2025年大學(xué)《資源化學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——微生物在廢棄物處理中的應(yīng)用研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、名詞解釋（每題3分，共15分）1.厭氧消化2.降解酶3.生物修復(fù)4.固定化微生物5.資源化二、填空題（每空1分，共20分）1.微生物處理廢棄物主要利用其代謝能力，將復(fù)雜有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單物質(zhì)，如二氧化碳、水和__________。2.好氧微生物分解有機(jī)物的過(guò)程通常需要__________的參與，并釋放大量能量。3.厭氧消化過(guò)程主要包括__________、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和甲烷化三個(gè)階段。4.生物濾池和生物滴濾床主要利用微生物去除廢水中的__________污染物。5.堆肥過(guò)程需要調(diào)控好__________、濕度和C/N比，以促進(jìn)微生物高效活動(dòng)。6.重金屬?gòu)U棄物生物處理通常面臨微生物耐受性差和__________的問(wèn)題。7.生物修復(fù)技術(shù)按作用范圍可分為__________和原地修復(fù)。8.固定化微生物技術(shù)可以提高微生物的__________、穩(wěn)定性以及重復(fù)使用性。9.微生物在廢棄物處理中展現(xiàn)出的資源化潛力主要體現(xiàn)在生產(chǎn)__________、生物能源和肥料等方面。10.《資源化學(xué)》視角下，微生物廢棄物處理是實(shí)現(xiàn)__________和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述影響微生物在廢棄物處理中活性的主要環(huán)境因素。2.比較好氧堆肥和厭氧消化在處理有機(jī)廢棄物方面的主要區(qū)別。3.簡(jiǎn)述固定化微生物技術(shù)常用的方法及其優(yōu)點(diǎn)。4.簡(jiǎn)述生物修復(fù)技術(shù)處理污染土壤可能面臨的主要挑戰(zhàn)。四、論述題（每題10分，共30分）1.論述微生物處理農(nóng)業(yè)廢棄物的原理、優(yōu)勢(shì)及其資源化利用的途徑。2.結(jié)合實(shí)例，論述生物修復(fù)技術(shù)在水體污染治理中的應(yīng)用及其局限性。3.從資源循環(huán)利用的角度，論述發(fā)展微生物廢棄物處理技術(shù)對(duì)《資源化學(xué)》領(lǐng)域的重要意義。試卷答案一、名詞解釋1.厭氧消化：指在無(wú)氧或微氧條件下，微生物通過(guò)發(fā)酵或產(chǎn)甲烷作用分解有機(jī)物的過(guò)程，通常伴有沼氣的產(chǎn)生。*解析思路：考察對(duì)厭氧處理基本概念的理解，包括條件（無(wú)氧/微氧）、過(guò)程（發(fā)酵/產(chǎn)甲烷）和產(chǎn)物（沼氣）。2.降解酶：由微生物產(chǎn)生，能夠催化特定有機(jī)污染物分子結(jié)構(gòu)發(fā)生化學(xué)變化的酶類，是微生物實(shí)現(xiàn)降解作用的關(guān)鍵。*解析思路：考察對(duì)微生物酶類功能及其在污染物降解中作用的理解。3.生物修復(fù)：指利用微生物（或其酶系）的代謝活動(dòng)，將環(huán)境中的污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)害或低毒物質(zhì)，恢復(fù)環(huán)境功能的技術(shù)。*解析思路：考察對(duì)生物修復(fù)定義、主體（微生物/酶）和目標(biāo)（轉(zhuǎn)化污染物/恢復(fù)環(huán)境）的掌握。4.固定化微生物：將自由狀態(tài)的微生物通過(guò)物理或化學(xué)方法限制在一定空間內(nèi)（載體上），使其保持活性并能重復(fù)使用的技術(shù)。*解析思路：考察對(duì)固定化微生物技術(shù)核心概念（限制空間、保持活性、重復(fù)使用）的理解。5.資源化：將廢棄物通過(guò)物理、化學(xué)或生物方法轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的資源（如能源、肥料、原料等）的過(guò)程或狀態(tài)。*解析思路：考察對(duì)廢棄物資源化基本含義的理解，強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)化為“有價(jià)值資源”。二、填空題1.降解酶*解析思路：考察微生物分解復(fù)雜有機(jī)物的機(jī)制，主要是酶的催化作用。2.氧氣（或需氧微生物）*解析思路：考察好氧分解的基本條件，好氧過(guò)程需要氧氣參與。3.水解*解析思路：考察厭氧消化的第一個(gè)主要階段，復(fù)雜有機(jī)物需要先被水解成小分子。4.揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）*解析思路：考察生物濾池和滴濾床的主要功能，即去除水中的揮發(fā)性有機(jī)污染物。5.溫度*解析思路：考察堆肥過(guò)程的關(guān)鍵控制因素之一，溫度影響微生物活性。6.生物累積（或生物放大）*解析思路：考察微生物處理重金屬?gòu)U棄物時(shí)面臨的主要挑戰(zhàn)之一，重金屬易在生物體內(nèi)積累。7.遠(yuǎn)距離輸送修復(fù)*解析思路：考察生物修復(fù)按作用范圍分類的一種方式，與原地修復(fù)相對(duì)。8.選擇性*解析思路：考察固定化技術(shù)帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)之一，可以選擇性地固定特定高效菌株。9.肥料（或飼料）*解析思路：考察微生物處理廢棄物資源化的一個(gè)重要途徑，如堆肥制成肥料。10.循環(huán)經(jīng)濟(jì)*解析思路：考察從資源化學(xué)角度看待廢棄物處理的意義，強(qiáng)調(diào)資源循環(huán)利用，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述影響微生物在廢棄物處理中活性的主要環(huán)境因素。*解析思路：列舉并簡(jiǎn)要說(shuō)明影響微生物生命活動(dòng)和新陳代謝的關(guān)鍵環(huán)境條件，如溫度（過(guò)高或過(guò)低都會(huì)抑制活性）、pH值（過(guò)酸或過(guò)堿會(huì)影響酶活性）、氧氣濃度（好氧、厭氧微生物需不同條件）、水分（影響營(yíng)養(yǎng)物溶解和代謝物擴(kuò)散）、碳氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽（缺乏會(huì)限制微生物生長(zhǎng)）以及抑制劑（如重金屬、某些化學(xué)藥劑）的存在。2.比較好氧堆肥和厭氧消化在處理有機(jī)廢棄物方面的主要區(qū)別。*解析思路：從反應(yīng)條件（好氧需氧，厭氧無(wú)氧）、處理速度（好氧快，厭氧慢）、所需微生物類型（好氧菌，厭氧菌）、能量釋放（好氧釋放較多能量，部分用于自身生長(zhǎng)，厭氧主要釋放甲烷）、產(chǎn)物（好氧產(chǎn)生CO2、H2O、少量NH3，厭氧產(chǎn)生沼氣CO2+CH4、H2O、NH3等）以及設(shè)備要求（好氧通常需翻拋，厭氧需要密閉發(fā)酵罐）等方面進(jìn)行比較。3.簡(jiǎn)述固定化微生物技術(shù)常用的方法及其優(yōu)點(diǎn)。*解析思路：列舉幾種常見方法（如包埋法、吸附法、化學(xué)交聯(lián)法、固定化細(xì)胞法、載體共價(jià)結(jié)合法等），并說(shuō)明其共同優(yōu)點(diǎn)（如解析思路中提到的，提高微生物的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、便于與底物分離和重復(fù)使用、可提高反應(yīng)效率、易于放大和實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)等）。4.簡(jiǎn)述生物修復(fù)技術(shù)處理污染土壤可能面臨的主要挑戰(zhàn)。*解析思路：從污染物性質(zhì)（如濃度高、毒性大、持久性有機(jī)污染物難降解）、環(huán)境條件限制（如土壤結(jié)構(gòu)復(fù)雜、通氣透水性差、養(yǎng)分缺乏）、微生物因素（如有效降解菌種少、生長(zhǎng)緩慢、受抑制）、修復(fù)效率與效果評(píng)估困難、成本效益問(wèn)題、長(zhǎng)期影響監(jiān)測(cè)等方面闡述挑戰(zhàn)。四、論述題1.論述微生物處理農(nóng)業(yè)廢棄物的原理、優(yōu)勢(shì)及其資源化利用的途徑。*解析思路：首先闡述原理，即利用微生物的分解代謝能力，將農(nóng)作物秸稈、果皮、廚余等有機(jī)廢棄物中的復(fù)雜有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物（CO2、H2O、NH3等）和少量有機(jī)物。接著論述優(yōu)勢(shì)，如處理量大、成本相對(duì)較低、環(huán)境友好、操作簡(jiǎn)單、能產(chǎn)生有用的副產(chǎn)物（如堆肥、沼氣）。最后論述資源化途徑，如秸稈通過(guò)好氧堆肥或厭氧消化制成有機(jī)肥或沼氣；廚余垃圾通過(guò)堆肥或厭氧消化處理；動(dòng)物糞便通過(guò)沼氣工程產(chǎn)生沼氣和肥料；農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用有助于減少環(huán)境污染、培肥地力、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。2.結(jié)合實(shí)例，論述生物修復(fù)技術(shù)在水體污染治理中的應(yīng)用及其局限性。*解析思路：首先說(shuō)明生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用原理，即利用水體中的土著微生物或投加的外源高效微生物降解污染物。結(jié)合實(shí)例說(shuō)明，如利用投加的硫酸鹽還原菌（SRB）進(jìn)行石油烴污染物的硫酸鹽還原降解產(chǎn)生甲烷，或利用土著微生物進(jìn)行水體富營(yíng)養(yǎng)化（氮磷超標(biāo)）的生物脫氮除磷。然后分析其局限性，如處理周期相對(duì)較長(zhǎng)、受環(huán)境條件（溫度、光照、DO等）影響大、對(duì)于高濃度或難降解污染物（如多氯聯(lián)苯、DDT）效果有限、修復(fù)過(guò)程中可能產(chǎn)生二次污染（如產(chǎn)生嗅味物質(zhì)）、效果評(píng)估和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)困難、有時(shí)需要配合物理化學(xué)方法等。3.從資源循環(huán)利用的角度，論述發(fā)展微生物廢棄物處理技術(shù)對(duì)《資源化學(xué)》領(lǐng)域的重要意義。*解析思路：首先明確資源循環(huán)利用是《資源化學(xué)》的重要內(nèi)涵，即高效、清潔、可持續(xù)地利用資源。然后論述微生物廢棄物處理技術(shù)如何促進(jìn)資源循環(huán)，如將原本的廢棄物（如農(nóng)業(yè)廢棄物、工業(yè)副產(chǎn)物、生活垃圾中的