1、环境工程微生物第四章 微生物的生理简答题：14、你如何从被粪便污染的水样中将大肠杆菌群中的 4 种菌逐一鉴别出来？大肠杆菌群：埃希氏菌属、柠檬酸细菌属、克雷伯氏菌属、肠杆菌属。这 4 属菌都是兼性厌氧、无芽孢的革兰氏阴性杆菌，它们都能发酵葡萄糖产酸、产气，但发酵乳糖的能力不同。1、 鉴别方法一：将它们接种到含乳糖的远藤氏培养基上生长时，由于他们对乳糖的分解能力不同，这 4 种菌的菌落呈现出不同的颜色。（1 ）大肠埃希氏菌：分解能力最强。菌落呈深紫红色，有金属光泽；（2 ）克雷伯氏菌：菌落呈深红 色，湿润光亮；（3 ）柠檬酸盐杆菌：菌落呈紫红色或深红色；（4 ）产气长杆菌：菌落呈淡红色 ；2、鉴
2、别方法二：将它们接种到伊红亚甲蓝（EMB） 培养基上生长，这 4 种菌的菌落呈现出不同的颜色。（1）大肠埃希氏菌：分解能力最强。菌落呈 紫黑色 ，有金属光泽；（2 ）克雷伯氏菌：菌落呈绿色或紫绿色 ，湿润光亮；（3 ）柠檬酸盐杆菌：菌落中心 呈深蓝色，外圈透明；（4 ）产气长杆菌：菌落呈紫红色 ；第五章 微生物的生长繁殖与生存因子问答题：7、试述 PH 过高或过低对微生物的不良影响。用活性污泥法处理污水时为什么要使 PH 保持在 6.5 以上？（1 ） PH 过高或过低对微生物的不良影响：pH 过高或过低能引起细胞膜电荷的变化，从而影响了微生物对营养物质的吸收；影响代谢过程中酶的活性；改变生长
3、环境中营养物质的可给性以及有害物质的毒性。（2 ）用活性污泥法处理污水时，要使 PH 保持在 6.5 以上的原因：因为大多数细菌、藻类、放线菌和原生动物等在这种 pH 下均能正常生长繁殖，尤其是形成菌胶团的细菌能互相凝聚形成良好的絮状物，取得良好的净化效果。但是如果 pH 在 6.5 以下的酸性环境不利于细菌和原生动物生长繁殖，尤其对菌胶团细菌不利。相反，对于霉菌和酵母菌有利。如果活性污泥中有大量的霉菌繁殖，由于多数霉菌不像细菌那样分泌粘性物质于细胞外，就会降低活性污泥的吸附能力，其絮凝性能较差，结构松散不易沉降，处理效果下降，甚至导致活性污泥丝状膨胀。8、在培养微生物过程中，什么原因使培养基
4、 pH 下降？什么原因使 pH 上升？在生产中如何调节控制 pH？（1 ） PH 发生改变的原因：微生物分解葡萄糖、乳糖产生有机酸，这就会引起培养基 pH 下降，使培养基呈酸性；微生物在含有蛋白质、蛋白胨及氨基酸等中性物质的培养基中生长，这些物质可经微生物分解，产生 NH3 和胺类等碱性物质，使培养基 pH 上升；由于细胞的选择性吸收阳离子或阴离子，会改变培养基的 pH。（2 ）在生产中应该在培养基中添加缓冲性物质，如磷酸盐（ KH2PO4 和 K2HPO4）等。小题：1、微生物与温度的关系如何？高温是如何杀菌的？高温杀菌能力与什么因素有关？2、什么叫灭菌？灭菌方法有哪几种？试述其优缺点。 小
5、题（1 ）灭菌： 是通过超高温或其他的物理、化学因素将所有微生物的营养细胞和所有芽孢或孢子全部杀死。 名解（2 ）灭菌的方法：干热灭菌法 （160170 ，12h） 、湿热灭菌法（121.3，20min）（3 ）湿热灭菌的优点：与干热灭菌相比， 湿热灭菌的穿透力和热传导都要更强，且在湿热时微生物吸收高温水分。菌体蛋白很易凝固、变性，灭菌效果好。3、 什么叫消毒？加热消毒方法有哪几种？ 小题（1 ）消毒：消毒是用物理、化学因素杀死致病菌（有芽孢和无芽孢的细菌） ，或者是杀死所有微生物的营养细胞或一部分芽孢。 名解（2 ） 消毒法的方法：巴斯德消毒法 、煮沸消毒法。4、嗜冷微生物为什么能在低温环境
6、生长繁殖？ 小题（1 ）具备能更有效地进行催化反应的酶；（2 ）主动运输物质的功能运转良好，能有效地集中必需的营养物质；（3 ）细胞质膜含有大量的不饱和脂肪酸，在低温下能保持半流动性；5、高温菌和中温菌在低温环境中代谢能力为什么会减弱？6、细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、藻类和原生动物等分别要求什么样的 PH？ 小题（1 ）大多数细菌、藻类、原生动物的最适 PH：6.57.5 ；（2 ）放线菌的最适 PH：78；（在中性和偏碱性环境中生长）（3 ）酵母菌、霉菌的最适 PH：36；（在酸性和偏酸性的环境中生长）9、微生物对氧化还原电位要求如何？在培养微生物过程中氧化还原电位如何变化？有什么办法控制？
7、 小题（1）氧化环境时，Eh 为正，充满氧气时，上限为+820mV；还原环境时，Eh 为负，充满氢气时，下限为-400mV。不同微生物要求的氧化还原电位不同：好氧微生物：+300+400mV ，大于+100mV，才能生活。兼性厌氧微生物：+100mV 为界，大于时进行好氧呼吸，小于时进行无氧呼吸。厌氧微生物：200250mV。（2）在培养微生物过程中，影响氧化还原电位的因素：氧分压的影响：氧分压高，氧化还原电位高；氧分压低，氧化还原电位低。（正比）环境中 pH 的影响：pH 低时，氧化还原电位低，pH 高时，氧化还原电位高。（正比）（3）氧化还原电位可用一些还原剂加以控制，使微生物体系中的氧化
8、还原电位维持在低水平上。（还原剂：抗坏血酸（维生素 C）、硫二乙醇钠、二硫苏糖醇、谷胱甘肽、硫化氢及金属铁。铁可将 Eh 维持在-400mV；微生物代谢过程中产生的 H2S 可将 Eh 降至-300mV。）10、氧气对好氧微生物的用途是什么？充氧效率与微生物生长有什么关系？ 小题（1 ）氧气对好氧微生物的用途：1 ）作为微生物好氧呼吸的最终电子受体；2）参与甾醇类和不饱和脂肪酸的生物合成。（2 ）充氧效率与微生物生长关系：充氧量与好氧微生物的生长量、有机浓度量成正相关性。11、兼性厌氧微生物为什么在有氧和无氧条件下都生长？ 小题兼性厌氧微生物具有脱氢酶，也具有氧化酶；所以在有氧和无氧下都能生存
9、。补充：好氧微生物（超氧化物歧化酶 SOD+、过氧化氢酶 H2O2 酶+）微量好氧微生物（SOD+、H2O2 酶+/-） ； 耐氧厌氧微生物（SOD+、H2O2 酶- ） ；兼性厌氧微生物（SOD+、H2O2 酶+） ；专性厌氧微生物（SOD- 、H2 O2 酶- ） ；12 专性厌氧微生物为什么不需要氧？氧对专性厌氧微生物有什么不良影响？ 小题专性厌氧微生物生境中绝对不能有氧。因为有氧存在时，代谢产生的 NAD+H+和 O2反应生成 H2O2 和 NAD+，而专性厌氧微生物不具有过氧化氢酶，它将被生成的过氧化氢杀死。O2 还可产生游离 O2-，由于专性厌氧微生物不具破坏 O2-的超氧化物歧化
10、酶（SOD）而被杀死。13、紫外辐射杀菌作用的机理是什么？何谓光复活现象和暗复活现象？ 小题（1 ）紫外辐射杀菌作用的机理是：微生物细胞中的核酸、嘌呤、嘧啶和蛋白质对紫外辐射有特别强的吸收能力。紫外辐射引起 DNA 链上两个相邻的胸腺嘧啶分子形成胸腺嘧啶二聚体，致使 DNA 不可能复制，导致微生物死亡。（2 ）光复活现象：经紫外辐射照射的菌体或孢子悬液，随即暴露于蓝色区域可见光下，有一部分受损的细胞可恢复其活力，这种现象叫做光复活现象。（3 ）暗复活现象：DNA 链的修复在黑暗条件下进行复活的现象，叫做暗复活现象。14、重金属盐如何起杀菌作用？ 小题杀菌机理：与酶的SH 基结合，使酶失去活性；
11、或是与菌体蛋白结合，使之变性或沉淀。15、氯和氯化物的杀菌机制是什么？ 小题杀菌机制：利用溶于水后产生的次氯酸根的氧化性破坏微生物的分子。16、常用的有哪几种有机化合物杀菌剂？它们的杀菌机制是？ 小题常用的有机化合物杀菌剂：（1）醇；（2 ）甲醛；（3 ）表面活性剂：1）酚；2）新洁尔灭；3 ）合成洗涤剂；4）染料杀菌机制：使蛋白质变性。17、何谓渗透压？渗透压与微生物有什么关系？ 小题（1 ）微生物生长的渗透压，一般为 0.85%的 Nacl 生理盐水的等渗液。（2 ）在低渗溶液中，大量水分子进入微生物细胞内，使之发生膨胀，甚至破裂。在高渗溶液中，细菌细胞会发生质壁分离。高渗透压溶液一般用来
12、保存食物，防止腐败。18、水的活度与干燥对微生物有什么影响？ 小题大多数微生物最适的水的活度为 0.950.99；在水的活度为 0.600.65 时停止活动。19、何谓表面张力？它对微生物有什么影响？ 小题（1 ）表面张力：作用在生物体表面单位长度上的收缩力。（2 ）表面张力的影响因素：胆汁、tween80 可降低表面张力。20、抗生素是如何杀菌和抑菌的？ 小题抗生素有广谱和狭谱之分。广谱抗生素：氯霉素、金霉素、土霉素、四环素可抑制许多不同种类的微生物。狭谱抗生素：青霉素只能杀死或抑制革兰氏阳性菌；多黏性菌素只能杀死革兰氏阴性菌。21、在天然环境和人工环境中微生物之间存在着哪几种关系？ 小题（
13、1 ）友好：1 ）双好：共生关系、互生关系/ 原始合作关系2）偏好（2 ）不友好：1）平等：竞争关系、拮抗关系/ 偏害关系2）不平等：捕食关系、寄生关系第六章 微生物的遗传和变异重点：4、何谓 DNA 的变性和复性？（1 ） DNA 变性：当天然双链 DNA 受热或其他因素的作用下，两条链之间的结合力被破坏而分开成单链 DNA，即成为 DNA 变性。 名解（2 ） DNA 复性：变性 DNA 溶液经适当处理后重新形成天然 DNA 的过程叫 DNA 复性，或叫退火。 名解8、微生物变异的实质是什么？微生物突变类型有几种？变异表现在哪些方面？（1 ） 微生物变异的实：基因突变 ，即微生物的 DNA
14、 被某种因素引起碱基的 缺失、置换或插入，改变了基因内部原有的碱基排列顺序，从而引起其后代表现型的改变。（2 ）微生物突变的类型：按突变的条件和原因划分，可分为自发突变和诱发突变。10、什么叫定向培养？定向培养：人为用某一特定环境条件长期处理某一微生物群体，同时不断将它们进行移种传代，以达到累积和选择合适的自发突变体的一种古老的雨中方法。13、 何谓杂交、转化和转导？各自有什么实践意义？（1 ）杂交/接合：通过供菌体和受菌体完整细胞间的直接接触而传递大段 DNA 的过程。（2 ）转化：受体细胞直接吸收来自供体细胞的 DNA 片段（来自研碎物） ，通过交换，并把它整合到自己的基因组里，从而获得了
15、供体细胞部分遗传性状的现象称为转化。（3 ）转导：通过温和噬菌体 的媒介作用，把供体细胞内特定的基因（ DNA 片段）携带至受体细胞中，使后者获得前者部分遗传性状的现象。（4 ）基因重组：两个不同性状个体细胞的 DNA 融合，使基因重新组合，从而发生遗传变异，产生新品种，此过程称为基因重组。14、质粒是什么？在遗传工程中有什么作用？举例说明。（1 ）质粒：细菌细胞内一种自我复制的环状双链 DNA 分子，能稳定地独立存在于染色体外，并传递到子代，一般不整合到宿主染色体上。（2 ）在遗传工程中的作用：质粒常被用作基因转移的运载工具载体，如质粒育种。填空：9、废水生物处理中变异现象有哪几方面？举例说
16、明。在废水生物处理中变异现象很多：营养要求的变异，对温度、pH 要求的变异，对毒物的耐毒能力的变异，个体形态和菌落形态的变异及代谢途径的变异。11、试述紫外辐射杀菌的作用机理。紫外辐射杀菌的作用机理：干扰 DNA 的复制与转录。12、 DNA 损伤修复有几种形式？各自如何修复？DNA 损伤修复有 5 种形式：（1 ） 光复活和暗复活；（2）切除修复；（3）重组修复；（4）SOS 修复；（5）适应性修复；一般：15 何谓基因工程？它的操作有几个步骤？（1） 基因工程：指在基因水平上的遗传工程，又叫基因剪接或核酸体外重组。（2） 基因工程操作一般分为五个步骤：先从供体细胞中选择获取带有目的基因的
17、DNA 片段；将目的 DNA 的片段和质粒在体外重组；将重组体转入受体细胞；重组体克隆的筛选与鉴定； 外源基因表达产物的分离与提纯。16 什么叫 PCR 技术？有几个操作步骤？（1） PCR 技术：PCR 称 DNA 多聚酶链式反应，是利用 DNA 聚合酶对特定基因做体外或试管内的大量合成。（2） PCR 技术的操作步骤：加热变性；退火；延伸；第七章 微生物的生态大题：2、为什么是说土壤是微生物最好的天然培养基？土壤中有哪些微生物？（1 ）土壤是微生物最好的天然培养基，它具有微生物所必需的营养 和微生物生长繁殖及生命活动所需的各种条件。（2 ）土壤中的微生物有细菌 （约占 70%-90%） 、
18、放线菌、 真菌、藻类、原生动物和微型后生动物等。 （在任何土质中，土壤中微生物的数量由多到少排列）10、 什么叫水体自净？可根据哪些指标判断水体自净程度？水体自净的过程。（1 ）水体自净：河流接纳了一定量的有机污染物后，在物理的、化学的和水生物( 微生:物、动物和植物)等因素的综合作用后得到净化，水质恢复到污染前的水平和状态，叫作水体自净。 （任何水体都有其自净容量。自净容量是指在水体正常生物循环中能够净化有机污染物的最大数量。 ）（2 ）衡量水体自净的指标：P/H 指数： P 代表光合自养型微生物 ，H 代表异养型微生物，两者的比即 P/H 指数。 P/H 指数反映水体污染和自净程度。水体刚
19、被污染，水中有机物浓度高，异氧型微生物大量繁殖， P/H 指数低，自净的速率高；在自净过程中，有机物减少，异养型微生物数量减少，光合自养型微生物数量增多， P/H 指数升高，自净速率逐渐降低，在河流自净完成后，P/H 指数恢复到原有水平。 （前期 P/H 指数小，后期 P/H 指数大）氧浓度昼夜变化幅度和氧垂曲线：光能自养型微生物数量多，P/H 指数高，溶解氧昼夜差异大。河流刚污染时，P/H 指数下降，光合作用强度小，溶解氧浓度昼夜差异小。（3 ）水体自净的过程：1）有机污染物排入水体后被水体稀释，有机和无机固体物质沉降至河底。2）水体中好养细菌利用溶解氧把有机物分解为简单有机物和无机物，并用
20、以组成自身有机体，水中溶解氧急速下降至零，此时鱼类绝迹，原生动物、轮虫、浮游甲壳动物死亡，厌氧细菌大量繁殖，对有机物进行厌氧分解。有机物经细菌完全无机化。3）水体中溶解氧在异养菌分解有机物时被消耗，大气中的氧刚溶于水就被迅速用掉，尽管水中藻类在白天进行光合作用放出氧气，但复氧速率耗氧速率，氧垂曲线上升。如果河流不再被有机物污染，河水中溶解氧恢复到原来水平，甚至达到饱和。4）随着水体的自净，有机物缺乏和其他原因（eg ：阳光照射、温度、PH 变化、毒物、生物的拮抗作用）使细菌死亡。据测定，细菌死亡数大约为 80%90%。小题：3、什么叫土壤自净？土壤被污染后其微生物群落有什么变化？（1 ）土壤自
21、净：土壤对施入其中一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解能力，通过各种物理、化学过程自动分解污染物使土壤恢复到原有水平的净化过程，称为土壤自净。（2 ）土壤被污染后，会引起土壤“土著”微生物区系和数量的改变，并诱导产生分解各种污染物的微生物新品种。4、土壤是如何被污染的？土壤污染有什么危害？（1 ）土壤污染主要来自含有有机毒物和重金属的污（废）水的农田灌溉和土地处理，固体废弃物的堆放和填埋等的渗滤液，地下储油罐泄漏以及喷洒农药。（2 ）污染物质主要有：农药 、石油烃类，NH3、重金属等。（3 ）土壤污染的危害：有机、无机毒物过多滞留、积累在土壤中，改变了土壤理化性质，使土壤盐碱化、板结
22、，毒害植物和土壤微生物，破坏土壤生态平衡；土壤中的毒物被植物吸收、富集、浓缩，随食物链迁移，会转移到人体；或被雨水冲刷流入河流、湖泊或渗入地下水，进而造成水体污染，污染物又随水源进入人体，毒害人类；污水和废物中含有的各种病原微生物。虽然有些在土壤中不适应而死亡，但有些可在土壤中长时间存活，它们可以通过各种途径转移到水体，进而进入人体中，引起人的疾病。5、什么叫土壤生物修复？为什么要进行土壤微生物修复？（1 ）土壤生物修复：是利用土壤中的天然微生物资源或 人为投加目的菌株，甚至用构建的特异降解功能菌投加到各污染土壤中，将滞留的污染物快速降解和转化，使土壤恢复其天然功能。（2 ）进行土壤微生物修复
23、的原因：土壤中滞留着很多难以降解的污染物，依靠土壤的自净能力是不能完全清除的，但是有些天然微生物或者是人为培育、驯化的微生物却能很好的分解这类难降解污染物，达到土壤修复的目的，所以为了很好的恢复土壤的各种功能，要对土壤进行微生物修复。6、土壤生物修复技术关键有哪些方面？土壤生物修复技术的关键有四个方面的因素：（1 ） 微生物种：1） “土著”微生物；2）从污染土壤选育优势菌种，经扩大培养接种到污染土壤中；3 ）质粒育种或基因工程构建工程菌 。（2 ） 微生物营养（C:N:P）：影响的第一要素！ （3 ） 溶解氧（4 ） 微生物的环境因子7、空气微生物有哪些来源？空气中有哪些微生物？空气中微生物
24、的分布和数量与什么因素有关？（1 ）空气中的微生物来源于：土壤；水体；人和动物；敞开的污废水生物处理系统通过机械搅拌、鼓风曝气等可使污废水中的微生物以气溶胶的形式飞溅到空气中等。（2 ）空气中的微生物没有固定的类群，在空气中存活时间较长的主要有芽孢杆菌、霉菌和放线菌的孢子、野生酵母菌、原生动物及微型后生动物的胞囊等。（3 ）空气中微生物的分布和数量与空气的相对湿度、紫外线、尘土颗粒的数量和大小以及微生物本身的性质有关。1）室外空气中微生物数量与 环境卫生状况、环境绿化程度有关：环境卫生状况良好，环境绿化程度高，尘埃颗粒少，则微生物数量少。2）室内空气微生物数量与人员密度和活动情况、空气流通程度
25、关系很大，也与室内卫生状况有关：城市空气微生物数量比农村多；雨雪过后空气干净，微生物极少。8、空气中有哪些致病微生物？以什么微生物为空气污染指标菌？（1 ）空气中的致病微生物有人类流感病毒等。（2 ）空气污染的指示菌以咽喉正常菌丛中的绿色链球菌 为最合适，绿色链球菌在上呼吸道和空气中比溶血性链球菌易发现，且有规律性。9、水体中微生物有哪几方面来源？微生物在水体中的分布有什么样的规律？（1 ）水体中微生物的来源：1 ）水体中固有的微生物； 2）来自土壤的微生物；3）来自生产和生活的微生物；4 ）来自空气的微生物。（2 ）微生物在水体中分布的规律：1）海洋中的微生物 A 水平分布：沿海带：海水中含
26、有大量有机物；外海带：每毫升含菌10 250 个。海洋微生物的水平分布受内陆气候、雨量、潮汐的影响。B 垂直分布：表层（0 10m）：藻类；中层（550m ）：兼性厌氧微生物；底层：厌氧菌及硫酸还原菌。2）淡水微生物水平分布：沿岸水域有机物较多，微生物种类和数量也多。11、水体污染指标有哪几种？污化系统分为哪几“带”？各 “带”有什么特点？（1 ）水体污染指标有：BIP 指数 ：BIP 的含义是无叶绿素的微生物数占总微生物数 的百分比。BIP=B/(A+B)100% 其中：A 为有叶绿素的微生物数，B 为无叶绿素的微生物数。BIP 越大，异样型微生物越多，污染越严重BIP =0-8 清洁水；B
27、IP =8-20 轻度污染水；BIP =20-60 中度污染水；BIP =60-100 严重污染水。细菌菌落总数（CFU）：细菌菌落总数是指 1ml 水样在营养琼脂培养基中，于 37培养24h 后所生长出来的细菌菌落总数。我国规定 1ml 生活饮用水中的细菌菌落总数在 100 个以下。总大肠菌群（大肠菌群、大肠杆菌群）：用以间接指示水体被粪便污染的一个指标。大肠菌群被选作致病菌的间接指示菌的原因是：大肠菌群是人肠道中正常寄生菌，数量最大，对人较安全，在环境中的存活时间与致病菌相近，而且检验技术较简便，因而被选中，一直沿用至今。（2 ）污化系统分为多污带、 中污带、 中污带、寡污带 。多污带：位
28、于排污口之后的区段。水呈暗灰色，很浑浊，含有大量有机物，BOD 高，溶解氧极低，为厌氧状态。 中污带：位于多污带的下游。水为灰色，溶解氧少，为半厌氧状态，有机物减少， BOD 下降，水面上有泡沫和浮泥，有 NH3、氨基酸及 H2S,生物种类比多污带稍多。 中污带： 中污带之后。有机物较少，BOD 和悬浮物含量低，溶解氧浓度升高，细菌数量减少，藻类大量繁殖，水生植物出现。寡污带：在 中污带之后。它标志着河流自净过程已完成，有机物全部无机化， BOD 和悬浮物含量极低， H2S 消失，细菌极少，水的浑浊度低，溶解氧恢复到正常含量。应用污化系统时，要注意两点：（1）只适用于有机污水（无毒） ；（2
29、）只能定性描述。12、什么叫水体富营养化？评价水体富营养化的方法有几种？（1 ）水体富营养化：是指在人类活动的影响下，氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。这种现象在河流湖泊中出现称为水华，在海洋中出现称为赤潮。（2 ）水体富营养化评价常用的方法有：观察蓝藻等指示生物 ；测定生物量；测定原初生产力；测定透明度；测定 N、P 等营养物质。（3 ）一般认为：水体中无机氮为 300mg/L、总磷为 20mg/L 以上时，水体会发生富营养话。可见，氮和磷是限制藻类增长的因素。（4 ）水体中由于蓝细菌
30、、藻类、异养细菌的代谢活动，耗尽了水中的溶解氧，大量的藻类覆盖在水面上，大气中的氧不易溶解于水，造成缺氧，使浮游动物、鱼类无法生存，加上藻类分泌致臭、致毒物及其本身死亡、腐败，严重影响水质。第八章 微生物在环境物质循环中的作用重点：5、自然界中氮素如何循环？氮素在自然界中以 3 种形态存在：分子氮、有机氮化物、无机氮化物。6、何谓氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用? 它们各由哪些微生物起作用？（1 ）氨化作用：有机氮化合物 在氨化微生物的脱氨作用下产生 氨，称为氨化作用。（2 ）硝化作用：: 氨基酸脱下的氨，在有氧的条件下，经 亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用转化为硝酸，称为硝化作用。亚硝酸单
31、胞菌属、亚硝酸球菌属、亚硝酸螺菌属、亚硝酸叶菌属、硝化杆菌属。（3 ）反硝化作用：硝酸盐在 兼性厌氧的硝酸盐还原细菌 的作用下还原成氮气，称为反硝化作用。施氏假单胞菌、脱氮假单胞菌、荧光假单胞菌、紫色杆菌、脱氮色杆菌。（4 ）固氮作用：分子氮在固氮微生物 的固氮酶催化作用下，先转化为 氨，进而合成为有机氮化合物，成为固氮作用。根瘤菌、圆褐固氮菌、黄色固氮菌、雀稗固氮菌、拜叶林克氏菌属和万氏固氮菌。小题：9、什么叫硫化作用？参与硫化作用的微生物有哪些？（1 ）在有氧条件下，通过硫细菌的作用将 硫化氢氧化为 元素硫，再进而氧化为硫酸，这个过程成为硫化作用。（2 ）参与硫化作用的微生物：硫化细菌和硫
32、磺细菌。10、什么叫硫酸盐还原作用？它有什么危害？（1 ）反硫化作用：又称硫酸盐还原作用。土壤淹水、河流、湖泊等水体处于缺氧状态时，硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐和次亚硫酸盐在微生物的还原作用下形成硫化氢的作用。（2 ）硫酸盐还原作用的危害：腐蚀管道、河流海岸港口码头钢桩等。12、下水管道的混凝土管和铸铁管为什么会被腐蚀？在混凝土排水管和铸铁管排水管中，若有硫酸盐存在，管的底部则常因缺氧而被还原为硫化氢。硫化氢上升到污水表层（或逸出空气层） ，与污水表面溶解氧相遇，被硫化细菌或硫细菌将硫化氢氧化为硫酸。在与管顶部的凝结水结合，使混凝土管和铸铁管受到腐蚀。为了减少对管道的腐蚀，除要求管道有适当的坡
33、度，使污水流动畅通外，还要加强管道的维护工作。第九章 水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理大题：3、叙述好氧活性污泥净化污（废）水的机理。 （299）4、叙述氧化塘和氧化沟处理污（废）水的机制。 （301）氧化塘与好养活性污泥的区别！8、叙述生物膜法净化污废水的作用机理。（1 ）吸附、分解：生物膜在滤池中是分层的，上层生物膜的生物膜生物（絮凝性细菌及其他微生物）和生物膜面生物（固着型纤毛虫、游泳型纤毛虫）及微型后生动物吸附污废水中的大分子有机物，将其水解为小分子有机物；（2 ）生物膜生长：生物膜生物吸收溶解性有机物和经水解的小分子有机物 进入体内，并进行氧化分解，利用吸收的营养构建自身
34、细胞；（3 ）上层生物膜的代谢产物流向下层，被下层生物膜生物吸收，进一步被氧化分解为 CO2和 H2O。老化的生物膜和游离细菌被滤池扫除生物（轮虫、线虫等）吞食。通过以上微生物化学和吞食作用，污废水得到净化。13、叙述高浓度有机废水厌氧沼气（甲烷）发酵的理论及其微生物群落。第一阶段：水解和发酵。水解和发酵性细菌群将复杂有机物水解发酵。微生物群落：水解发酵性细菌群。有专性厌氧的，有兼性厌氧的。第二阶段：生成乙酸和氢气。产氢和产乙酸细菌群把第一阶段的产物分解为乙酸和氢气。微生物群落：产氢和产乙酸细菌。第三阶段：生成甲烷。将第一阶段发酵的三碳以上的有机酸、长链脂肪酸、芳香族酸及醇等分解为乙酸和氢气的
35、细菌和硫酸还原菌。微生物群落：两组生理不同的专性厌氧的产甲烷菌群。第四阶段：同型产乙酸阶段。同型产乙酸细菌将氢气和二氧化碳转化为乙酸的过程。微生物群落：同型产乙酸细菌。小题：1、什么叫活性污泥？它有哪些组成和性质？ （1 ）活性污泥：由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物 （兼有少量的厌氧微生物）与污废水中的有机物质和无机物质混凝交织在一起，形成的絮状体。（2 ）活性污泥的组成：好氧微生物 、兼性厌氧微生物( 兼有少量的 厌氧微生物)与其上吸附的有机的和无机的固体杂质组成。（3 ）活性污泥的性质：1）颜色以棕褐色为佳。黑色：厌氧；白色：无机物过多。2）含水率在 99左右 3）密度为 1.002
36、-1.006 4）大小为 0.02-0.2mm 5）比表面积为 20-100cm2ml 6） 弱酸性(pH=6.7) 。当进水改变时，对进水 pH 的变化有一定的承受能力。2、好氧活性污泥中有哪些微生物？好氧活性污泥的结构和功能的中心是起絮凝作用的细菌形成的细菌团块，称为菌胶团。其上生长着其他微生物，如酵母菌，霉菌、放线菌、藻类、原生动物和微型后生动物。这些微生物与菌胶团细菌构成了稳定的生态体系。5、菌胶团、原生动物和微型后生动物有哪些作用？（菌胶团和原生动物等在污水生物处理和水体自净过程中各起什么作用？）（1 ）菌胶团的作用：有很强的生物吸附能力和氧化分解有机物的能力；菌胶团对有机物的吸附和
37、分解，为原生动物和微型后生动物提供良好的生存环境；为原生动物、微型后生动物提供附着场所；具有指示作用，通过菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大小及结构的松紧程度可衡量好氧活性污泥的性能。（2 ）原生动物和微型后生动物的作用：指示作用； 净化作用；促进絮凝和沉淀作用。6、在废水生物处理过程中如何利用原生动物的演替和个体变化判断处理效果？活性污泥培养初期 活性污泥培养中期 活性污泥培养成熟期鞭毛虫、变形虫 游泳型纤毛虫、鞭毛虫 钟虫等固着型纤毛虫、楯纤虫、 轮虫7、如何培养活性污泥和进行分微生物膜的挂膜？（1 ）活性污泥的培养：间歇式曝气培养、连续曝气培养（2 ）好氧生物膜的培养：自然挂膜法 、活性
38、污泥挂膜法 、优势菌挂膜法。9、什么叫活性污泥丝状膨胀？引起活性污泥丝状膨胀的微生物有哪些？（1 ）活性污泥丝状膨胀：由于丝状细菌极度生长引起的活性污泥膨胀。（2 ）引起活性污泥丝状膨胀的微生物：诺卡氏菌属、浮游球菌属 、微丝菌属、发硫菌属、贝日阿托氏菌属。10、促使活性污泥丝状膨胀的环境因素有哪些？答：（1）温度、 （2）溶解氧、 （3）可溶性有机物及其种类、 （4）有机物浓度或有机物负荷。11、为什么丝状细菌在废水生物处理中能优势生长？呈丝状扩展生长的丝状菌，比表面积大于菌胶团的，对有限的营养条件和环境条件的竞争占优势。优势竞争表现在：对溶解氧的竞争：溶解氧水平低时，只有在絮状体表面的微生
39、物得到较多的溶解氧，絮状体内部多数微生物处于缺氧状态。如果曝气池溶解氧长期维持在较低水平，明显有利于丝状细菌优势生长。对可溶性有机物的竞争：低分子糖类和有机酸有利于丝状细菌生长，容易发生活性污泥丝状膨胀。对氮、磷的竞争：处理生活污水按 BOD5 与氮、磷的比为 100:5:1 进行设计和运行。如果氮磷比小于此值，丝状细菌大的比表面积又有利于它与菌胶团争夺氮和磷而优势生长。有机物冲击负荷的影响：废水中有机物浓度、组成和流量等发生急剧变化，供氧量不变，氧被大量消耗，溶解氧量降低，丝状细菌处于竞争优势生长。12、如何控制活性污泥丝状膨胀？（1 ） 控制溶解氧：溶解氧浓度必须控制在 2mg/L 以上；
40、（2 ） 控制有机负荷：活性污泥要保持正常状态， BOD5 污泥负荷在0.20.3kg/（kgMLSSd） 。（3 ） 调节废水的营养配比：尽量保持 BOD5：N：P100：5 ：1 的状态。补 N尿素，补 P磷酸钠。（4 ） 改革工艺：将活性污泥法 改为生物膜法。14、含硫的高浓度有机废水一般有几种处理方法？含硫的高浓度有机废水用 SRB 法处理。该法是在氧化还原电位极低的厌氧条件下，用硫酸盐还原菌（SRB）进行硫酸盐还原作用/ 反硫化作用，以 SO4 为最终电子受体，利用有机物作为供氢体，将 SO4 还原为 H2S，从水中溢出。用盛有 NaOH 的吸收塔吸收 H2S 为 Na2S，可作工业
41、原料用。废水中的有机物经 SRB 法处理可部分无机化。随后，再用缺氧和好氧的方法进一步处理，以使出水水质达到排放标准。第十章 污废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理重点：1、污废水为什么要脱氮除磷？由于 N 、P 在水体中含量过高，而引起藻类、某些细菌大量繁殖，其它生物种类减少，以至水质恶化。脱氮除磷是为了防止水体富营养化，从而引起藻类繁殖，导致水质恶化。3、叙述污废水脱氮原理。脱氮：首先利用好氧段经硝化作用，由亚硝化细菌和硝化细菌的协同作用，将 NH3 转化为NO2N 和 NO3-N 。再利用 缺氧段经反硝化细菌将 NO2N（经反亚硝化）和 NO3N（经反硝化）还原为氮气，溢出水面
42、释放到大气，N2 参与自然界物质循环。含 异 NH4+-N氨亚 NO2-N硝 NO3-N有O2反 反N2最4、参与脱氮的微生物有哪些？它们有什么生理特征？（1 ）氨化细菌：好氧性微生物 。（2 ）硝化细菌：分为亚硝酸细菌、硝酸细菌。好氧性微生物 。（3 ）反硝化细菌：兼性厌氧微生物 。5、什么叫捷径反硝化？何谓短程硝化 反硝化？在生产中它有何意义？（1 ）捷径反硝化：又称“短程硝化 反硝化” 。通过限制 充氧量（0.5mg/L1.0 mg/L）和缩短曝气时间等条件，抑制硝化细菌生长，促使亚硝化细菌优势生长，迅速将氨氧化为HNO3 后，随即利用有机物将 HNO3 还原为 N2 的过程。（2 ）
43、“捷径反硝化”不仅缩短了曝气时间，减少能耗，还节省碳源，从总体上节省运行费用。6、脱氮运行管理中要掌握哪几个关键才能获得高的脱氮效果？（1 ）硝化过程的运行操作的关键指标：1）泥龄：一般控制在 5d 以上，泥龄要大于硝化细菌的比生长速率。2）要供给足够氧：处理生活污水时，溶解氧一般控制在 1.22.0mg/L 为宜。3）控制适度的曝气时间。4）碱度：使 PH 维持在偏碱性（PH=7.58.0）5）温度：大多数硝化细菌生长的最适温度为 2530。（2 ）反硝化过程的运行操作的关键指标：1）碳源：有机物存在的环境。2） PH： PH=78。3）最终电子受体：4）温度：适宜，通常是 1035。5）溶解氧：溶解氧极低。7、何谓聚磷菌？有哪些聚磷菌？叙述它的放磷和吸磷的生化机制。（1 ）聚磷菌：能吸收磷酸盐 ，并将磷酸盐聚集成多聚磷酸盐 贮存在细胞内的一群微生物的统称。（2 ）聚磷菌的种类：不动杆菌、硝化细菌。（3 ）聚磷菌放磷和吸磷的生化机制：厌氧条件下释放的磷 MM DMDS DMS（2 ）微生物和产物：微生物名称 能代谢的硫化物 产物生丝微菌属 H2S、 MM、DMS H2SO4、CO2排硫硫杆菌 H2S、 MM（其余视情况） H2SO4、CO2黄单胞菌属 H2S、 MM S（元素硫的聚合物）食酸假单胞菌 DMS （DMSO）
