水處理生物學(xué)習(xí)題及題答案

第一章緒論

1水處理生物學(xué)的主要研究內(nèi)容是什么

（1）與水處理工程和環(huán)境水體水質(zhì)凈化、保持相關(guān)的生物種類的形態(tài)、生理特性及生態(tài)；

（2）水中微生物種類間的相互作用：

（3）微生物與水中污染物的相互作用關(guān)系：

（4）水中污染物的生物分解與轉(zhuǎn)化機(jī)理；

（5）生物在水體凈化與水處理中的作用機(jī)理與規(guī)律；

（6）水中有害微生?物的控制方法；

（7）水處理微生物學(xué)的研窕方法等。

2目前物種的命名都采用瑞典博物學(xué)家林奈創(chuàng)立的雙色名法。

3微生物有哪些基本特征

微生物除了具有個(gè)體微小、構(gòu)造簡單、進(jìn)化地位低等特點(diǎn)外，還具有以下特點(diǎn)：（【）種類多。（2）分

布廣。（3）繁殖快。（4）易變異。

4水生植物可分為：挺水植物、漂浮植物、浮葉根生植物和沉水侑物四大類型。

第二章原核微生物

1細(xì)菌：細(xì)菌是一類單細(xì)胞、個(gè)體微小、構(gòu)造簡單、沒有真正細(xì)胞核的原核生物。大小般是幾個(gè)口m。

2以形狀來分，細(xì)菌可分為哪1類細(xì)菌的形態(tài)大致上可分為球狀、桿狀和螺旋狀（弧菌及螺菌）3種，自然

界中，以桿菌最為常見，球菌次之，螺旋菌最少。

3細(xì)菌的細(xì)胞構(gòu)造包括一般構(gòu)造和特殊構(gòu)造，簡單說明這些構(gòu)造及及其生理功能。細(xì)菌的基本構(gòu)造包括

細(xì)胞壁和原生質(zhì)兩局部。原生質(zhì)位于細(xì)胞壁內(nèi)，包括細(xì)胞膜（細(xì)胞質(zhì)膜）、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)和內(nèi)含物。細(xì)

胞壁是包圍在細(xì)菌細(xì)胞最外面的一層富有彈性的、厚實(shí)、堅(jiān)韌的構(gòu)造，具有固定細(xì)胞外形和保護(hù)細(xì)胞不

受損傷等多種功能。細(xì)胞壁的主要功能有：①保持細(xì)胞形狀和堤高細(xì)胞機(jī)械強(qiáng)度，使其免受滲透E等外

力的損傷；②為細(xì)胞的生長、分裂所必需；③作為鞭毛的支點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)鞭毛的運(yùn)動(dòng)；④阻攔大分廣有害物

質(zhì)（如某些抗生素和水解酶）進(jìn)入細(xì)胞；⑤賦予細(xì)胞特定的抗原性以及對(duì)抗生素和噬菌體的敏感性。細(xì)

胞膜又稱細(xì)胞質(zhì)膜、質(zhì)膜或內(nèi)膜，是?層緊貼著細(xì)胞壁而包圍著細(xì)胞質(zhì)的薄膜（厚約7?8nm）,其化學(xué)

組成主要是蛋白質(zhì)、脂類和少量糖類。這種膜具有選擇性吸收的半滲透性，膜上具有與物質(zhì)滲透、吸收、

轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝等有關(guān)的許多蛋白質(zhì)和睥類。細(xì)胞膜的主要功能為：①選擇性地控制細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)（營養(yǎng)物

質(zhì)和代謝產(chǎn)物）的運(yùn)送和交換。②維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓。③合成細(xì)胞壁組分和莢膜的場所。④進(jìn)展氧

化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地。⑤許多代謝陶和運(yùn)輸酶以及電子呼吸鏈組成的所在地。⑥鞭毛的著

生和生長點(diǎn)。細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞膜包圍地除核區(qū)以外的一切透明、膠狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱。其主要成分是

水、蛋白質(zhì)、核酸和脂類等。與真核生物不同，原核生物的細(xì)胞質(zhì)是不流動(dòng)的。核區(qū)又稱原核、擬核，

指存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的、無核膜包裹、無固定形態(tài)的原始細(xì)胞核.內(nèi)含物是細(xì)菌新陳代謝的產(chǎn)物，或是貯

備的營養(yǎng)物質(zhì)。常見的內(nèi)含物顆粒主要有以下幾種：⑴異染顆粒。其化學(xué)組分是多聚偏磷酸鹽，是磷源

和能源的貯藏物，可降低細(xì)胞滲透壓。⑵聚此羥基丁酸款。它是細(xì)菌所特有的一種碳源和能源貯暖物。

⑶肝糖和淀粉粒，兩者都是碳源和能源的貯藏物。⑷硫粒，它是元素硫的貯藏物。⑸氣泡，存在亍許多

光能營養(yǎng)型、無鞭毛的運(yùn)動(dòng)水生細(xì)菌中的包囊狀的內(nèi)含物。細(xì)菌的特殊構(gòu)造一般指莢膜、芽抱和鞍毛3

種。莢膜或稱大莢膜，其主要功能有：①保護(hù)作用。②作為通透性屏障和離子交換系統(tǒng)。③貯藏養(yǎng)料。

④外表附著作用。⑤細(xì)菌間的信息識(shí)別作用。芽他是某些細(xì)菌在生活史的一定階段在細(xì)胞內(nèi)形成的一個(gè)

圓形或橢圓形的休眠構(gòu)造。具有壁厚，水分少，不易透水，抗熱、抗化學(xué)藥物、抗輻射能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

鞭毛是某些細(xì)菌外表伸出的細(xì)長、波曲的附屬物。完整的一根遁毛從形態(tài)上可分三局部：鞭毛絲、鞭毛

鉤和基體。鞭毛定細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)器官，鞭毛運(yùn)動(dòng)引起菌體運(yùn)動(dòng)。

4什么是革蘭氏染色其原理和關(guān)鍵是什么它有何意義革蘭氏染色法操作過程是：結(jié)晶紫初染，碘液媒染，

然后酒精脫色，最后用蕃紅或沙黃復(fù)染。

革蘭氏染色的機(jī)理一般解釋為：通過初染和媒染后，在細(xì)菌犯胞的細(xì)胞壁及膜上結(jié)合了不溶于水的結(jié)

晶紫與碘的大分子復(fù)合物。革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁較厚、肽聚糖含量較高和分子交聯(lián)度較嚴(yán)密，故在酒精脫

色時(shí)，肽聚糖網(wǎng)孔會(huì)因脫水而發(fā)生明顯收縮。再加上它不含脂類，酒精處理也不能在胞壁上溶出大的空洞

或縫隙，因此，結(jié)晶紫與碘的復(fù)合物仍阻留在細(xì)胞壁內(nèi)，使其呈現(xiàn)出藍(lán)紫色。與此相反，革蘭氏陰性菌的

細(xì)胞壁較薄、肽聚糖位于內(nèi)層且含量低和交聯(lián)松散，與酒精反響后其肽聚糖不易收縮，加上它的脂類含量

高且位于外層，所以灑精作用時(shí)細(xì)胞壁上就會(huì)出現(xiàn)較大的空洞或縫隙，這樣，結(jié)晶紫和碘的里合物就很易

被溶出細(xì)胞壁，脫去了原來初染的顏色。當(dāng)蕃紅或沙黃復(fù)染時(shí)，細(xì)胞就會(huì)帶上復(fù)染染料的紅色。酒忖脫色

是革蘭氏染色的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

革蘭氏染色法的意義在于鑒別細(xì)菌，把眾多的細(xì)菌分為兩大類，革.一氏陽性菌和革戈氏陰性菌。5芽

抱有何特殊生理功能其抗性機(jī)理是什么芽泡的這些特點(diǎn)對(duì)實(shí)踐有何指導(dǎo)意義芽抱最主要的特點(diǎn)就是抗性

強(qiáng)，對(duì)高溫、低溫、紫外線、枯燥、電離輻射和很多有毒的化學(xué)物質(zhì)都有很強(qiáng)的抗性。并且它的休眠能力

特別突出。芽胞之所以具有耐熱性可能是因?yàn)樗刑厥獾目篃嵝晕镔|(zhì)-2,6-毗咤二瘦酸和耐熱性誨。芽

泡的這些特點(diǎn)使之具有以下的作用：①分類鑒定②科研材料③保存菌種④別離菌種⑤消毒滅的指標(biāo)⑥生物

殺蟲

6細(xì)菌的繁殖方式主要是裂殖，只有少數(shù)類型首芽殖。

裂殖又分為：二分裂、三分裂和復(fù)分裂。

7什么是菌落菌落就是在固體普養(yǎng)基上（內(nèi)）以母細(xì)胞為中心的、肉眼可見的、有一定形態(tài)、構(gòu)造特征的

子細(xì)胞團(tuán)。

8什么叫菌膠團(tuán)菌膠團(tuán)在污水生物處理中有何特殊意義

當(dāng)莢膜物質(zhì)融合成一團(tuán)塊，內(nèi)含許多細(xì)菌時(shí)，稱為菌膠團(tuán),菌股團(tuán)是活性污泥中細(xì)菌的主要存在形式,

有較強(qiáng)的吸附和氧化有機(jī)物的能力，在污水生物處理中具有重要的作用。一股說，處理生活污水的活.性污

泥，其性能的好壞，主要根據(jù)所含菌膠團(tuán)多少、大小及構(gòu)造的嚴(yán)密程度來定09簡述絲狀細(xì)菌的主要類型，

它們的代謝特點(diǎn)及在給水排7K工程中的作用。絲狀細(xì)菌主要有鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌和球衣細(xì)菌三種。

10簡述光合細(xì)菌的特點(diǎn)、分類，其應(yīng)用領(lǐng)域。光合細(xì)菌是具有原始光能合成體系的原核生物的總稱。它

們以光作為能源，能在厭氧光照或好氧黑暗條件下利用自然界中的有機(jī)物、硫化物、氨等作為供氨體進(jìn)展

光合作用。其在生物與環(huán)境領(lǐng)域的研究與應(yīng)用主要有以下兩點(diǎn)：①利用光合細(xì)菌生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白和制劑。

②利用光合細(xì)菌處理高濃度有機(jī)廢水。11什么是藍(lán)細(xì)菌其與水質(zhì)的關(guān)系如何藍(lán)細(xì)菌舊名藍(lán)藻或藍(lán)綠藻，

是一類進(jìn)化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、含葉綠素（但不形成葉綠體）、能進(jìn)展產(chǎn)氧光合作用

的大型原核生物。藍(lán)細(xì)菌與水體環(huán)境質(zhì)量關(guān)系密切，在水體中生長茂盛時(shí)，能使水色變藍(lán)或其他顏色，并

R有的藍(lán)細(xì)菌能發(fā)出草腥氣味或客味。某些種屬的藍(lán)細(xì)菌大量繁殖會(huì)引起“水華“或“赤潮”，導(dǎo)致水質(zhì)惡化,

引起一系列環(huán)境問題。

12支原體（最小生命）、立克次氏體和衣原體是三類代謝能力差,主要營細(xì)胞內(nèi)寄生的小型原核生物。

第三章古菌

1簡述古菌的主要類型。古菌分為兩類，泉古菌和廣古菌。另外未確定的兩類（初古菌門和納古菌門）

分別由某些環(huán)境樣品中的一些菌種和2002年由KarlStcilcr發(fā)現(xiàn)的奇特的物種納古菌構(gòu)成。在環(huán)境中常見

的古菌主要包括：

1）產(chǎn)甲烷古菌；2）硫酸鹽復(fù)原古菌；3）嗜鹽古菌；4）嗜熱古菌：5）無細(xì)胞壁的嗜熱喑酸古菌等。

第四章真核（微）生物

I簡述真菌的細(xì)胞構(gòu)造。

細(xì)胞壁：細(xì)胞壁的主要成分是多糖，另有少量的蛋白質(zhì)和脂類。在低等真菌中，以纖維索為主，酵母

菌以葡聚糖為主，而高等陸生真菌那么以幾丁質(zhì)為主。細(xì)胞質(zhì)膜：真核細(xì)胞與原核細(xì)胞在其質(zhì)膜的構(gòu)造和

功能上十分相似，兩者的主要差異可能僅是由于構(gòu)成膜的磷脂和蛋白質(zhì)種類不同而形成的。細(xì)胞核：在真

菌的菌絲頂端細(xì)胞中，常常找不到細(xì)胞核。真核生物的細(xì)胞核由核被膜、染色質(zhì)、核仁和核基質(zhì)等構(gòu)成。

細(xì)胞質(zhì)：位于細(xì)胞質(zhì)膜與細(xì)胞核膜之間的透明、粘稠、不斷流動(dòng)的溶膠，稱為細(xì)胞質(zhì)。

細(xì)胞器：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、溶的體、微體、線粒體、葉綠體、液泡、膜邊體、幾丁質(zhì)媒體。

鞭毛與纖毛：某些真核微生物外表長有或長或短的、呈多毛發(fā)狀的具有運(yùn)動(dòng)功能的細(xì)胞器，其中形態(tài)

較長的、數(shù)量較少者稱為鞭毛；而形態(tài)較短、數(shù)量較多者稱為纖毛。

2什么是酵母菌簡述其繁殖方式。酵母菌一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細(xì)胞真菌。

酵母菌的繁殖方式分為無性繁殖和有性繁殖兩種.無性血殖又可分為芽殖、裂殖、產(chǎn)生無性抱了三種.

酵母菌以形成子囊和子囊抱子或擔(dān)子和擔(dān)抱子的方式進(jìn)展行性繁殖。

酵母菌的生活史：生活史又稱為生命周期，指上一代生物個(gè)體經(jīng)一系列生長、發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代

個(gè)體的全部過程。3什么是帶菌霉菌的營養(yǎng)菌絲和氣生菌絲有什么特點(diǎn)，其功能分別是什么霉菌是絲狀真

菌的一個(gè)俗稱，通常指菌絲較興旺而又不產(chǎn)生大型子實(shí)體構(gòu)造的真菌。霉菌的苴養(yǎng)黃絲伸入甘養(yǎng)物質(zhì)內(nèi)攝

取營養(yǎng)，氣生菌絲伸入空氣中形成抱子和釋放胞子。

真菌抱子的特點(diǎn)是小、輕、干、多，其形態(tài)各異，休眠期長，有較強(qiáng)抗逆性。4什么是藻類藻類對(duì)水

環(huán)境與給水工程有哪些影響

藻類是具有光合作用色素，并能獨(dú)立生活的自養(yǎng)低等植物。

根據(jù)藻類的形態(tài)及生理特性，可符之分為甲藻門、金藻門、黃藻門、硅藻門、裸藻門、綠藻門、褐藻

門、紅藻門等。

水體中藻類大量繁殖會(huì)造成水體富營養(yǎng)化，嚴(yán)重影響水環(huán)境質(zhì)量。藻類具有光合作用產(chǎn)牛.氧氣的功能,

在氧化塘等生物處理工藝中利用菌藻共生系統(tǒng)，其中濠類產(chǎn)生氧氣可被好氧微生物有效利用，去氧化分解

水中的有機(jī)污染物。一樣一方面可收獲大量有營養(yǎng)價(jià)值的藻類，另一方面也凈化了污水。天然水體自凈過

程中，藻類也起著一定的作用。藻類對(duì)給水工程有一定的危害性,當(dāng)它們?cè)谒畮?、湖泊中大量繁殖時(shí)，會(huì)

使水帶白臭味，仃些種類還會(huì)產(chǎn)生顏色。水源水中含大量藻類時(shí)會(huì)影響水廠的正常水處理過程，如造成濾

池阻塞。水中即使含有數(shù)量很少的黃群藻，也能產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣味而使水不適于飲用。5水處理中常見的原

生動(dòng)物有哪兒類它們?cè)谖鬯幚碇械闹饕饔梅謩e是什么污水處理中常見的原生動(dòng)物有三類：肉足類、鞭

毛類和纖毛類。個(gè)體長度一般在100~300口m。原生動(dòng)物在水體凈化與廢水處理中的應(yīng)用：I）凈化水質(zhì)作

用：動(dòng)物性營養(yǎng)型的原生動(dòng)物吞食細(xì)菌、有機(jī)物顆粒，因此促進(jìn)了水質(zhì)凈化作用。2）促進(jìn)生物絮凝作用：

草履蟲等纖毛蟲具有生物絮凝作用，促進(jìn)水體澄清作用。3）作為本質(zhì)處理的指示生物：由于鞭毛蟲、肉足

蟲、游泳型纖毛蟲與固著型纖毛蟲對(duì)生存的水質(zhì)書.一定要求。其數(shù)量的增多、減少，可反映水體的水質(zhì)好

壞。同時(shí)原生動(dòng)物個(gè)體較大，易于觀察與分辨。因此常作為水體無機(jī)化和廢水處理運(yùn)轉(zhuǎn)管理的指示生物。4）

廢水處理及水質(zhì)凈化過程原生動(dòng)物的變動(dòng)：運(yùn)行初期出現(xiàn)肉足類、植物性、動(dòng)物性鞭毛蟲；水質(zhì)處理頂峰

期出現(xiàn)較多游泳型纖毛蟲：水質(zhì)凈化較好時(shí)出現(xiàn)鐘蟲等。6水處理中常見的微型后生動(dòng)物有哪幾類它們?cè)?/p>

污水處理中的主要作用分別是什么常見的微型后生動(dòng)物主要是多細(xì)胞的無脊椎動(dòng)物，包括輪蟲、甲殼類動(dòng)

物和昆蟲及其幼蟲等。輪蟲以細(xì)菌、小的原生動(dòng)物和有機(jī)顆粒等為食物，在污水生物處理過程中，輪蟲也

可作為指示生物。當(dāng)活性污泥中出現(xiàn)輪蟲時(shí)，往往說明處理效果良好，但如數(shù)量太多，那么有可能破壞污

泥的構(gòu)造，使污泥松散而上浮。輪蟲在水源水中大量繁殖時(shí)，有可能阻塞水廠的砂濾池。在給水排水工程

中常見的甲殼類動(dòng)物有水蚤和劍水蚤。它們以細(xì)菌和藻類為食料,假設(shè)大量繁殖，可能影響水廠濾池的正

常運(yùn)行.楊花堂出水中往往含有較多藻類，可以利用甲殼類動(dòng)物去凈化這種出水.昆蟲及其幼蟲可用作研

究河川污染的指示生物。

7底柄動(dòng)物的分類

底棲生物由棲息在水域底部和不能長時(shí)間在水中游動(dòng)的各類生物所組成，是水牛.生物中的一個(gè)重要生

態(tài)類型。根據(jù)其生活類型，底棲動(dòng)物可分為固著動(dòng)物、穴居動(dòng)物、攀爬動(dòng)物和鉆蝕動(dòng)物等。

第五章病毒

1病毒的特點(diǎn)

病毒是一類超顯微（無法用光學(xué)顯微鏡識(shí)別）、非細(xì)胞的、沒有代謝功能的絕對(duì)細(xì)胞內(nèi)寄生性生物。

病毒的個(gè)體十分微小，一般不能被細(xì)菌過濾器截留，其大小相差懸殊，大的直徑超過200nm,而小的僅lOnm

左右。

2病毒的分類

根據(jù)病毒的宿主范圍，可以將病毒分為噬菌體、動(dòng)物病毒和值物病毒。

3病毒的繁殖

病毒是以復(fù)制方式繁殖，其繁殖過程分為吸附、侵入與脫殼、復(fù)制與合成、裝而與釋放四個(gè)步驟。

4噬菌體的種類

固體培養(yǎng)基上的細(xì)菌由于噬菌體浸染后出現(xiàn)的透明空斑，叫做噬菌斑。有一些噬菌體侵入宿主細(xì)胞后，其

核酸整合到宿主細(xì)胞的核酸上同步復(fù)制，并隨宿主細(xì)胞分裂而帶到r代宿主細(xì)胞內(nèi)，宿主細(xì)胞不裂解，這

些噬菌體稱為溫和噬菌體，該現(xiàn)象稱為溶源現(xiàn)象，被溫和噬菌體侵染的細(xì)菌，稱為溶源性細(xì)菌.

第六章微生物的生理特性

?細(xì)菌細(xì)胞中主要含有哪些成分細(xì)菌需要哪些營養(yǎng)

細(xì)菌細(xì)胞中最重要的組分是水，約占細(xì)胞總質(zhì)量的80%,?般為70%?90%。干物質(zhì)中有機(jī)物占9

0%?97%左右，其主要化學(xué)元素是C、H,O、N、P、S：另外約3%?10%為無機(jī)鹽分（或稱灰分）。

細(xì)菌需要的營養(yǎng)有六大類：碳源、氮源、能源、生長因子、無機(jī)鹽和水。

營養(yǎng)是指生物體從外部環(huán)境中攝取對(duì)其生命活動(dòng)必須的能量和物質(zhì)，以滿足正常生長和繁殖需要的一

種基本生理功能。2什么是碳源、氮源、碳氮比微生物常用的碳源和氮源物質(zhì)各有哪些碳源提供細(xì)胞組

分或代謝產(chǎn)物種碳素來源的各種營養(yǎng)物質(zhì)稱為碳源，提供細(xì)胞組分中如素來源的各種物質(zhì)稱為氮源。營養(yǎng)

元素碳氮的比例關(guān)系稱為碳氮比。微生物常用的碳源物質(zhì)分為有機(jī)碳源和無機(jī)碳源兩種。有機(jī)碳源包括各

種糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、有機(jī)酸等。無機(jī)碳源主要是CO?（CCh?-或HCO3-）。氮源也可分為兩類：有機(jī)氮

源（如蛋白質(zhì)、蛋白腺、氨基酸等）和無機(jī)氮源（如NHsCl、NH$NO3等）。3什么叫生長因子它包括哪

些物質(zhì)微量元素和生長因子有何區(qū)別生長因子是一類調(diào)節(jié)微生物正常代謝所必需，但不能利用簡單的碳、

氮源自行合成的有機(jī)物。并非所有的微生物都需要外界為它提供生長因子。廣義的生長因子包括維生素、

堿基、口卜咻及其衍生物、給醇、胺類、C4?C6的分枝或直鏈脂肪酸，有時(shí)還包括敏基酸；狹義的生長因子

一般指維生素。而微量元素屬于無機(jī)鹽，是指微生物的生長繁殖所需濃度在10-6-10-8mol/L范圍內(nèi)

的元素。

4什么叫單純擴(kuò)散.促進(jìn)擴(kuò)散，主動(dòng)運(yùn)愴，基因轉(zhuǎn)位單純擴(kuò)散又稱被動(dòng)運(yùn)輸，是最簡單的方式，也是微生

物吸收水分及一些小分子有機(jī)物的運(yùn)輸方式。它的特點(diǎn)是物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)順著濃度差進(jìn)展，運(yùn)輸過程不需消耗

能量，物質(zhì)的分子構(gòu)造不發(fā)生變化。促進(jìn)擴(kuò)散的特點(diǎn)基本與單純擴(kuò)散相似，但是它須借助細(xì)胞膜上的一

種蛋白質(zhì)載體進(jìn)展，因此對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)有選擇性，即立體專一性,除了細(xì)胞內(nèi)外的濃度差外，影響物質(zhì)轉(zhuǎn)

運(yùn)的物質(zhì)的另一重要因素是與載體親合力的大小。主動(dòng)運(yùn)輸是微生物吸收營養(yǎng)物質(zhì)的最主要方式。它的最

大特點(diǎn)是吸收運(yùn)輸過程中需要消耗能量（ATP,原子動(dòng)勢或“離r泵”等），因此可以逆濃度差進(jìn)展?；?/p>

轉(zhuǎn)位與主動(dòng)運(yùn)輸非常相似，但有一個(gè)不同，即基因轉(zhuǎn)位過程中被吸收的營養(yǎng)物質(zhì)與載體蛋白之間發(fā)生化學(xué)

反響,因此物質(zhì)構(gòu)造有所改變。5微生物的四大營養(yǎng)類型。光能自養(yǎng)、化能自養(yǎng)、化能異養(yǎng)和光能異養(yǎng)四

種營養(yǎng)類型。

6何謂培養(yǎng)基培養(yǎng)基的分類方法有哪些

培養(yǎng)基指由人工配制的、適合微生物生長繁殖或產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的混合營養(yǎng)物。根據(jù)物理狀態(tài)的不同，

培養(yǎng)基可分為液體、固體和半固體三大類:根據(jù)化學(xué)組分的不同，培養(yǎng)基可以分為天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)

基和半合成培養(yǎng)基;根據(jù)用途的不同，培養(yǎng)基可分為選擇性培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基和加常培養(yǎng)基。

7什么是的酶是生物細(xì)胞中自己合成的一種催化劑（生物催化劑），其基本成分是蛋白質(zhì)。

8幅的作用有什么特性影響酶活性的主要因素有哪些醉作用的特性有：1）高催化效率2）高度專一性3）

調(diào)節(jié)性遢度和膽魚是影響的活力比較重要的兩個(gè)因素。要發(fā)揮筋最大的催化效率，必須保證鶴有它最適

宜的溫度條件。高溫會(huì)破壞酶蛋白，而低溫又會(huì)使酶作用降低或停頓。大多數(shù)酶的最適pH值在6?7左右。

pH影響酶的活力的原因是，曲的基本成分是蛋白質(zhì)，是具有解離基團(tuán)的兩性電解質(zhì)。它們的解離與pH

有關(guān)，解離形苴不同，催化性質(zhì)也就不同。

9根據(jù)微生物生活矩否需要氧氣，微生物可分為哪幾類這樣的分類在污水處理中有何重要意義根據(jù)微生物

與氧氣的關(guān)系，微生物可分為好軌微生物、厭氧微生物和旋性微生物。

好氧呼吸、厭氧呼吸和發(fā)酵在污水生物處理中都有應(yīng)用，如活性污泥法就是應(yīng)用好氧呼吸的原理處

理有機(jī)污水，而厭氧消化那么是應(yīng)用發(fā)酵和厭氧呼吸的原理來處理高濃度有機(jī)污水和?剩余污源。

10微生物的新陳代謝

新陳代謝簡稱代謝，是推動(dòng)一切生命活動(dòng)的動(dòng)力源，通常指在活細(xì)胞內(nèi)的各種合成代謝與分解代謝的

總和。呼吸作用是微生物在氧化分解基質(zhì)的過程中，基質(zhì)釋放電子生成水或其他代謝產(chǎn)物，并釋放能量的

過程。根據(jù)基質(zhì)脫氫后，其最終受氫體（電子受體）的不同，微生物的呼吸作用可分為好氧呼吸、厭氧呼

吸和發(fā)酵。基質(zhì)脫氫的四個(gè)過程：EMP過程：HMP過程：ED過程：TAC過程。

發(fā)酵是指在無氧條件下，基質(zhì)脫氫后所產(chǎn)生的復(fù)原力【H】未經(jīng)呼吸鏈傳遞而直接交給某內(nèi)源中間產(chǎn)

物，以實(shí)現(xiàn)基質(zhì)水平磷酸化產(chǎn)能的一類生物氧化反響。

II對(duì)微生物生長產(chǎn)生影響的環(huán)境因素

溫度、氫離子濃度（pH］、氧化復(fù)原電位、枯燥、滲透壓、光及輻射、化學(xué)藥劑。

第七章微生物的生長和遺傳變異

I細(xì)胞生長與繁殖的基本概念是什么

細(xì)胞自身體積或重量不斷增加叫做生長：微生物生長到一定階段，便以二分裂的方式形成兩個(gè)子

細(xì)胞，子細(xì)胞又重復(fù)以上過程，這就是繁殖。

2微生物的生長曲線整個(gè)生長曲線可分為三個(gè)階段：生長率上升階段（又稱對(duì)數(shù)生長階段，數(shù)學(xué)表達(dá)為X

=Xo*2"）,生長率下降階段、內(nèi)源呼吸（內(nèi)源代謝）階段;按微生物數(shù)目的對(duì)數(shù)繪制的生長曲線圖中，

曲線可分為緩慢期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期四個(gè)階段。

3生物膜的主要成分是什么生物膜是一種不可逆的黏附于固體外表的，被微生物胞外多聚物包裹的有組織

的微生物群體。生物膜中水份含量可高達(dá)97%。除了水和微生物外，生物膜還可含有微生物分泌的大

分子多聚物（主要是多聚糖）、吸附的營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物及微生物裂解產(chǎn)物等。生物膜的形成過程有

細(xì)菌粘附，生物膜的開展，成熟與脫落。

4微生物的遺傳性

是指在一定的環(huán)境條件下，微生物的形態(tài)、構(gòu)造、代謝、繁殖和對(duì)異物的敏感等性狀相對(duì)穩(wěn)定，并

能代代相傳，子代與親代之間表現(xiàn)出相似性的現(xiàn)象。

RNA的復(fù)制：信使RNA（mRNA）轉(zhuǎn)移RNA（lRNA）核糖體RNA（rRNA）

基因：染色體或質(zhì)粒DNA上的一個(gè)片段，是一個(gè)最小的遺傳單位。

5微生物的變異

任何一種生物的親代和子代以及個(gè)體之間，在遺傳物質(zhì)上都有所差異，這一現(xiàn)象叫做變異.根據(jù)突

變發(fā)生過程是否受人為誘變劑影響可分為自發(fā)突變和誘發(fā)突變兩大類。

兩個(gè)不同性狀的個(gè)體細(xì)胞.其中一個(gè)細(xì)胞（供體細(xì)胞）的DNA與另一個(gè)細(xì)胞（受體細(xì)胞）的DNA融合，

使基因重新排列組合，并遺傳給后代，產(chǎn)生新品種或表達(dá)新的遺傳性狀，稱為基因重組?；蛑亟M在細(xì)

胞水平上反映有轉(zhuǎn)化、傳導(dǎo)和接合等。

6什么叫遺傳工程在污水生物處理中如何利用遺傳工程是按照人們預(yù)先設(shè)計(jì)地生物藍(lán)圖，通過對(duì)遺傳物質(zhì)

地直接操縱，進(jìn)展改組、重建，實(shí)現(xiàn)對(duì)遺傳性狀定向改造地技術(shù)。它包括細(xì)胞水平和基因水平兩個(gè)水平

的研究。在污水生物處理中，可利用遺傳工程，將微生物中所含的具有降解各種難降解物質(zhì)的質(zhì)粒剪切

后，連接到受體細(xì)胞中，使之用以處理污水中難降解的物質(zhì)。

7微生物的訓(xùn)化與保藏

微生物的訓(xùn)化：定向培養(yǎng)即通過有方案、有目的地控制微生物的生長條件，使微生物的功能向人類需要

的方向開展常用的保藏方法：斜面保藏法、石蠟油封藏法、載體保藏法、冷凍枯燥保藏法。

第八章微生物的生態(tài)

I什么是種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)和生物圈

一個(gè)物種在一定空間范國內(nèi)的所有個(gè)體的總和在生態(tài)學(xué)上稱為種群：所有不同種的生物的總和稱為群

落：生物群落及其生存環(huán)境共同組成的動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)就是生態(tài)系統(tǒng)。地球上的所有生物及其生活的非生命

環(huán)境總稱為生物圈，包括非公命局部和生命局部。

2生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)造

生態(tài)系統(tǒng)中的生物有三種：生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者。

3生態(tài)系統(tǒng)的特征

物質(zhì)循環(huán)、能量流、信息傳遞、調(diào)行能力以及生態(tài)演替。

4微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用

1）有機(jī)物的主要分解者；2）物質(zhì)循環(huán)中的重要成員；3）生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)生產(chǎn)者；4）物質(zhì)和能量

的蓄存者：5）地球生物演化的先鋒種類。

5微生物之間的相互關(guān)系

互生：兩種不同的生物，當(dāng)其生活在?起時(shí)，可以由一方為另一方提供或創(chuàng)造有利的生活條件關(guān)系。

共生：兩種不同種的生物共同生活在一起，互相依賴并彼此取得一定的利益關(guān)系。

拮抗（對(duì)抗）：一種微生物可以產(chǎn)生不利于另一種微生物生存的代謝產(chǎn)物，這些代謝產(chǎn)物能改變微生

物的生長環(huán)境。

寄生：一個(gè)生物生活另一個(gè)生物體內(nèi)，攝取營養(yǎng)以生長與繁殖，使后者受到損害的關(guān)系。

第9章請(qǐng)看結(jié)論4。

第十章微生物對(duì)污染物的分解與轉(zhuǎn)化

I.試比較有機(jī)物的好氧分解和厭氧分解各有什么特點(diǎn)兩者有何不同

有機(jī)物的好氧生物分解是在有氧的條件下，借好氧微生物的作用來進(jìn)展的。有機(jī)物的厭氧生物分解

是在無氧條件下，借厭氧微生物，主要是厭氧菌（包括兼性菌）的作用來進(jìn)展的。與厭氧生物分解相比，

有機(jī)物的好氧分解往往具有分解速率快、分解程度徹底、能量利用率高、轉(zhuǎn)化為細(xì)胞的比例大（即細(xì)胞

轉(zhuǎn)化率高）等特點(diǎn)。

2.概述微生物在碳循環(huán)中的作用。有機(jī)物中的碳由于微生物的呼吸作用先被氧化分解成二氧化碳，然后

通過光合作用成武植物性蛋白質(zhì)，碳水化合物和脂肪。動(dòng)物吃了植物產(chǎn)生動(dòng)物性蛋白質(zhì)、碳水化合物和

脂肪。動(dòng)物的排泄物乂分解產(chǎn)生二氧化碳。動(dòng)植物通過呼吸也都產(chǎn)生二氧化碳，而它們死亡后的殘?bào)w乂

都是有機(jī)性物質(zhì)。這些物質(zhì)又開場分解，如此進(jìn)入了第二次循環(huán)。3.概述微生物在氮循環(huán)中的作月。有

機(jī)物中的氮在微生物作用下先被轉(zhuǎn)化成雙，敏被氧化成為亞硝酸鹽及硝酸鹽。氨和硝酸鹽可被植物吸收

變成植物性蛋白質(zhì)。動(dòng)物吃了植物產(chǎn)生動(dòng)物性蛋白質(zhì)，而動(dòng)物的排泄物又能被分解氧化成氨、亞硝酸鹽

和硝酸鹽。動(dòng)植物死亡后的殘?bào)w又都是有機(jī)性物質(zhì)。由于反硝化作用硝酸鹽乂可轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽和自由

軌，而自由氮在氮固定作用下又可產(chǎn)生植物性蛋白質(zhì)。

4.試簡單說明以下各種微生物作用：(1)氨化作用(2)硝化佐用(3)硫化作用(4)反硫化作用(1)

氨化作用：由有機(jī)氮化物轉(zhuǎn)化為雙態(tài)氮的過程。(2)硝化作用：由氨氧化成硝酸的過程。(3)硫化作

用：將硫化氫氧化成單質(zhì)硫的過程。(4)反硫化作用：在缺氧及有機(jī)物存在條件下，將硫酸鹽轉(zhuǎn)化成硫

化氫的過程。

5微生物之間的相互作用

協(xié)同作用、抑制作用(拮抗)、捕食作用。

6計(jì)算剩余污泥量的計(jì)算題見P201有機(jī)物生物分解性評(píng)價(jià)的一般步驟見P206BOD/COD比值預(yù)測污

水可生物處理性的參考標(biāo)準(zhǔn)見P209

7生物對(duì)污染物的濃縮與吸附作用

生物濃縮：生物個(gè)體或處于同一營養(yǎng)水平的生物種群，從環(huán)境中吸收并蓄積某種元素或化合物，使體

內(nèi)該物質(zhì)的濃度超過環(huán)境中濃度的現(xiàn)象，又稱生物富集。

生物積累：指同一生物個(gè)體在不同的生長發(fā)育階段，生物濃縮系數(shù)不斷增加的現(xiàn)象。

生物放大：是指生態(tài)系統(tǒng)中，某種化學(xué)物質(zhì)的生物濃縮系數(shù)在同一食物鏈上，由低位營養(yǎng)級(jí)生物

到高位營養(yǎng)級(jí)生物逐級(jí)放大的現(xiàn)象。

第十一章污水生物處理系統(tǒng)中的主要微生物

1.原生動(dòng)物在污水活性污泥法處理系統(tǒng)中的作用是什么原生動(dòng)物可以明顯改善出水水質(zhì)。利用污泥狀態(tài)

和出水水質(zhì)與微生物種類的連帶關(guān)系，還可用原生動(dòng)物來指示活性污泥處理廠出水水質(zhì)。2、活性污泥法

處理系統(tǒng)運(yùn)行中經(jīng)常遇到的由微生物引起的主要問題有哪些各有什么樣的特征活性污泥在運(yùn)行中最常見

的故障是在二次沉淀池中泥水的別離問題。造成污泥沉降問題的原因是污泥膨脹、不絮凝、微小絮體、

起泡沫和反硝化。

造成膨脹的主要原因是DO濃度低、污泥負(fù)荷率低、曝氣池進(jìn)水含較多化糞池出水、營養(yǎng)缺乏和低pH

值(<6.5]?(1)絲狀菌引起的污泥膨脹：絲狀菌在黑體中大量生長以致影響沉降。(2)非絲狀菌引

起的污泥膨脹：9散凝作用有關(guān)，當(dāng)游離細(xì)菌產(chǎn)生菌膠團(tuán)基質(zhì)時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致污泥膨脹，通常稱這種膨脹

為菌膠團(tuán)膨脹或黏性膨脹。(3)不凝聚：時(shí)一種微構(gòu)造絮體造成的現(xiàn)象。這是因?yàn)樾躞w變得不穩(wěn)定而碎

裂，或者過度曝氣形成的紊流將絮體剪成碎塊而造成的運(yùn)行問題。也可能是細(xì)菌不能凝聚成絮體，微生

物成為游離個(gè)體或非常小的叢生塊。(4)微小絮體：含微小紫體的污泥不會(huì)在出水中形成高濃度，因?yàn)?/p>

其顆粒比不凝聚污泥要大得多。(5)起泡沫：自從使用了不降解的“硬”洗滌劑以來，常常在曝氣池中出

現(xiàn)很厚的白色泡沫。微生物造成的泡沫是另外一種很密實(shí)的、棕色的泡沫，有時(shí)在曝氣池中出現(xiàn)。

;試簡單討論活性污泥膨收的主要控制方法.fl)控制污泥負(fù)荷為防I卜膨脹.應(yīng)經(jīng)常將污泥負(fù)荷率控

制在正常負(fù)荷范圍內(nèi)。(2)控制營養(yǎng)比例一般曝氣池正常的碳(以BOD5表示)，氮和磷的比例為B0

D:N:P=100:5:l?(3)控制DO濃度為防止絲狀微生物的猛增，一?般應(yīng)將池中DO控制在2.0mg/L以上。

(4)加氯、臭氧或過氧化氫這些化學(xué)劑是用于有選擇地控制絲狀微生物地過量生長。(5)投加混凝劑

可投加石灰、三氯化鐵或高分r絮凝劑以改善污泥的絮凝，同時(shí)也會(huì)增加絮體的強(qiáng)度。4.參與厭氧生物

處理的微生物有哪幾種厭氧生物處理中有各種微生物參與，一股分為兩大類：不產(chǎn)甲烷微生物和產(chǎn)甲烷

微生物。5.生物脫氮的基本原理是什么簡述影響硝化和反硝化的主要因素。生物脫氮的基本原理是

有機(jī)氮經(jīng)微生物降解為無機(jī)的NH3,在好氧條件下NH3會(huì)被亞硝酸菌和硝酸菌氧化稱亞硝酸鹽和硝酸

鹽，之后反硝化細(xì)菌將NO2-和NO3-轉(zhuǎn)化為N2。影響污水處理系統(tǒng)中硝化過程的主要因素有以下幾點(diǎn)：

（1）污泥齡硝化菌數(shù)量及梢化速率是生物脫氮處理的關(guān)鍵制約因素，因此應(yīng)注意增加污泥齡。（2）溶

解氧DO對(duì)硝化菌的生長及活性都有顯著的即響。（3）溫度溫度對(duì)硝化活性有重要的影響。（4）pH氨

氧化菌的最適pH范圍為7.0?7.8,而亞硝酸氧化菌的最適pH范圍為7.7?8.1。pH值過高或過低都會(huì)抑

制硝化活性。（5）營養(yǎng)物質(zhì)污水水質(zhì)，特別是C/N比影響活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例。（6）毒物

硝化菌對(duì)毒物的敏感度大于一般細(xì)菌，大多數(shù)隼金屬和有機(jī)物對(duì)硝化菌具有抑制作用。影響反硝化作用

的因素主要有以下幾點(diǎn)：（1）營養(yǎng)物質(zhì)反硝化作用需要有足夠的有機(jī)碳源。（2）溶解氧反硝化菌一般

為兼性厭氧菌，應(yīng)保持低溶解氧水平。（3）溫度反硝化反響的最正確溫度為40C,溫度低于0C,反硝

化菌的活動(dòng)終止，溫度超過50匕時(shí),，由于酶的變性，反硝化活性急劇降低。（4）pH反硝化反響的最

適合pH值范圍為7.0?7.5,pH值高于8或低于6都會(huì)明顯降低反硝化活性。6.牛?物除磷的基本原理

是什么影響生物除磷的主要因素有哪些生物除磷的基本原理是在好氧環(huán)境下，聚磷菌可利用聚什羥基

丁酸鹽氧化分解所釋放的能量來攝