水處理生物學(xué)重點(diǎn)及其答案

1、第一章 緒論 1 水處理生物學(xué)的研究對(duì)象是什么？ 水處理生物學(xué)研究的對(duì)象主要集中在與水中的污染物遷移、分解及轉(zhuǎn)化過(guò)程密切相關(guān)的微生物、微型水生動(dòng)物和水生/濕生植物，特別是應(yīng)用于水處理工程實(shí)踐的生物種類。細(xì)菌等原核微生物在水處理工程中通常起著關(guān)鍵的作用，是水處理生物學(xué)研究的重點(diǎn)。 2 水中常見的微生物種類有哪些？ 水中的主要微生物分為非細(xì)胞生物（病毒）和細(xì)胞生物兩種類型。在細(xì)胞生物中又分為古菌、原核生物（如細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、支原體、立克次氏體、衣原體等）、真核生物。真核生物又可細(xì)分為藻類、真菌（如酵母菌、霉菌等）、原生動(dòng)物（分為肉足類、鞭毛類、纖毛類）、微型后生動(dòng)物。 3 微生物有哪些基本特

2、征？為什么？ 微生物除了具有個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、進(jìn)化地位低等特點(diǎn)外，還具有以下特點(diǎn)： （1）種類多。 （2） 分布廣。微生物個(gè)體小而輕，可隨著灰塵四處飛揚(yáng),因此廣泛分布于土壤、水和空氣等自然環(huán)境中。土壤中含有豐富的微生物所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，所以土壤中微生物的種類和數(shù)量很多。 （3） 繁殖快。大多數(shù)微生物在幾十分鐘內(nèi)可繁殖一代，即由一個(gè)分裂為兩個(gè)。如果條件適宜，經(jīng)過(guò)10h就可繁殖為數(shù)億個(gè)。 （4） 易變異。這一特點(diǎn)使微生物較能適應(yīng)外界環(huán)境條件的變化。 4 微生物命名常用的雙名法的主要規(guī)定是什么？ 一種微生物的名稱由兩個(gè)拉丁文單詞組成，第一個(gè)是屬名，用拉丁文名詞表示，詞首字母大寫，它描述微生物的主要

3、特征；第二個(gè)是種名，用拉丁文形容詞表示，詞首字母不大寫，它描述微生物的次要特征。有時(shí)候在前面所述的兩個(gè)單詞之后還會(huì)有一個(gè)單詞，這個(gè)單詞往往是說(shuō)明微生物的命名人。第二章 原核微生物 1 細(xì)菌的大小一般是用什么單位測(cè)量的？ 細(xì)菌的大小一般只有幾個(gè)m，故一般用m測(cè)量。 2 以形狀來(lái)分，細(xì)菌可分為哪幾類？ 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，僅少數(shù)為其他形狀，如絲狀、三角形、方形和圓盤形等。球狀、桿狀和螺旋狀是細(xì)菌的基本形態(tài)。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)胞結(jié)構(gòu)包括一般結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單說(shuō)明這些結(jié)構(gòu)及及其生理功能。 細(xì)菌的基本結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞壁和原

4、生質(zhì)兩部分。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)韌的結(jié)構(gòu)，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：保持細(xì)胞形狀和提高細(xì)胞機(jī)械強(qiáng)度，使其免受滲透壓等外力的損傷；為細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂所必需；作為鞭毛的支點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)鞭毛的運(yùn)動(dòng)；阻攔大分子有害物質(zhì)（如某些抗生素和水解酶）進(jìn)入細(xì)胞；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，是一層緊貼著細(xì)胞壁而包圍著細(xì)胞質(zhì)的薄膜（厚約78nm），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

5、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)和酶類。細(xì)胞膜的主要功能為：選擇性地控制細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)（營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物）的運(yùn)送和交換。維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓。合成細(xì)胞壁組分和莢膜的場(chǎng)所。進(jìn)行氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地。許多代謝酶和運(yùn)輸酶以及電子呼吸鏈組成的所在地。鞭毛的著生和生長(zhǎng)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)又稱核質(zhì)體、原核、擬核或核基因組，指存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的、無(wú)核膜包裹、無(wú)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。常見的內(nèi)含物顆粒主

6、要有以下幾種：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。聚羥基丁酸鹽。它是細(xì)菌所特有的一種碳源和能源貯藏物。肝糖和淀粉粒，兩者都是碳源和能源的貯藏物。硫粒，它是元素硫的貯藏物。氣泡，存在于許多光能營(yíng)養(yǎng)型、無(wú)鞭毛的運(yùn)動(dòng)水生細(xì)菌中的包囊狀的內(nèi)含物。 細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)一般指莢膜（糖被）、芽孢和鞭毛3種。 莢膜或稱大莢膜，其主要功能有：保護(hù)作用。作為通透性屏障和離子交換系統(tǒng)。貯藏養(yǎng)料。表面附著作用。細(xì)菌間的信息識(shí)別作用。 芽孢是某些細(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結(jié)構(gòu)。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

7、些細(xì)菌表面伸出的細(xì)長(zhǎng)、波曲的附屬物。完整的一根鞭毛從形態(tài)上可分三部分：鞭毛絲、鞭毛鉤和基體。鞭毛是細(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？ 1884年丹麥病理學(xué)家Hans Christian Gram提出了一個(gè)經(jīng)驗(yàn)染色法，用于細(xì)菌的形態(tài)觀察和分類。其操作過(guò)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。這就是最常采用的革蘭氏染色法。 革蘭氏染色的機(jī)理一般解釋為：通過(guò)初染和媒染后，在細(xì)菌細(xì)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(yáng)性菌細(xì)胞壁較厚、肽聚糖含量較高和分子交聯(lián)度較緊密，故在酒精脫色時(shí)，肽聚糖網(wǎng)

8、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，與酒精反應(yīng)后其肽聚糖不易收縮，加上它的脂類含量高且位于外層，所以酒精作用時(shí)細(xì)胞壁上就會(huì)出現(xiàn)較大的空洞或縫隙，這樣，結(jié)晶紫和碘的復(fù)合物就很易被溶出細(xì)胞壁，脫去了原來(lái)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。 酒精脫色是革蘭氏染色的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。脫色不足,陰性菌被誤染成陽(yáng)性菌；脫色過(guò)度,陽(yáng)性菌可誤染為陰性菌。 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，革蘭氏

9、陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌5 簡(jiǎn)述細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能。 細(xì)胞膜又稱細(xì)胞質(zhì)膜、質(zhì)膜或內(nèi)膜，是一層緊貼著細(xì)胞壁而包圍著細(xì)胞質(zhì)的薄膜，其化學(xué)組成主要是蛋白質(zhì)、脂類和少量糖類。 整體細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，目前大家比較公認(rèn)的是流動(dòng)鑲嵌模型，其要點(diǎn)是：磷脂雙分子層組成膜的基本骨架。磷脂分子在細(xì)胞膜中以多種方式不斷運(yùn)動(dòng)，因而膜具有流動(dòng)性。膜蛋白以不同方式分布于膜的兩側(cè)或磷脂層中。 細(xì)胞膜的主要功能為：選擇性地控制細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)（營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物）的運(yùn)送和交換。維持細(xì)胞內(nèi)正常滲透壓。合成細(xì)胞壁組分和莢膜的場(chǎng)所。進(jìn)行氧化磷酸化或光合磷酸化的產(chǎn)能基地。許多代謝酶和運(yùn)輸酶以及電子呼吸鏈組成的所在地。鞭毛的著生和生長(zhǎng)點(diǎn)7 什么是菌

10、落？ 將單個(gè)或少量同種細(xì)菌（或其他微生物）細(xì)胞接種于固體培養(yǎng)基表面（或內(nèi)層）時(shí)，在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件下（如溫度、光照等），該細(xì)胞會(huì)迅速生長(zhǎng)繁殖，形成許多細(xì)胞聚集在一起且肉眼可見的細(xì)胞集合體，稱之為菌落。準(zhǔn)確地講，菌落就是在固體培養(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)。菌膠團(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。一般說(shuō)，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、大小及結(jié)構(gòu)的緊密程度

11、來(lái)定。9 簡(jiǎn)述放線菌的特點(diǎn)與菌落特征。 放線菌是一類主要呈菌絲狀生長(zhǎng)和以孢子繁殖的陸生性較強(qiáng)的原核生物。它的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)菌十分相近，是細(xì)菌中進(jìn)化較高級(jí)的類群，絕大多數(shù)放線菌是革蘭氏陽(yáng)性菌。 放線菌都是單細(xì)胞的個(gè)體。細(xì)胞體內(nèi)既沒(méi)有葉綠素，也沒(méi)有成形的細(xì)胞核。放線菌的菌絲分為營(yíng)養(yǎng)菌絲和氣生菌絲。大多數(shù)放線菌為異養(yǎng)型，靠營(yíng)養(yǎng)菌絲吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，營(yíng)腐生生活。大多數(shù)放線菌是好氧的，只有某些種是微量好氧菌和厭氧菌。當(dāng)生長(zhǎng)發(fā)育到一定時(shí)期時(shí)，氣生菌絲頂端長(zhǎng)出孢子絲,形成孢子。孢子散落出去，在適宜的條件下，萌發(fā)成新的菌絲體。 放線菌菌落的總體特征介于霉菌與細(xì)菌之間，因種類不同可分為兩類： 一類是由產(chǎn)生大量分枝和氣

12、生菌絲的菌種所形成的菌落。形成的菌落質(zhì)地致密、表面呈較緊密的絨狀或堅(jiān)實(shí)、干燥、多皺，菌落較小而不蔓延。 另一類菌落由不產(chǎn)生大量菌絲體的種類形成，粘著力差，結(jié)構(gòu)呈粉質(zhì)狀，用針挑起則粉碎。 若將放線菌接種于液體培養(yǎng)基內(nèi)靜置培養(yǎng)，能在瓶壁液面處形成斑狀或膜狀菌落，或沉降于瓶底而不使培養(yǎng)基混濁；如以振蕩培養(yǎng)，常形成由短的菌絲體所構(gòu)成的球狀顆粒。 10 簡(jiǎn)述絲狀細(xì)菌的主要類型，它們的代謝特點(diǎn)及在給水排水工程中的作用。 絲狀細(xì)菌主要有鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌和球衣細(xì)菌三種。 鐵細(xì)菌一般都是自養(yǎng)型絲狀細(xì)菌，它們一般能生活在含氧少但溶有較多鐵質(zhì)和二氧化碳的水中。它們能將其細(xì)胞內(nèi)所吸收的亞鐵氧化為高鐵，從而獲得能量。為了

13、滿足對(duì)能量的需要，必須氧化大量的亞鐵，使之生成氫氧化鐵。這種不溶性的鐵化合物排出菌體后就沉淀下來(lái)。當(dāng)水管中有大量的氫氧化鐵沉淀時(shí)，就會(huì)降低水管的輸水能力。此外，鐵細(xì)菌吸收水中的亞鐵鹽后，促使組成水管的鐵質(zhì)更多地溶入水中，加速鋼管和鑄鐵管的腐蝕。 硫磺細(xì)菌一般也都是自養(yǎng)的絲狀細(xì)菌。它們能氧化硫化氫、硫磺和其他硫化物為硫酸，從而得到能量。硫磺細(xì)菌在水管中大量繁殖時(shí)，因有強(qiáng)酸產(chǎn)生，對(duì)于管道有腐蝕作用。 球衣細(xì)菌是好氧菌。它在營(yíng)養(yǎng)方面對(duì)碳素的要求較高，反應(yīng)靈敏，所以大量的碳水化合物能加速球衣細(xì)菌的繁殖。此外球衣細(xì)菌對(duì)某些殺蟲劑，如液氯、漂白粉等的抵抗力不及菌膠團(tuán)。球衣細(xì)菌分解有機(jī)物的能力很強(qiáng)。在污水處

14、理設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)中有一定數(shù)量的球衣細(xì)菌，對(duì)有機(jī)物的去除是有利的。 11 什么是單細(xì)胞蛋白？ 單細(xì)胞蛋白也稱微生物蛋白，是由蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、核酸以及非蛋白含氮化合物、維生素和無(wú)機(jī)化合物等組成的細(xì)胞質(zhì)團(tuán)。 12 簡(jiǎn)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、氨等作為供氫體進(jìn)行光合作用。 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)：利用光合細(xì)菌生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白和制劑。 利用光合細(xì)菌處理高濃度有機(jī)廢水。 13什么是藍(lán)細(xì)菌？其細(xì)胞特點(diǎn)如何？其與水質(zhì)的關(guān)系如何？ 藍(lán)細(xì)菌舊名藍(lán)藻或藍(lán)

15、綠藻，是一類進(jìn)化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無(wú)鞭毛、含葉綠素（但不形成葉綠體）、能進(jìn)行產(chǎn)氧光合作用的大型原核生物。 藍(lán)細(xì)菌的細(xì)胞是較典型的原核細(xì)胞。藍(lán)細(xì)菌的構(gòu)造與G-細(xì)菌相似，細(xì)胞壁雙層，含肽聚糖。細(xì)胞除含葉綠素a外，還含有類胡蘿卜素及藻膽蛋白等光合色素。大多數(shù)藍(lán)細(xì)菌的光合色素位于類囊體的片層中。菌體多呈藍(lán)綠色，但在不同光照條件下，菌體所含色素比例改變，可呈現(xiàn)黃、褐、紅等顏色。細(xì)胞中還有能固定CO2的羧酶體，在水生的細(xì)胞種類中常常有氣泡。 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(zhǎng)茂盛時(shí)，能使水色變藍(lán)或其他顏色，并且有的藍(lán)細(xì)菌能發(fā)出草腥氣味或霉味。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

16、質(zhì)惡化，引起一系列環(huán)境問(wèn)題14什么是不產(chǎn)氧光合細(xì)菌（APB）?其主要分類特征是什么？不產(chǎn)氧光合細(xì)菌（APB）是具有原始光能合成體系的原核生物，是在厭氧光合生長(zhǎng)且光合作用不釋放氧氣的細(xì)菌的總稱第四章 真核（微）生物3簡(jiǎn)述真菌的細(xì)胞構(gòu)造。 細(xì)胞壁 真菌細(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，以纖維素為主，酵母菌以葡聚糖為主，而高等陸生真菌則以幾丁質(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

17、構(gòu)成。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)指細(xì)胞質(zhì)中一個(gè)與細(xì)胞基質(zhì)相隔離、但彼此相通的囊腔和細(xì)管系統(tǒng)，由脂質(zhì)雙分子層圍成。 高爾基體 高爾基體也是一種內(nèi)膜結(jié)構(gòu)。它是由許多小盤狀的扁平雙層膜和小泡所組成，其上無(wú)核糖體顆粒附著。 線粒體 線粒體是含有DNA的細(xì)胞器，是一切真核細(xì)胞的動(dòng)力車間。 液泡 在真核細(xì)胞中還有或大或小、含有液體的泡，這就是液泡。 內(nèi)含物 真菌細(xì)胞中有各種內(nèi)含物，不同種類的真菌，其內(nèi)含物的種類也不相同。常見的有異染粒、淀粉粒、肝糖粒、脂肪粒等。它們多是貯藏的養(yǎng)料，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)豐富時(shí)其內(nèi)含物顆粒較多，當(dāng)營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)，可因菌體的利用而消失5什么是酵母菌？簡(jiǎn)述其繁殖方式與生活史。 酵母菌一般泛指能發(fā)酵糖類的各種

18、單細(xì)胞真菌。通常認(rèn)為，酵母菌具有以下特點(diǎn)：1)個(gè)體一般以單細(xì)胞狀態(tài)存在2)多數(shù)營(yíng)出芽繁殖3)能發(fā)酵糖類產(chǎn)能 4) 細(xì)胞壁常含有甘露聚糖5)常生活在含糖量較高、酸度較大的水生環(huán)境中。 酵母菌的繁殖方式分為無(wú)性繁殖和有性繁殖兩種。無(wú)性繁殖又可分為芽殖、裂殖、產(chǎn)生無(wú)性孢子三種。酵母菌以形成子囊和子囊孢子或擔(dān)子和擔(dān)孢子的方式進(jìn)行有性繁殖。 生活史又稱生命周期，指上一代生物個(gè)體經(jīng)一系列生長(zhǎng)、發(fā)育階段而產(chǎn)生下一代個(gè)體的全部過(guò)程。不同酵母菌的生活史可分為3類： 營(yíng)養(yǎng)體既能以單倍體也能以二倍體形式存在； 營(yíng)養(yǎng)體只能以單倍體存在； 營(yíng)養(yǎng)體只能以二倍體存在。 6什么是霉菌？霉菌的營(yíng)養(yǎng)菌絲和氣生菌絲有什么特點(diǎn)，其功

19、能分別是什么？ 霉菌是絲狀真菌的一個(gè)俗稱，意為會(huì)引起物品霉變的真菌，通常指菌絲較發(fā)達(dá)而又不產(chǎn)生大型子實(shí)體結(jié)構(gòu)的真菌。 霉菌的營(yíng)養(yǎng)菌絲伸入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)內(nèi)攝取營(yíng)養(yǎng)，氣生菌絲伸入空氣中形成孢子和釋放孢子。8比較細(xì)菌、放線菌、霉菌和酵母菌菌落的特征。 菌落特征細(xì)菌酵母菌放線菌霉菌主要特征含水狀態(tài)很濕或較濕較濕干燥或較干燥干燥外觀形態(tài)小而突起或大而平坦大而突起小而緊密大而疏松或大而致密相互關(guān)系單個(gè)分散或有一定排列方式單個(gè)分散或假絲狀絲狀交織絲狀交織形態(tài)特征小而均勻，個(gè)別有芽孢大而分化細(xì)而均勻粗而分化菌落透明度透明或稍透明稍透明不透明不透明參考特征菌落與培養(yǎng)基結(jié)合程度不結(jié)合不結(jié)合牢固結(jié)合較牢固結(jié)合菌落顏色多樣

20、單調(diào)，一般呈乳脂或礦燭色，少數(shù)紅或黑色十分多樣十分多樣菌落正反面顏色的差別相同相同一般不同一般不同細(xì)胞生長(zhǎng)速度一般很快較快慢一般較快氣味一般有臭味多帶酒香味常有泥腥味往往有霉味菌落邊緣一般看不到細(xì)胞可見球狀、卵圓狀或假絲狀細(xì)胞有時(shí)可見細(xì)絲狀細(xì)胞可見粗絲狀細(xì)胞10什么是藻類？為什么說(shuō)藻類都是自養(yǎng)型（無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型）的？ 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。藻類細(xì)胞中大多有葉綠體，葉綠體中都含有葉綠素a，有些藻類還含有葉綠素b、c，各種胡蘿卜素如、或胡蘿卜素、葉黃素等；此外，紅藻體內(nèi)含有藻藍(lán)素及藻紅素（兩者總稱藻膽素），與藍(lán)細(xì)菌相似。在有光照時(shí)，藻類利用這些光合色素進(jìn)行光合作用，利用光

21、能，吸收二氧化碳合成細(xì)胞物質(zhì)，同時(shí)放出氧氣。因此，藻類一般是無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)的。 11藻類對(duì)水環(huán)境與給水工程有哪些影響？ 水體中藻類大量繁殖會(huì)造成水體富營(yíng)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)生氧氣的功能，在氧化塘等生物處理工藝中利用菌藻共生系統(tǒng)，其中藻類產(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(yíng)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(guò)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?kù)、湖泊中大量繁殖時(shí)，會(huì)使水帶有臭味，有些種類還會(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(guò)程，如造成濾池阻塞。水中即使含有數(shù)量很

22、少的黃群藻，也能產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣味而使水不適于飲用。 12水處理中常見的原生動(dòng)物有哪幾類？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。 原生動(dòng)物在水體凈化與廢水處理中的應(yīng)用 1) 凈化水質(zhì)作用 動(dòng)物性營(yíng)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) 作為水質(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)有一定要求。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(wú)機(jī)化和廢水處理運(yùn)

23、轉(zhuǎn)管理的指示生物。 4) 廢水處理及水質(zhì)凈化過(guò)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)處理高峰期出現(xiàn)較多游泳型纖毛蟲；水質(zhì)凈化較好時(shí)出現(xiàn)鐘蟲等。 13水處理中常見的微型后生動(dòng)物有哪幾類？它們?cè)谖鬯幚碇械闹饕饔梅謩e是什么？ 在水處理工作中常見的微型后生動(dòng)物主要是多細(xì)胞的無(wú)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，所以在污水的生物處理中有一定的凈化作用。在污水生物處理過(guò)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)，往往表明處理效果良好，但如數(shù)量太多，則有可能破壞污泥的結(jié)構(gòu)，使污泥松散而上浮。輪蟲在水源水中大量繁殖

24、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。若大量繁殖，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第五章病毒1.什么是病毒？簡(jiǎn)述病毒的特征病毒是一類超顯微、非細(xì)胞的、沒(méi)有代謝能力的絕對(duì)細(xì)胞內(nèi)寄生性生物。特征：（1）病毒式一類非細(xì)胞生物。（2）病毒具有化學(xué)大分子的屬性。（3）病毒不具備獨(dú)立代謝能力。4.以大腸桿菌T偶數(shù)噬菌體為例簡(jiǎn)述病毒的典型繁殖過(guò)程？1、吸附：T偶數(shù)噬菌體尾部末端尾絲散開,固著于特異性的受點(diǎn),隨之尾刺和基板固定在受點(diǎn)上.2、侵入和

25、脫殼：即注入核酸.大腸桿菌(E.coli)T偶數(shù)噬菌體尾部的酶水解細(xì)胞壁的肽聚糖,使細(xì)胞壁產(chǎn)生一小孔,然后尾鞘收縮,將頭部的核酸通過(guò)中空的尾髓壓入細(xì)胞內(nèi),而蛋白質(zhì)外殼則留在細(xì)胞外.3、復(fù)制與合成：指噬菌體DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)外殼的合成.分為早期蛋白質(zhì)（主要是病毒復(fù)制所需要的酶及抑制細(xì)胞代謝的調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)）；晚期蛋白質(zhì)（噬菌體外殼的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì),如頭部蛋白質(zhì)、尾部蛋白質(zhì)等）.4、裝配和釋放：當(dāng)噬菌體的核酸、蛋白質(zhì)分別合成后即裝配成成熟的、有侵染力的噬菌體粒子.成熟的噬菌體粒子借宿主細(xì)胞裂解而釋放.細(xì)菌裂解導(dǎo)致一種肉眼可見的液體培養(yǎng)物由混濁變清或固體培養(yǎng)物出現(xiàn)噬菌斑.第六章 微生物的生理特性 1 細(xì)菌細(xì)

26、胞中主要含有哪些成分？細(xì)菌需要哪些營(yíng)養(yǎng)？各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功能是什么？ 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80，一般為7090，其他1030為干物質(zhì)。干物質(zhì)中有機(jī)物占9097左右，其主要化學(xué)元素是C、H、O、N、P、S；另外約310為無(wú)機(jī)鹽分（或稱灰分）。 應(yīng)注意，不同微生物細(xì)胞化學(xué)組分不同；一種微生物在不同的生長(zhǎng)階段，其化學(xué)組分也不同。 微生物的營(yíng)養(yǎng)要求在元素水平上都需要20種左右，且以碳、氫、氧、氮、硫、磷為主；在營(yíng)養(yǎng)水平上則都在六大類的范圍內(nèi)，即碳源、氮源、能源、生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽和水。 提供細(xì)胞組分或代謝產(chǎn)物種碳素來(lái)源的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)稱為碳源。它的作用是提供細(xì)胞骨架和代謝物質(zhì)中碳素的

27、來(lái)源以及生命活動(dòng)所需要的能量。異養(yǎng)微生物在元素水平上最適碳源適CHO型。 提供細(xì)胞組分中氮素來(lái)源的各種物質(zhì)稱為氮源。它的作用是提供細(xì)胞新陳代謝中所需的氮素合成材料。極端情況下（如饑餓狀態(tài)），氮源也可為細(xì)胞提供生命活動(dòng)所需的能量。 能為微生物生命活動(dòng)提供最初能量來(lái)源的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和輻射能，稱為能源。各種異養(yǎng)生物的能源就是碳源?；茏责B(yǎng)微生物的能源十分獨(dú)特，它們都是一些還原態(tài)的無(wú)機(jī)物。 生長(zhǎng)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(jiǎn)單的碳、氮源自行合成的有機(jī)物。按微生物對(duì)生長(zhǎng)因子的需要與否，可把它們分成生長(zhǎng)因子自養(yǎng)型微生物、生長(zhǎng)因子異養(yǎng)型微生物和生長(zhǎng)因子過(guò)量合成型微生物三種。 無(wú)機(jī)鹽或礦質(zhì)元素主

28、要為微生物提供碳源、氮源以外的各種重要元素。無(wú)機(jī)鹽類在細(xì)胞中的主要作用是1)構(gòu)成細(xì)胞的組成成分2)酶的組成成分3)酶的激活劑4)維持適宜的滲透5)自養(yǎng)型細(xì)菌的能源6)無(wú)氧呼吸時(shí)的氫受體。 水在微生物細(xì)胞內(nèi)有兩種存在狀態(tài)：自由水和結(jié)合水。它們的生理作用主要有以下幾點(diǎn)1) 溶劑作用。所有物質(zhì)都必須先溶解于水，然后才能參與各種生化反應(yīng)2)參與生化反應(yīng)（如脫水、加水反應(yīng)）3)運(yùn)輸物質(zhì)的載體4)維持和調(diào)節(jié)機(jī)體的溫度。 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)物中碳素來(lái)源的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)稱為碳源。提供細(xì)胞組分中氮素來(lái)源的各種物質(zhì)稱為氮源。營(yíng)養(yǎng)元素碳氮的比例

29、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(wú)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(wú)機(jī)碳源主要是CO2（CO32或HCO-3）。 氮源也可分為兩類：有機(jī)氮源（如蛋白質(zhì)、蛋白胨、氨基酸等）和無(wú)機(jī)氮源（如NH4Cl、NH4NO3等）。 3 什么叫生長(zhǎng)因子？它包括哪些物質(zhì)？微量元素和生長(zhǎng)因子有何區(qū)別？ 生長(zhǎng)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(jiǎn)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(zhǎng)因子。廣義的生長(zhǎng)因子包括維生素、堿基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺類、C4C6的分枝或直鏈脂肪酸，有時(shí)還包括氨基酸；狹義的生長(zhǎng)因子一般指維生素。而微量元素屬

30、于無(wú)機(jī)鹽，是指微生物的生長(zhǎng)繁殖所需濃度在 106108 mol/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)輸、基因轉(zhuǎn)位？比較微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收四種方式的異同。 單純擴(kuò)散又稱被動(dòng)運(yùn)輸，是最簡(jiǎn)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)行，運(yùn)輸過(guò)程不需消耗能量，物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)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)行，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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的最主要方式。它的最大特點(diǎn)是

31、吸收運(yùn)輸過(guò)程中需要消耗能量（ATP，原子動(dòng)勢(shì)或離子泵等），因此可以逆濃度差進(jìn)行。 基因轉(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(guò)程中被吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與載體蛋白之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此物質(zhì)結(jié)構(gòu)有所改變。 5 劃分微生物營(yíng)養(yǎng)類型的依據(jù)是什么？簡(jiǎn)述微生物的四大營(yíng)養(yǎng)類型。 營(yíng)養(yǎng)類型指根據(jù)微生物需要的主要營(yíng)養(yǎng)元素即能源和碳源的不同而劃分的微生物類型。根據(jù)碳源的不同，微生物可分成自養(yǎng)微生物和異養(yǎng)微生物。根據(jù)生活所需能量來(lái)源的不同，微生物又分為光能營(yíng)養(yǎng)和化能營(yíng)養(yǎng)兩類。將兩者結(jié)合則一共有光能自養(yǎng)、化能自養(yǎng)、化能異養(yǎng)和光能異養(yǎng)四種營(yíng)養(yǎng)類型?，F(xiàn)將四大營(yíng)養(yǎng)類型簡(jiǎn)單介紹如下： 營(yíng)養(yǎng)類型能源氫供體基本碳源實(shí)例光能

32、自養(yǎng)型（光能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型）光無(wú)機(jī)物CO2藍(lán)細(xì)菌、紫硫細(xì)菌、綠硫細(xì)菌、藻類光能異養(yǎng)型（光能有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型）光有機(jī)物CO2及簡(jiǎn)單有機(jī)物紅螺菌科的細(xì)菌（即紫色無(wú)硫細(xì)菌）化能自養(yǎng)型無(wú)機(jī)物無(wú)機(jī)物CO2硝化細(xì)菌、硫化細(xì)菌、鐵細(xì)菌、氫細(xì)菌、硫黃細(xì)菌等化能異養(yǎng)型有機(jī)物有機(jī)物有機(jī)物絕大多數(shù)細(xì)菌和全部真核微生物a光能自養(yǎng)：屬于這一類的微生物都含有光合色素，能以光作為能源，CO2作為碳源。這類微生物有藍(lán)細(xì)菌、紫硫細(xì)菌、綠硫細(xì)菌以及藻類等。 b化能自養(yǎng)：這一類微生物的生長(zhǎng)需要無(wú)機(jī)物，在氧化無(wú)機(jī)物的過(guò)程中獲取能源，同時(shí)無(wú)機(jī)物又作為電子供體，使CO2還原為有機(jī)物。這類菌有氨氧化菌、硝化細(xì)菌、鐵細(xì)菌、某些硫磺細(xì)菌等。 c化能異養(yǎng)

33、：大部分細(xì)菌都以這種營(yíng)養(yǎng)類型生活和生長(zhǎng)，利用有機(jī)物作為生長(zhǎng)所需的碳源和能源?；墚愷B(yǎng)微生物又可分為腐生和寄生兩類，前者利用無(wú)生命有機(jī)物，后者則依靠活的生物體而生活。在腐生和寄生之間，存在著不同程度的即可腐生又可寄生的中間類型，稱為兼性腐生或兼性寄生。腐生微生物在自然界的物質(zhì)轉(zhuǎn)化中起著決定性作用，很多寄生微生物則是人和動(dòng)植物的病原微生物。 d光能異養(yǎng)：這類微生物利用光能作為能源，以有機(jī)物作為電子供體，其碳源來(lái)自有機(jī)物，也可利用CO2。屬于這一營(yíng)養(yǎng)類型的微生物很少，主要包括紫色非硫細(xì)菌與綠色非硫細(xì)菌等微生物。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(zhǎng)繁殖或產(chǎn)生代謝

34、產(chǎn)物的混合營(yíng)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)基和加富培養(yǎng)基。9細(xì)菌是怎樣吸收和消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的？ 細(xì)菌通過(guò)細(xì)胞膜的滲透和選擇性吸收作用從外界吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；在體內(nèi)通過(guò)酶來(lái)消化 11簡(jiǎn)述生物氧化過(guò)程中，基質(zhì)脫氫的主要途徑。 基質(zhì)脫氫主要有四種途徑。 1) EMP途徑 又稱糖酵解途徑是絕大多數(shù)生物所共有的一條代謝途徑。它以1分子葡萄糖為基質(zhì)，約經(jīng)過(guò)10步反應(yīng)而產(chǎn)生2分子丙酮酸、2分子NADH和H+和2分子ATP的過(guò)程。 2) HMP途徑 又稱戊糖磷酸

35、途徑，己糖磷酸途徑等。其特點(diǎn)是葡萄糖不經(jīng)過(guò)EMP途徑和TCA循環(huán)而得到徹底氧化，并能產(chǎn)生大量NADPH+H+形式的還原力及多種中間代謝產(chǎn)物。 3) ED途徑 這是存在于某些缺乏完整EMP途徑的微生物中的一種替代途徑。特點(diǎn)是葡萄糖只經(jīng)過(guò)4步反應(yīng)即可快速獲得經(jīng)由EMP途徑需10步反應(yīng)才能形成的丙酮酸。 4) TCA循環(huán) 指由丙酮酸經(jīng)過(guò)一系列循環(huán)式反應(yīng)而徹底氧化、脫羧，形成CO2、H2O和NADH2的過(guò)程。 12 細(xì)菌呼吸作用有哪幾種類型？各有什么特點(diǎn)？ 微生物的呼吸作用可分為好氧呼吸、厭氧呼吸和發(fā)酵三種。 好氧呼吸是一種最普遍又最重要的生物氧化或產(chǎn)能方式，基質(zhì)的氧化以分子氧作為最終電子受體。其特點(diǎn)

36、是基質(zhì)脫氫后，脫下的氫（常以還原力H形式存在）經(jīng)完整的呼吸鏈（或稱電子傳遞鏈）傳遞，最終被外源氧分子接受，產(chǎn)生水并釋放ATP形式的能量。這是一種遞氫和受氫都必須在有氧條件下完成的氧化作用，是一種高效產(chǎn)能方式。 厭氧呼吸又稱無(wú)氧呼吸，指以某些無(wú)機(jī)氧化物（如SO42-、NO3、CO2等）作為受氫體（電子受體）的生物氧化。這是一類在無(wú)氧條件下進(jìn)行的、產(chǎn)能效率低的呼吸。其特點(diǎn)是基質(zhì)按常規(guī)途徑脫氫后，經(jīng)部分呼吸鏈遞氫，最終由氧化態(tài)無(wú)機(jī)物或有機(jī)物受氫，并完成氧化磷酸化產(chǎn)能反應(yīng)。 發(fā)酵有兩個(gè)含義。廣義發(fā)酵泛指任何利用好氧或厭氧微生物來(lái)生產(chǎn)有用代謝產(chǎn)物或食品、飲料等產(chǎn)品的生產(chǎn)方式。狹義發(fā)酵指在無(wú)氧條件下，基質(zhì)

37、脫氫后所產(chǎn)生的還原力H未經(jīng)呼吸鏈傳遞而直接交給某內(nèi)源中間代謝產(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應(yīng)?；|(zhì)水平磷酸化的特點(diǎn)是基質(zhì)在氧化過(guò)程中脫下的電子不經(jīng)電子傳遞鏈的傳遞，而是通過(guò)酶促反應(yīng)直接交給基質(zhì)本身氧化的產(chǎn)物，同時(shí)將反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量交給ADP，合成ATP。此種作用的最終產(chǎn)物是中間體的還原物，不再進(jìn)行分解，因此，發(fā)酵不是徹底的氧化作用，產(chǎn)能效率低。 13根據(jù)微生物生活是否需要氧氣，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，微生物可分為好氧微生物、厭氧微生物和兼性微生物。好氧微生物生活時(shí)需要氧氣，沒(méi)有氧氣就無(wú)法生存。厭氧微生物只有在沒(méi)有氧氣

38、的環(huán)境中才能生長(zhǎng)，甚至有了氧氣對(duì)它還有毒害作用。兼性微生物既可在有氧環(huán)境中生活，也可在無(wú)氧環(huán)境中生長(zhǎng)，既能營(yíng)好氧呼吸也能營(yíng)厭氧呼吸。 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，而厭氧消化則是應(yīng)用發(fā)酵和厭氧呼吸的原理來(lái)處理高濃度有機(jī)污水和剩余污泥。15微生物活動(dòng)所需的能量是怎樣獲得的？ 微生物的能量來(lái)源有呼吸作用和光合作用兩個(gè)途徑?；軤I(yíng)養(yǎng)型微生物主要從營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)的氧化分解中獲得化學(xué)能，其中化能異養(yǎng)型微生物通過(guò)呼吸作用氧化各種有機(jī)物獲得能量，化能自養(yǎng)型微生物通過(guò)呼吸作用氧化各種無(wú)機(jī)物獲得能量；光能營(yíng)養(yǎng)型微生物則通過(guò)光合磷酸化將光能轉(zhuǎn)變維化學(xué)能

39、。第七章 微生物的生長(zhǎng)和遺傳變異2.怎樣利用微生物的生長(zhǎng)曲線來(lái)控制污水生物處理的構(gòu)筑物的運(yùn)行？ 針對(duì)微生物的間歇培養(yǎng)，在污水生物處理過(guò)程中，為避免緩慢期的出現(xiàn)，可考慮采用處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期或代謝旺盛的污泥進(jìn)行接種，另外增加接種量及采用同類型反應(yīng)器的污泥接種可達(dá)到縮短緩慢期的效果。 如果維持微生物在生長(zhǎng)率上升階段（對(duì)數(shù)期）生長(zhǎng)，則此時(shí)微生物繁殖很快，活力很強(qiáng)，處理污水的能力必然較高；但處理效果并不一定最好，因?yàn)槲⑸锘盍?qiáng)大就不易凝聚和沉淀，并且要使微生物生長(zhǎng)在對(duì)數(shù)期，則需有充分的食料，即污水中的有機(jī)物必須有較高的濃度，在這種情形下，相對(duì)地說(shuō)，處理過(guò)的污水所含有機(jī)物濃度就要較高，所以利用此階段進(jìn)行污

40、水的生物處理實(shí)際上難以得到較好的出水。 穩(wěn)定期的微生物生長(zhǎng)速率下降，細(xì)胞內(nèi)開始積累貯藏物和異染顆粒、肝糖等，芽孢微生物也在此階段形成芽孢，處于穩(wěn)定期的污泥代謝活性和絮凝沉降性能均較好，傳統(tǒng)活性污泥法普遍運(yùn)行在這一范圍。 衰老期階段只出現(xiàn)在某些特殊的水處理場(chǎng)合，如延時(shí)曝氣及污泥消化。 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表面的，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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物及微生物裂解產(chǎn)物等。5.試區(qū)別遺傳與變異性。 所謂微生物的遺傳性是指在一定的環(huán)境

41、條件下，微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、代謝、繁殖和對(duì)異物的敏感等形狀相對(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。任何一種生物的親代和子代以及個(gè)體之間，在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理機(jī)能方面都有所差異，這一現(xiàn)象叫做變異。遺傳和變異是生物最基本的屬性，遺傳保證了種的存在和延續(xù)；而變異則推動(dòng)了種的進(jìn)化和發(fā)展。兩者相輔相成，相互依存，遺傳中有變異，變異中有遺傳，遺傳是相對(duì)的，變異是絕對(duì)的，有些變異了的形態(tài)或性狀，又會(huì)以相對(duì)穩(wěn)定的形式遺傳下去，但是并非一切變異都具有遺傳性。 6.怎樣利用微生物的變異，進(jìn)行工業(yè)廢水的生物處理？ 定向培育即通過(guò)有計(jì)劃、有目的地控制微生物地生長(zhǎng)條件，使微生物遺傳性向人類需要的方向發(fā)展。

42、在污水生物處理中，這種定向培育過(guò)程稱為馴化。在工業(yè)廢水生物處理中，常利用微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求、溫度、pH值以及耐毒能力的變異，改善處理方法。另外利用生活污水活性污泥接種，加速培養(yǎng)工業(yè)廢水活性污泥的方法，也利用了微生物的變異特性。9.基因重組有幾種形式，各有什么特點(diǎn)？ 基因重組有轉(zhuǎn)化、接合、轉(zhuǎn)導(dǎo)三種形式。 轉(zhuǎn)化是供體細(xì)胞研碎物中的DNA片段直接吸收進(jìn)入活的受體細(xì)胞的基因重組方式。受體細(xì)胞獲得了供體細(xì)胞的部分遺傳性狀。 細(xì)胞的接合是遺傳物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞與細(xì)胞的直接接觸而進(jìn)行的轉(zhuǎn)移和重組。 遺傳物質(zhì)通過(guò)噬菌體的攜帶而轉(zhuǎn)移的基因重組稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)。 基因重組的3種形式中，微生物的接合必需兩個(gè)細(xì)胞直接接觸，而轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)

43、導(dǎo)無(wú)需細(xì)胞直接接觸，轉(zhuǎn)化沒(méi)有噬菌體作媒介，轉(zhuǎn)導(dǎo)必須通過(guò)噬菌體轉(zhuǎn)移遺傳物質(zhì)。 10.試述質(zhì)粒與超級(jí)微生物。 選擇一株既可降解16烷以上的烷烴，又可生活在污水環(huán)境中的銅綠假單胞菌PAO作為各種各種質(zhì)粒的受體細(xì)胞（含質(zhì)粒A），分別將能降解芳烴（質(zhì)粒B）、萜烴（質(zhì)粒C）和多環(huán)芳烴（質(zhì)粒D）的質(zhì)粒，用遺傳工程方法人工轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞，此時(shí)該銅綠假單胞菌便成為帶有多種質(zhì)粒的超級(jí)微生物。 11.什么叫基因突變，可分為幾類？ 由于某些原因，引起生物體內(nèi)的DNA鏈上的堿基的缺失、置換或插入，改變了基因內(nèi)部原有的堿基排列順序（基因型的改變），引起表現(xiàn)型突然發(fā)生了可遺傳的變化。當(dāng)后代突然表現(xiàn)出和親代顯然不同的可遺傳的表

44、現(xiàn)型時(shí)，這樣的變異稱為基因突變。 根據(jù)突變發(fā)生過(guò)程是否受人為誘變劑影響可分為自發(fā)突變和誘發(fā)突變兩種。 凡是在沒(méi)有特設(shè)的誘變條件下，由外界環(huán)境的自然作用如輻射或微生物體內(nèi)的生理和生化變化而發(fā)生的基因突變稱為自發(fā)突變。 人為地利用物理化學(xué)因素，引起細(xì)胞DNA分子中堿基對(duì)發(fā)生變化叫誘變。12.什么叫遺傳工程？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(guò)對(duì)遺傳物質(zhì)地直接操縱，進(jìn)行改組、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

45、污水中難降解的物質(zhì)。第八章 微生物的生態(tài)7.試區(qū)別微生物的拮抗關(guān)系和互生關(guān)系及其在污水生物處理中的應(yīng)用。拮抗關(guān)系：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(zhǎng)環(huán)境條件，如改變pH值等，造成某些微生物不適合生長(zhǎng)的環(huán)境。此外，一種微生物還可以另一種微生物為食料。微生物之間的這種關(guān)系稱為拮抗或?qū)龟P(guān)系。 在污水生物處理系統(tǒng)中，動(dòng)物性營(yíng)養(yǎng)的原生動(dòng)物主要以細(xì)菌和真菌為食料，它們能吃掉一部分細(xì)菌等微生物和一些有機(jī)顆粒，并促使生物的凝聚作用，從而使出水更加澄清。這是由于拮抗作用而產(chǎn)生的有利的一面。但對(duì)污水凈化起主要作用的是細(xì)菌，如果細(xì)菌被吃掉過(guò)多或活性污泥的結(jié)構(gòu)被破壞過(guò)

46、大，就會(huì)產(chǎn)生不利影響。 兩種不同的生物，當(dāng)其生活在一起時(shí)，可以由一方為另一方提供或創(chuàng)造有利的生活條件，這種關(guān)系稱為互生關(guān)系。 在污水生物處理過(guò)程中，普遍存在著互生關(guān)系。例如，石油煉油廠的廢水中含有硫、硫化氫、氨、酚等。硫化氫對(duì)一般微生物是有毒的。但當(dāng)采用生物法去處理酚時(shí)，分解酚的細(xì)菌卻不會(huì)中毒。這一方面是因?yàn)榉纸夥拥募?xì)菌經(jīng)過(guò)馴化，能耐受一定限度的硫化氫，另一方面因?yàn)樘幚硐到y(tǒng)中的硫磺細(xì)菌能將硫化氫氧化分解成對(duì)一般細(xì)菌非但無(wú)毒，而且是營(yíng)養(yǎng)元素的硫。第十章 微生物對(duì)污染物的分解與轉(zhuǎn)化 1.根據(jù)分解程度，有機(jī)物的生物分解有哪幾種類型？各種類型的特點(diǎn)分別是什么？ 根據(jù)生物分解的程度和最終產(chǎn)物的不同，有機(jī)

47、物的生物分解可分為生物去除（表觀分解）、初級(jí)分解、環(huán)境可接收的分解和完全分解（礦化）等不同的類型。各類生物分解的特點(diǎn)如下： 生物分解類型特點(diǎn)分解對(duì)象有機(jī)物的分析方法生物去除由于微生物細(xì)胞、活性污泥等的吸附作用使化學(xué)物質(zhì)濃度降低的一種現(xiàn)象。這里所說(shuō)的生物去除不是真正意義上的分解，而是一種表觀現(xiàn)象，也可稱為表觀生物分解。各種色譜分析有機(jī)碳分析初級(jí)分解在分解過(guò)程中，化學(xué)物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而失去原化學(xué)物質(zhì)特征的分解各種色譜分析官能團(tuán)分析毒性測(cè)試環(huán)境可接收的分解經(jīng)過(guò)生物分解，化學(xué)物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和毒性達(dá)到環(huán)境安全要求的程度各種色譜分析官能團(tuán)分析毒性測(cè)試完全分解有機(jī)化合物被分解成穩(wěn)定無(wú)機(jī)物（CO

48、2、H2O等）的分解總有機(jī)碳分析產(chǎn)生的CO2分析 2.試比較有機(jī)物的好氧分解和厭氧分解各有什么特點(diǎn)？?jī)烧哂泻尾煌?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(lái)進(jìn)行的。有機(jī)物的厭氧生物分解是在無(wú)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(lái)進(jìn)行的。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)。6. 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(guò)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

49、排泄物又分解產(chǎn)生二氧化碳。動(dòng)植物通過(guò)呼吸也都產(chǎn)生二氧化碳，而它們死亡后的殘?bào)w又都是有機(jī)性物質(zhì)。這些物質(zhì)又開始分解，如此進(jìn)入了第二次循環(huán)。 7. 概述微生物在氮循環(huán)中的作用。 有機(jī)物中的氮在微生物作用下先被轉(zhuǎn)化成氨，氨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又可轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽和自由氮，而自由氮在氮固定作用下又可產(chǎn)生植物性蛋白質(zhì)。 8.試簡(jiǎn)單說(shuō)明下列各種微生物作用： （1）氨化作用：由有機(jī)氮化物轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮的過(guò)程。 （2）硝化作用：由

50、氨氧化成硝酸的過(guò)程。 （3）硫化作用：將硫化氫氧化成單質(zhì)硫的過(guò)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(guò)程。 9.什么叫生物濃縮、生物積累和生物放大？ 生物濃縮：當(dāng)吸收速率大于體內(nèi)分解速率與排泄速率之和時(shí)，化學(xué)物質(zhì)就會(huì)在體內(nèi)積累，這種現(xiàn)象稱生物濃縮作用。 生物積累：指同一生物個(gè)體在不同的生長(zhǎng)發(fā)育階段，生物濃縮系數(shù)不斷增加的現(xiàn)象。 生物放大：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(yíng)養(yǎng)級(jí)生物到高位營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物逐級(jí)增大的現(xiàn)象。第十一章 污水生物處理系統(tǒng)中的主要微生物3.活性污泥系統(tǒng)和生物膜系統(tǒng)中的微生物群落有何不同？ 活性污泥提供了純水生生物的生

51、長(zhǎng)環(huán)境，而生物濾池中的生物生境既有水生的也有陸生生物的生長(zhǎng)環(huán)境；既有水生的微生物，又有陸生的馴養(yǎng)動(dòng)物。生物濾池的食物鏈比活性污泥的多幾種營(yíng)養(yǎng)水平。 4.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(wèn)題有哪些？這些問(wèn)題各有什么樣的特征？ 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分離問(wèn)題。造成污泥沉降問(wèn)題的原因是污泥膨脹、不絮凝、微小絮體、起泡沫和反硝化。 （1）絲狀菌引起的污泥膨脹 絲狀菌在絮體中大量生長(zhǎng)以致影響沉降。 （2）非絲狀菌引起的污泥膨脹 與散凝作用有關(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 是一種微結(jié)構(gòu)絮

52、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(guò)度曝氣形成的紊流將絮體剪成碎塊而造成的運(yùn)行問(wèn)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 含微小絮體的污泥不會(huì)在出水中形成高濃度，因?yàn)槠漕w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(lái)，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)。 5.試簡(jiǎn)單討論活性污泥膨脹的主要控制方法。 （1）控制污泥負(fù)荷 為防止膨脹，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(yíng)養(yǎng)比例 一般曝氣池正常的碳（以BOD5表示），氮和磷的比例為BO

53、D:N:P=100:5:1。 （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(guò)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(guò)量生長(zhǎng)。 （5）投加混凝劑 可投加石灰、三氯化鐵或高分子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。 6.參與厭氧生物處理的微生物有哪幾種？它們各有什么樣的特點(diǎn)？ 厭氧生物處理中有各種微生物參與，一般分為兩大類：不產(chǎn)甲烷微生物和產(chǎn)甲烷微生物。 （1）不產(chǎn)甲烷微生物 包括厭氧菌和兼性厭氧菌，其種類及數(shù)量隨發(fā)酵原料和發(fā)酵工藝而定。常見的不產(chǎn)甲烷細(xì)菌可分為發(fā)酵細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和同型產(chǎn)乙酸細(xì)菌群三類。 （2）

54、產(chǎn)甲烷細(xì)菌 是一大群在嚴(yán)格厭氧條件下產(chǎn)生甲烷的菌，對(duì)溫度和pH很敏感，一般的產(chǎn)甲烷細(xì)菌都是中溫性的、最適宜的溫度在2540之間，高溫性產(chǎn)甲烷細(xì)菌的適宜溫度則在5060之間。產(chǎn)甲烷細(xì)菌生長(zhǎng)最適宜的pH范圍約在6.87.2之間。如pH值低于6或高于8，細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖將受到極大影響。 7.生物脫氮的基本原理是什么？簡(jiǎn)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(wú)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(guò)程的主要因素有以下幾點(diǎn)：（1）污泥齡 硝化菌數(shù)量及硝化速率是生物脫氮

55、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(zhǎng)及活性都有顯著的影響。 （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7.07.8，而亞硝酸氧化菌的最適pH范圍為7.78.1。pH值過(guò)高或過(guò)低都會(huì)抑制硝化活性。 （5）營(yíng)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)重金屬和有機(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(yíng)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 反硝化反應(yīng)的最佳溫度為40，溫度低于0，反硝化菌的活動(dòng)終止，溫度超過(guò)50時(shí)，由于酶的變性，反硝化活性急劇降低。 （4）pH 反硝化反應(yīng)的最適合pH值范圍為7.07.5，pH值高于8或低于6都會(huì)明顯降低反硝化活性。 8.生物除磷的基本原理是什么？參與生物除磷的關(guān)鍵微生物有何特點(diǎn)？ 生物除磷的基本原理是在好氧環(huán)境下，聚磷菌可利用聚-羥基丁酸鹽氧化分解所釋放的能量來(lái)攝取污水中的磷，并把所