+的浓度的生长曲线的测定，结果表明：菌株XZN4对Cu2+、Zn2+具有很强的耐受能力；
(2)通过分析菌株XZN4去除Cu2+、Zn2+的影响因素，单因素实验显示Cu2+最佳的去除条件pH值为5.0、初始Cu2+浓度100mg/L、菌体投加量8g/L、温度25-30℃、去除平衡为90min；Zn2+最佳的去除条件pH值为5.0、初始Zn2+浓度100mg/L、菌体投加量6g/L、温度25-30℃、去除平衡为60min。
(3)进一步探讨菌体的去除机理，扫描电镜图像显示经对Cu2+、Zn2+去除后的菌株形态发生一定程度的变形，且周围有白色亮斑，说明了菌体对Cu2+、Zn2+有一定的吸附作用；吸附动力学、吸附等温线的研究表明，菌株XZN4去除Cu2+、Zn2+都符合Lagergren准二级动力学模型和Langmuir等温模型；对比活细胞和死细胞对Cu2+、Zn2+的去除效果，活细胞和死细胞对Cu2+、Zn2+都有去除作用，活细胞比死细胞的去除率分别高43.2%和32.7%，说明活细胞对Cu2+、Zn2+的去除不仅有吸附作用还有菌体自身的利用和降解；FTIR分析结果表明，细胞表面的羟基、胺基、酰胺基、羧基、磷酸基团等官能团都参与了菌株XZN4对Cu2+、Zn2+去除的过程。
(4)研究了主要污染物氨氮浓度、磷浓度、抗生素浓度以及Cu2＋、Zn2＋的共存时的竞争吸附对菌株XZN4去除模拟畜禽污水中重金属Cu2＋、Zn2＋的影响，结果表明：氨氮浓度小于80mg/L，菌株XZN4对Cu2+、Zn2＋去除效果良好，磷浓度在试验范围(0-25 mg/L)内对菌株去除Cu2+、Zn2＋无不良影响。加入氯四环素0.01mg/L时对去除率就产生影响。因此菌株可应用于经初步处理后，氮磷浓度分别在80mg/L、25mg/L以下的畜禽污水深度处理。
(5)嗜麦芽窄食单胞菌通过十组不同指标的污水环境中对Cu2＋、Zn2＋去除后浓度的测定，结果表明：根据我国《农田灌溉水质标准(GB 5084-2005)》的相关要求，Cu2＋≤1.0，达到了农田灌溉中的旱作和蔬菜的标准，Zn2＋≤2.0，达到了农田灌溉中所有作物种类的标准。当Cu2+去除前浓度为6.37、6.45、5.34、4.62、3.26、5.87、6.01mg/L时，去除后的Cu2+浓度达到标准，当Zn2+去除前浓度为9.16、7.84、8.73、6.24、4.97、7.04、8.49、7.72mg/L时，去除后的Zn2+浓度达到标准。