2025年大學(xué)《生物技術(shù)》專業(yè)題庫——氮循環(huán)微生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪種微生物通常被認(rèn)為是生物固氮的主要貢獻(xiàn)者？A.硝化細(xì)菌B.反硝化細(xì)菌C.厭氧氨氧化菌D.固氮菌屬（如根瘤菌、固氮螺菌）2.在土壤環(huán)境中，將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨（NH?/NH??）的過程主要是由哪種微生物活動(dòng)引起的？A.固氮作用B.氨化作用C.硝化作用D.反硝化作用3.硝化過程通常分為兩步，由不同的微生物菌群完成。第一步將氨氮（NH??）氧化為亞硝酸鹽（NO??）的是？A.亞硝化單胞菌屬B.硝化桿菌屬C.亞硝化螺菌屬D.硝酸鹽還原菌4.以下哪種過程是導(dǎo)致地下水出現(xiàn)硝酸鹽污染的主要原因？A.生物固氮B.氨化作用C.硝化作用D.反硝化作用5.在缺氧條件下，將亞硝酸鹽（NO??）和硝酸鹽（NO??）共同還原為氮?dú)猓∟?）的過程稱為？A.硝化作用B.反硝化作用C.氨化作用D.同化作用6.人工濕地常被用于處理污水，其中能夠有效去除硝酸鹽的微生物類群主要是？A.好氧異養(yǎng)菌B.厭氧產(chǎn)甲烷菌C.反硝化細(xì)菌D.固氮菌7.某環(huán)境治理項(xiàng)目中，利用特定微生物去除廢水中的高濃度氨氮，該過程主要涉及哪種代謝途徑？A.硝化作用B.反硝化作用C.氨化作用D.有機(jī)氮降解作用8.以下哪種氣體是反硝化過程的主要中間產(chǎn)物？A.一氧化二氮（N?O）B.氮?dú)猓∟?）C.氧化亞氮（NO）D.亞硝酸鹽（NO??）9.為了提高土壤的氮素自給能力并減少化肥使用，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)常通過接種哪種微生物來實(shí)現(xiàn)？A.硝化細(xì)菌B.反硝化細(xì)菌C.根瘤菌D.亞硝化細(xì)菌10.評(píng)估一個(gè)生物脫氮工藝效果的關(guān)鍵指標(biāo)之一是？A.微生物生長速率B.化學(xué)需氧量（COD）C.氮?dú)猓∟?）產(chǎn)量D.溶解性有機(jī)碳（DOC）二、填空題1.氮循環(huán)的主要階段包括__固氮__、__氨化__、__硝化__、__反硝化__和__同化__作用。2.能夠?qū)⒋髿庵械牡獨(dú)猓∟?）固定轉(zhuǎn)化為可被植物吸收利用形態(tài)的微生物過程稱為__生物固氮__。3.硝化細(xì)菌屬于__好氧__微生物，其代謝過程通常產(chǎn)生能量。4.在缺氧環(huán)境中，某些微生物可以將硝酸鹽（NO??）作為__電子受體__進(jìn)行呼吸作用。5.生物濾池是一種利用__微生物群落__去除水體中氨氮和有機(jī)物的生物處理技術(shù)。6.氮氧化物（如NOx、N?O）是重要的__溫室氣體__，其排放會(huì)加劇全球氣候變化。7.氮循環(huán)失衡會(huì)導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化、土壤酸化以及__生物多樣性下降__等環(huán)境問題。8.厭氧氨氧化（Anammox）過程是某些微生物在__厭氧__條件下，以氨和硝酸鹽為唯一電子供體和受體，直接生成氮?dú)狻?.添加特定的微生物制劑到環(huán)境中，以增強(qiáng)其自然凈化能力的策略稱為__生物強(qiáng)化__。10.利用植物-根瘤菌共生系統(tǒng)提高豆科作物固氮效率，是__生物固氮__在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的典型應(yīng)用。三、名詞解釋1.氨化作用2.反硝化作用3.氮?dú)夤潭?.生物強(qiáng)化5.氮循環(huán)失衡四、簡答題1.簡述硝化作用的過程及其環(huán)境意義。2.列舉至少三種利用氮循環(huán)微生物技術(shù)進(jìn)行廢水脫氮的方法。3.簡述生物固氮微生物的主要類型及其固氮條件。4.分析過度施用氮肥可能帶來的主要環(huán)境問題。五、論述題1.詳細(xì)論述反硝化作用在去除地下水和地表水硝酸鹽污染中的應(yīng)用原理、影響因素及潛在的二次污染風(fēng)險(xiǎn)。2.結(jié)合實(shí)際案例，論述生物技術(shù)如何推動(dòng)氮循環(huán)的可持續(xù)管理，以減輕其對(duì)環(huán)境的不利影響。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.A4.C5.B6.C7.B8.C9.C10.C二、填空題1.固氮氨化硝化反硝化同化2.生物固氮3.好氧4.電子受體5.微生物群落6.溫室氣體7.生物多樣性下降8.厭氧9.生物強(qiáng)化10.生物固氮三、名詞解釋1.氨化作用：指含氮有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、尿素）在微生物作用下分解生成氨（NH?/NH??）的過程。解析思路：考察對(duì)氨化作用基本定義和轉(zhuǎn)化底物的理解。核心是“有機(jī)氮”轉(zhuǎn)化為“氨”。2.反硝化作用：指好氧微生物在厭氧條件下，將硝酸鹽（NO??）作為電子受體進(jìn)行呼吸作用，最終生成氮?dú)猓∟?）的過程。解析思路：考察對(duì)反硝化作用的定義、條件（厭氧）、電子受體（硝酸鹽）和最終產(chǎn)物（氮?dú)猓┑恼莆铡?.氮?dú)夤潭ǎ褐笇⒋髿庵卸栊缘牡獨(dú)猓∟?）轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氮（如氨、硝酸鹽等），使其能夠被生物利用的過程。解析思路：考察對(duì)固氮作用核心概念的掌握，即“N?”轉(zhuǎn)化為“可利用氮”。4.生物強(qiáng)化：指向環(huán)境中添加特定的、高效的微生物制劑，以增強(qiáng)原有微生物群落的凈化能力或特定生物地球化學(xué)循環(huán)過程。解析思路：考察對(duì)生物強(qiáng)化定義的理解，關(guān)鍵在于“添加特定微生物”以“增強(qiáng)凈化能力”。5.氮循環(huán)失衡：指由于人類活動(dòng)（如化肥大量使用、工業(yè)排放、能源消耗）導(dǎo)致生物圈中氮素輸入輸出失衡，造成環(huán)境問題（如水體富營養(yǎng)化、溫室氣體排放增加）的現(xiàn)象。解析思路：考察對(duì)氮循環(huán)失衡的概念及其環(huán)境后果的理解。四、簡答題1.簡述硝化作用的過程及其環(huán)境意義。解析思路：要求回答硝化作用的兩個(gè)階段及其化學(xué)方程式，并說明其對(duì)環(huán)境（如轉(zhuǎn)化氨氮、影響水體堿度）的意義。需提及亞硝酸鹽和硝酸鹽。2.列舉至少三種利用氮循環(huán)微生物技術(shù)進(jìn)行廢水脫氮的方法。解析思路：考察對(duì)廢水脫氮主要微生物途徑的了解。常見的答案應(yīng)包括：硝化作用、反硝化作用、生物濾池/生物膜法、人工濕地、厭氧氨氧化技術(shù)。3.簡述生物固氮微生物的主要類型及其固氮條件。解析思路：要求區(qū)分不同類型的固氮微生物（如自生固氮菌、共生固氮菌、聯(lián)合固氮菌），并說明它們各自所需的特定環(huán)境條件（如根瘤共生、土壤環(huán)境、厭氧/微氧等）。4.分析過度施用氮肥可能帶來的主要環(huán)境問題。解析思路：要求從不同環(huán)境領(lǐng)域分析過度氮肥施用的后果，如：水體富營養(yǎng)化（導(dǎo)致藻類爆發(fā)）、土壤酸化、地下水硝酸鹽污染、產(chǎn)生溫室氣體（N?O）、破壞生物多樣性（如影響草本植物）、形成酸沉降等。五、論述題1.詳細(xì)論述反硝化作用在去除地下水和地表水硝酸鹽污染中的應(yīng)用原理、影響因素及潛在的二次污染風(fēng)險(xiǎn)。解析思路：需深入闡述反硝化作用的微生物學(xué)原理（特定菌種、酶促反應(yīng)）；解釋其在自然系統(tǒng)（地下水、河流、湖泊）和水處理工程（如反硝化濾池）中去除NO??的機(jī)制；分析影響反硝化效率的關(guān)鍵因素（碳源、氧氣濃度、pH、溫度、NO??濃度等）；并指出潛在風(fēng)險(xiǎn)，如：若碳源不足可能產(chǎn)生N?O（溫室氣體）、若處理不徹底可能造成二次污染、可能消耗水體中的溶解氧等。2.結(jié)合實(shí)際案例，論述生物技術(shù)如何推動(dòng)氮循環(huán)的可持續(xù)管理，以減輕其對(duì)環(huán)境的不利影響。解析思路：需論述生物技術(shù)在多個(gè)層面促進(jìn)氮循環(huán)可持續(xù)性的