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1、-水处理生物学第五版复习资料-第 12 页水处理生物学习题及题答案第一章 绪论1水处理生物学的主要研究内容是什么？ （1）与水处理工程和环境水体水质净化、保持相关的生物种类的形态、生理特性及生态；（2）水中微生物种类间的相互作用；（3）微生物与水中污染物的相互作用关系；（4）水中污染物的生物分解与转化机理；（5）生物在水体净化与水处理中的作用机理与规律；（6）水中有害微生物的控制方法；（7）水处理微生物学的研究方法等。2 目前物种的命名都采用瑞典博物学家林奈创立的双命名法。3 微生物有哪些基本特征？微生物除了具有个体微小、结构简单、进化地位低等特点外，还具有以下特点： （1）种类多。 （2）分
2、布广。（3）繁殖快。（4）易变异。4 水生植物可分为：挺水植物、漂浮植物、浮叶根生植物和沉水植物四大类型。第二章 原核微生物1细菌：细菌是一类单细胞、个体微小、结构简单、没有真正细胞核的原核生物。大小一般是几个m。2 以形状来分，细菌可分为哪几类？ 细菌的形态大致上可分为球状、杆状和螺旋状（弧菌及螺菌）3种，自然界中，以杆菌最为常见，球菌次之，螺旋菌最少。 3 细菌的细胞结构包括一般结构和特殊结构，简单说明这些结构及及其生理功能。 细菌的基本结构包括细胞壁和原生质两部分。原生质位于细胞壁内，包括细胞膜（细胞质膜）、细胞质、核质和内含物。 细胞壁是包围在细菌细胞最外面的一层富有弹性的、厚实、坚韧
3、的结构，具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种功能。细胞壁的主要功能有：保持细胞形状和提高细胞机械强度，使其免受渗透压等外力的损伤；为细胞的生长、分裂所必需；作为鞭毛的支点，实现鞭毛的运动；阻拦大分子有害物质（如某些抗生素和水解酶）进入细胞；赋予细胞特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。 细胞膜又称细胞质膜、质膜或内膜，是一层紧贴着细胞壁而包围着细胞质的薄膜（厚约78nm），其化学组成主要是蛋白质、脂类和少量糖类。这种膜具有选择性吸收的半渗透性，膜上具有与物质渗透、吸收、转运和代谢等有关的许多蛋白质和酶类。细胞膜的主要功能为：选择性地控制细胞内外物质（营养物质和代谢产物）的运送和交换。维
4、持细胞内正常渗透压。合成细胞壁组分和荚膜的场所。进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地。许多代谢酶和运输酶以及电子呼吸链组成的所在地。鞭毛的着生和生长点。 细胞质是细胞膜包围地除核区以外的一切透明、胶状、颗粒状物质的总称。其主要成分是水、蛋白质、核酸和脂类等。与真核生物不同，原核生物的细胞质是不流动的。 核区又称原核、拟核，指存在于细胞质内的、无核膜包裹、无固定形态的原始细胞核。 内含物是细菌新陈代谢的产物，或是贮备的营养物质。常见的内含物颗粒主要有以下几种：异染颗粒。其化学组分是多聚偏磷酸盐，是磷源和能源的贮藏物，可降低细胞渗透压。聚羟基丁酸盐。它是细菌所特有的一种碳源和能源贮藏物。肝糖和淀粉
5、粒，两者都是碳源和能源的贮藏物。硫粒，它是元素硫的贮藏物。气泡，存在于许多光能营养型、无鞭毛的运动水生细菌中的包囊状的内含物。 细菌的特殊结构一般指荚膜、芽孢和鞭毛3种。 荚膜或称大荚膜，其主要功能有：保护作用。作为通透性屏障和离子交换系统。贮藏养料。表面附着作用。细菌间的信息识别作用。 芽孢是某些细菌在生活史的一定阶段在细胞内形成的一个圆形或椭圆形的休眠结构。具有壁厚，水分少，不易透水，抗热、抗化学药物、抗辐射能力强等特点。 鞭毛是某些细菌表面伸出的细长、波曲的附属物。完整的一根鞭毛从形态上可分三部分：鞭毛丝、鞭毛钩和基体。鞭毛是细菌的运动器官，鞭毛运动引起菌体运动。 4 什么是革兰氏染色？
6、其原理和关键是什么？它有何意义？ 革兰氏染色法操作过程是：结晶紫初染，碘液媒染，然后酒精脱色，最后用蕃红或沙黄复染。革兰氏染色的机理一般解释为：通过初染和媒染后，在细菌细胞的细胞壁及膜上结合了不溶于水的结晶紫与碘的大分子复合物。革兰氏阳性菌细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和分子交联度较紧密，故在酒精脱色时，肽聚糖网孔会因脱水而发生明显收缩。再加上它不含脂类，酒精处理也不能在胞壁上溶出大的空洞或缝隙，因此，结晶紫与碘的复合物仍阻留在细胞壁内，使其呈现出蓝紫色。与此相反，革兰氏阴性菌的细胞壁较薄、肽聚糖位于内层且含量低和交联松散，与酒精反应后其肽聚糖不易收缩，加上它的脂类含量高且位于外层，所以酒精作用时
7、细胞壁上就会出现较大的空洞或缝隙，这样，结晶紫和碘的复合物就很易被溶出细胞壁，脱去了原来初染的颜色。当蕃红或沙黄复染时，细胞就会带上复染染料的红色。 酒精脱色是革兰氏染色的关键环节。 革兰氏染色法的意义在于鉴别细菌，把众多的细菌分为两大类，革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。 5 芽孢有何特殊生理功能？其抗性机理是什么？芽孢的这些特点对实践有何指导意义？ 芽孢最主要的特点就是抗性强，对高温、低温、紫外线、干燥、电离辐射和很多有毒的化学物质都有很强的抗性。并且它的休眠能力特别突出。 芽孢之所以具有耐热性可能是因为它含有特殊的抗热性物质-2，6-吡啶二羧酸和耐热性酶。 芽孢的这些特点使之具有以下的作用：
8、分类鉴定 科研材料 保存菌种 分离菌种 消毒灭菌指标 生物杀虫 6 细菌的繁殖方式主要是裂殖，只有少数类型营芽殖。 裂殖又分为：二分裂、三分裂和复分裂。7 什么是菌落？ 菌落就是在固体培养基上（内）以母细胞为中心的、肉眼可见的、有一定形态、构造特征的子细胞团。8 什么叫菌胶团？菌胶团在污水生物处理中有何特殊意义？ 当荚膜物质融合成一团块，内含许多细菌时，称为菌胶团。菌胶团是活性污泥中细菌的主要存在形式，有较强的吸附和氧化有机物的能力，在污水生物处理中具有重要的作用。一般说，处理生活污水的活性污泥，其性能的好坏，主要根据所含菌胶团多少、大小及结构的紧密程度来定。 9 简述丝状细菌的主要类型，它们
9、的代谢特点及在给水排水工程中的作用。 丝状细菌主要有铁细菌、硫细菌和球衣细菌三种。 10 简述光合细菌的特点、分类，其应用领域。 光合细菌是具有原始光能合成体系的原核生物的总称。它们以光作为能源，能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体进行光合作用。 其在生物与环境领域的研究与应用主要有以下两点： 利用光合细菌生产单细胞蛋白和制剂。 利用光合细菌处理高浓度有机废水。 11 什么是蓝细菌？ 其与水质的关系如何？ 蓝细菌旧名蓝藻或蓝绿藻，是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素（但不形成叶绿体）、能进行产氧光合作用的大型原核生物。 蓝细菌与水体环境质量关
10、系密切，在水体中生长茂盛时，能使水色变蓝或其他颜色，并且有的蓝细菌能发出草腥气味或霉味。某些种属的蓝细菌大量繁殖会引起水华或赤潮，导致水质恶化，引起一系列环境问题。 12 支原体（最小生命）、立克次氏体和衣原体是三类代谢能力差，主要营细胞内寄生的小型原核生物。第三章 古菌1 简述古菌的主要类型。 古菌分为两类，泉古菌和广古菌。另外未确定的两类（初古菌门和纳古菌门）分别由某些环境样品中的一些菌种和2002年由Karl Stetter发现的奇特的物种纳古菌构成。 在环境中常见的古菌主要包括： 1)产甲烷古菌； 2)硫酸盐还原古菌；3)嗜盐古菌； 4)嗜热古菌； 5)无细胞壁的嗜热嗜酸古菌等。 第四
11、章 真核（微）生物1简述真菌的细胞构造。细胞壁：细胞壁的主要成分是多糖，另有少量的蛋白质和脂类。在低等真菌中，以纤维素为主，酵母菌以葡聚糖为主，而高等陆生真菌则以几丁质为主。 细胞质膜 ：真核细胞与原核细胞在其质膜的构造和功能上十分相似，两者的主要差异可能仅是由于构成膜的磷脂和蛋白质种类不同而形成的。 细胞核 ：在真菌的菌丝顶端细胞中，常常找不到细胞核。真核生物的细胞核由核被膜、染色质、核仁和核基质等构成。 细胞质：位于细胞质膜与细胞核膜之间的透明、粘稠、不断流动的溶胶，称为细胞质。细胞器：内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体、微体、线粒体、叶绿体、液泡、膜边体、几丁质媒体。鞭毛与纤毛：某些真核微
12、生物表面长有或长或短的、呈多毛发状的具有运动功能的细胞器，其中形态较长的、数量较少者称为鞭毛；而形态较短、数量较多者称为纤毛。2什么是酵母菌？简述其繁殖方式。 酵母菌一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。酵母菌的繁殖方式分为无性繁殖和有性繁殖两种。无性繁殖又可分为芽殖、裂殖、产生无性孢子三种。酵母菌以形成子囊和子囊孢子或担子和担孢子的方式进行有性繁殖。 酵母菌的生活史：生活史又称为生命周期，指上一代生物个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代个体的全部过程。3什么是霉菌？霉菌的营养菌丝和气生菌丝有什么特点，其功能分别是什么？ 霉菌是丝状真菌的一个俗称，通常指菌丝较发达而又不产生大型子实体结构的真菌
13、。 霉菌的营养菌丝伸入营养物质内摄取营养，气生菌丝伸入空气中形成孢子和释放孢子。 真菌孢子的特点是小、轻、干、多，其形态各异，休眠期长，有较强抗逆性。4什么是藻类？藻类对水环境与给水工程有哪些影响？ 藻类是具有光合作用色素，并能独立生活的自养低等植物。根据藻类的形态及生理特性，可将之分为甲藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、裸藻门、绿藻门、褐藻门、红藻门等。水体中藻类大量繁殖会造成水体富营养化，严重影响水环境质量。藻类具有光合作用产生氧气的功能，在氧化塘等生物处理工艺中利用菌藻共生系统，其中藻类产生氧气可被好氧微生物有效利用，去氧化分解水中的有机污染物。一样一方面可收获大量有营养价值的藻类，另一方面
14、也净化了污水。天然水体自净过程中，藻类也起着一定的作用。 藻类对给水工程有一定的危害性。当它们在水库、湖泊中大量繁殖时，会使水带有臭味，有些种类还会产生颜色。水源水中含大量藻类时会影响水厂的正常水处理过程，如造成滤池阻塞。水中即使含有数量很少的黄群藻，也能产生强烈的气味而使水不适于饮用。 5 水处理中常见的原生动物有哪几类？它们在污水处理中的主要作用分别是什么？ 污水处理中常见的原生动物有三类：肉足类、鞭毛类和纤毛类。个体长度一般在100300m。 原生动物在水体净化与废水处理中的应用 ：1) 净化水质作用：动物性营养型的原生动物吞食细菌、有机物颗粒，因此促进了水质净化作用。2) 促进生物絮凝
15、作用：草履虫等纤毛虫具有生物絮凝作用，促进水体澄清作用。3) 作为水质处理的指示生物：由于鞭毛虫、肉足虫、游泳型纤毛虫与固着型纤毛虫对生存的水质有一定要求。其数量的增多、减少，可反映水体的水质好坏。同时原生动物个体较大，易于观察与分辨。因此常作为水体无机化和废水处理运转管理的指示生物。4) 废水处理及水质净化过程原生动物的变动 ：运行初期出现肉足类、植物性、动物性鞭毛虫；水质处理高峰期出现较多游泳型纤毛虫；水质净化较好时出现钟虫等。 6 水处理中常见的微型后生动物有哪几类？它们在污水处理中的主要作用分别是什么？ 常见的微型后生动物主要是多细胞的无脊椎动物，包括轮虫、甲壳类动物和昆虫及其幼虫等。
16、 轮虫以细菌、小的原生动物和有机颗粒等为食物， 在污水生物处理过程中，轮虫也可作为指示生物。当活性污泥中出现轮虫时，往往表明处理效果良好，但如数量太多，则有可能破坏污泥的结构，使污泥松散而上浮。轮虫在水源水中大量繁殖时，有可能阻塞水厂的砂滤池。 在给水排水工程中常见的甲壳类动物有水蚤和剑水蚤。它们以细菌和藻类为食料。若大量繁殖，可能影响水厂滤池的正常运行。杨花堂出水中往往含有较多藻类，可以利用甲壳类动物去净化这种出水。 昆虫及其幼虫可用作研究河川污染的指示生物。 7 底栖动物的分类底栖生物由栖息在水域底部和不能长时间在水中游动的各类生物所组成，是水生生物中的一个重要生态类型。根据其生活类型，底
17、栖动物可分为固着动物、穴居动物、攀爬动物和钻蚀动物等。第五章 病毒1 病毒的特点病毒是一类超显微（无法用光学显微镜辨认）、非细胞的、没有代谢功能的绝对细胞内寄生性生物。病毒的个体十分微小，一般不能被细菌过滤器截留，其大小相差悬殊，大的直径超过200nm，而小的仅10nm左右。2 病毒的分类根据病毒的宿主范围，可以将病毒分为噬菌体、动物病毒和植物病毒。3 病毒的繁殖病毒是以复制方式繁殖，其繁殖过程分为吸附、侵入与脱壳、复制与合成、装置与释放四个步骤。4 噬菌体的种类 固体培养基上的细菌由于噬菌体浸染后出现的透明空斑，叫做噬菌斑。有一些噬菌体侵入宿主细胞后，其核酸整合到宿主细胞的核酸上同步复制，并
18、随宿主细胞分裂而带到子代宿主细胞内，宿主细胞不裂解，这些噬菌体称为温和噬菌体，该现象称为溶源现象，被温和噬菌体侵染的细菌，称为溶源性细菌。第六章 微生物的生理特性1 细菌细胞中主要含有哪些成分？细菌需要哪些营养？ 细菌细胞中最重要的组分是水，约占细胞总质量的80，一般为7090。干物质中有机物占9097左右，其主要化学元素是C、H、O、N、P、S；另外约310为无机盐分（或称灰分）。 细菌需要的营养有六大类：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。营养是指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必须的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种基本生理功能。 2 什么是碳源、氮源、碳氮比？微生物常用的
19、碳源和氮源物质各有哪些？ 碳源提供细胞组分或代谢产物种碳素来源的各种营养物质称为碳源。提供细胞组分中氮素来源的各种物质称为氮源。营养元素碳氮的比例关系称为碳氮比。 微生物常用的碳源物质分为有机碳源和无机碳源两种。有机碳源包括各种糖类、蛋白质、脂肪、有机酸等。无机碳源主要是CO2（CO32或HCO3-）。 氮源也可分为两类：有机氮源（如蛋白质、蛋白胨、氨基酸等）和无机氮源（如NH4Cl、NH4NO3等）。3 什么叫生长因子？它包括哪些物质？微量元素和生长因子有何区别？ 生长因子是一类调节微生物正常代谢所必需，但不能利用简单的碳、氮源自行合成的有机物。并非所有的微生物都需要外界为它提供生长因子。广
20、义的生长因子包括维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4C6的分枝或直链脂肪酸，有时还包括氨基酸；狭义的生长因子一般指维生素。而微量元素属于无机盐，是指微生物的生长繁殖所需浓度在 106108 mol/L 范围内的元素。 4 什么叫单纯扩散、促进扩散、主动运输、基因转位？ 单纯扩散又称被动运输，是最简单的方式，也是微生物吸收水分及一些小分子有机物的运输方式。它的特点是物质的转运顺着浓度差进行，运输过程不需消耗能量，物质的分子结构不发生变化。 促进扩散的特点基本与单纯扩散相似，但是它须借助细胞膜上的一种蛋白质载体进行，因此对转运的物质有选择性，即立体专一性。除了细胞内外的浓度差外，影响物质
21、转运的物质的另一重要因素是与载体亲合力的大小。 主动运输是微生物吸收营养物质的最主要方式。它的最大特点是吸收运输过程中需要消耗能量（ATP，原子动势或离子泵等），因此可以逆浓度差进行。 基因转位与主动运输非常相似，但有一个不同，即基因转位过程中被吸收的营养物质与载体蛋白之间发生化学反应，因此物质结构有所改变。 5 微生物的四大营养类型。 光能自养、化能自养、化能异养和光能异养四种营养类型。 6 何谓培养基？培养基的分类方法有哪些？ 培养基指由人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养物。根据物理状态的不同，培养基可分为液体、固体和半固体三大类；根据化学组分的不同，培养基可以分为天然
22、培养基、合成培养基和半合成培养基；根据用途的不同，培养基可分为选择性培养基、鉴别培养基和加富培养基。 7 什么是酶？ 酶是生物细胞中自己合成的一种催化剂（生物催化剂），其基本成分是蛋白质。 8 酶的作用有什么特性？影响酶活性的主要因素有哪些？ 酶作用的特性有： 1)高催化效率 2)高度专一性 3)调节性 温度和pH值是影响酶活力比较重要的两个因素。要发挥酶最大的催化效率，必须保证酶有它最适宜的温度条件。高温会破坏酶蛋白，而低温又会使酶作用降低或停止。大多数酶的最适pH值在67左右。pH影响酶的活力的原因是，酶的基本成分是蛋白质，是具有解离基团的两性电解质。它们的解离与pH有关，解离形式不同，催
23、化性质也就不同。 9 根据微生物生活是否需要氧气，微生物可分为哪几类？这样的分类在污水处理中有何重要意义？ 根据微生物与氧气的关系，微生物可分为好氧微生物、厌氧微生物和兼性微生物。好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵在污水生物处理中都有应用，如活性污泥法就是应用好氧呼吸的原理处理有机污水，而厌氧消化则是应用发酵和厌氧呼吸的原理来处理高浓度有机污水和剩余污泥。10 微生物的新陈代谢新陈代谢简称代谢，是推动一切生命活动的动力源，通常指在活细胞内的各种合成代谢与分解代谢的总和。 呼吸作用是微生物在氧化分解基质的过程中，基质释放电子生成水或其他代谢产物，并释放能量的过程。根据基质脱氢后，其最终受氢体（电子受体）的
24、不同，微生物的呼吸作用可分为好氧呼吸 、厌氧呼吸和发酵。基质脱氢的四个过程：EMP过程；HMP过程；ED过程；TAC过程。发酵是指在无氧条件下，基质脱氢后所产生的还原力【H】未经呼吸链传递而直接交给某内源中间产物，以实现基质水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。11 对微生物生长产生影响的环境因素 温度、氢离子浓度（pH）、氧化还原电位、干燥、渗透压、光及辐射、化学药剂。第七章 微生物的生长和遗传变异1 细胞生长与繁殖的基本概念是什么？ 细胞自身体积或重量不断增加叫做生长；微生物生长到一定阶段，便以二分裂的方式形成两个子细胞，子细胞又重复以上过程，这就是繁殖。2 微生物的生长曲线 整个生长曲线可分
25、为三个阶段：生长率上升阶段（又称对数生长阶段，数学表达为X=X0*2n）、生长率下降阶段、内源呼吸（内源代谢）阶段；按微生物数目的对数绘制的生长曲线图中，曲线可分为缓慢期、对数期、稳定期和衰亡期四个阶段。3 生物膜的主要成分是什么？ 生物膜是一种不可逆的黏附于固体表面的，被微生物胞外多聚物包裹的有组织的微生物群体。生物膜中水份含量可高达97。除了水和微生物外，生物膜还可含有微生物分泌的大分子多聚物（主要是多聚糖）、吸附的营养物质和代谢产物及微生物裂解产物等。生物膜的形成过程有细菌粘附，生物膜的发展，成熟与脱落。 4 微生物的遗传性是指在一定的环境条件下，微生物的形态、结构、代谢、繁殖和对异物的
26、敏感等性状相对稳定，并能代代相传，子代与亲代之间表现出相似性的现象。RNA的复制：信使RNA（mRNA） 转移RNA(tRNA) 核糖体RNA(rRNA) 基因：染色体或质粒DNA上的一个片段，是一个最小的遗传单位。 5 微生物的变异 任何一种生物的亲代和子代以及个体之间，在遗传物质上都有所差异，这一现象叫做变异。根据突变发生过程是否受人为诱变剂影响可分为自发突变和诱发突变两大类。 两个不同性状的个体细胞，其中一个细胞（供体细胞）的DNA与另一个细胞（受体细胞）的DNA融合，使基因重新排列组合，并遗传给后代，产生新品种或表达新的遗传性状，称为基因重组。基因重组在细胞水平上反映有转化、传导和接合
27、等。6 什么叫遗传工程？在污水生物处理中如何利用？ 遗传工程是按照人们预先设计地生物蓝图，通过对遗传物质地直接操纵，进行改组、重建，实现对遗传性状定向改造地技术。它包括细胞水平和基因水平两个水平的研究。 在污水生物处理中，可利用遗传工程，将微生物中所含的具有降解各种难降解物质的质粒剪切后，连接到受体细胞中，使之用以处理污水中难降解的物质。7 微生物的训化与保藏 微生物的训化：定向培养即通过有计划、有目的地控制微生物的生长条件，使微生物的功能向人类需要的方向发展。 常用的保藏方法：斜面保藏法、石蜡油封藏法、载体保藏法、冷冻干燥保藏法。第八章 微生物的生态1 什么是种群、群落、生态系统和生物圈？
28、一个物种在一定空间范围内的所有个体的总和在生态学上称为种群；所有不同种的生物的总和称为群落；生物群落及其生存环境共同组成的动态平衡系统就是生态系统。地球上的所有生物及其生活的非生命环境总称为生物圈，包括非生命部分和生命部分。2 生态系统的结构 生态系统中的生物有三种：生产者、消费者和分解者。3 生态系统的特征 物质循环、能量流、信息传递、调节能力以及生态演替。4 微生物在生态系统中的作用1）有机物的主要分解者；2）物质循环中的重要成员；3）生态系统中的初级生产者；4）物质和能量的蓄存者；5）地球生物演化的先锋种类。5 微生物之间的相互关系互生：两种不同的生物，当其生活在一起时，可以由一方为另一
29、方提供或创造有利的生活条件关系。共生：两种不同种的生物共同生活在一起，互相依赖并彼此取得一定的利益关系。拮抗（对抗）：一种微生物可以产生不利于另一种微生物生存的代谢产物，这些代谢产物能改变微生物的生长环境。寄生：一个生物生活另一个生物体内，摄取营养以生长与繁殖，使后者受到损害的关系。第9章请看绪论4。第十章 微生物对污染物的分解与转化1.试比较有机物的好氧分解和厌氧分解各有什么特点？两者有何不同？ 有机物的好氧生物分解是在有氧的条件下，借好氧微生物的作用来进行的。有机物的厌氧生物分解是在无氧条件下，借厌氧微生物，主要是厌氧菌（包括兼性菌）的作用来进行的。与厌氧生物分解相比，有机物的好氧分解往往
30、具有分解速率快、分解程度彻底、能量利用率高、转化为细胞的比例大（即细胞转化率高）等特点。2. 概述微生物在碳循环中的作用。 有机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，然后通过光合作用成武植物性蛋白质，碳水化合物和脂肪。动物吃了植物产生动物性蛋白质、碳水化合物和脂肪。动物的排泄物又分解产生二氧化碳。动植物通过呼吸也都产生二氧化碳，而它们死亡后的残体又都是有机性物质。这些物质又开始分解，如此进入了第二次循环。 3. 概述微生物在氮循环中的作用。 有机物中的氮在微生物作用下先被转化成氨，氨被氧化成为亚硝酸盐及硝酸盐。氨和硝酸盐可被植物吸收变成植物性蛋白质。动物吃了植物产生动物性蛋白质，
31、而动物的排泄物又能被分解氧化成氨、亚硝酸盐和硝酸盐。动植物死亡后的残体又都是有机性物质。由于反硝化作用硝酸盐又可转化成亚硝酸盐和自由氮，而自由氮在氮固定作用下又可产生植物性蛋白质。 4. 试简单说明下列各种微生物作用： （1）氨化作用 （2）硝化作用 （3）硫化作用 （4）反硫化作用 （1）氨化作用：由有机氮化物转化为氨态氮的过程。 （2）硝化作用：由氨氧化成硝酸的过程。 （3）硫化作用：将硫化氢氧化成单质硫的过程。 （4）反硫化作用：在缺氧及有机物存在条件下，将硫酸盐转化成硫化氢的过程。5 微生物之间的相互作用协同作用、抑制作用（拮抗）、捕食作用。6 计算剩余污泥量的计算题见P201 有机物
32、生物分解性评价的一般步骤见P206 BOD/COD比值预测污水可生物处理性的参考标准见P209 7 生物对污染物的浓缩与吸附作用 生物浓缩：生物个体或处于同一营养水平的生物种群，从环境中吸收并蓄积某种元素或化合物，使体内该物质的浓度超过环境中浓度的现象，又称生物富集。 生物积累：指同一生物个体在不同的生长发育阶段，生物浓缩系数不断增加的现象。 生物放大：是指生态系统中，某种化学物质的生物浓缩系数在同一食物链上，由低位营养级生物到高位营养级生物逐级放大的现象。第十一章 污水生物处理系统中的主要微生物1. 原生动物在污水活性污泥法处理系统中的作用是什么？ 原生动物可以明显改善出水水质。利用污泥状态
33、和出水水质与微生物种类的连带关系，还可用原生动物来指示活性污泥处理厂出水水质。 2、活性污泥法处理系统运行中经常遇到的由微生物引起的主要问题有哪些？各有什么样的特征？ 活性污泥在运行中最常见的故障是在二次沉淀池中泥水的分离问题。造成污泥沉降问题的原因是污泥膨胀、不絮凝、微小絮体、起泡沫和反硝化。造成膨胀的主要原因是DO浓度低、污泥负荷率低、曝气池进水含较多化粪池出水、营养不足和低pH值（6.5）。 （1）丝状菌引起的污泥膨胀：丝状菌在絮体中大量生长以致影响沉降。 （2）非丝状菌引起的污泥膨胀：与散凝作用有关，当游离细菌产生菌胶团基质时，就会导致污泥膨胀，通常称这种膨胀为菌胶团膨胀或黏性膨胀。
34、（3）不凝聚：时一种微结构絮体造成的现象。这是因为絮体变得不稳定而碎裂，或者过度曝气形成的紊流将絮体剪成碎块而造成的运行问题。也可能是细菌不能凝聚成絮体，微生物成为游离个体或非常小的丛生块。 （4）微小絮体：含微小絮体的污泥不会在出水中形成高浓度，因为其颗粒比不凝聚污泥要大得多。 （5）起泡沫：自从使用了不降解的硬洗涤剂以来，常常在曝气池中出现很厚的白色泡沫。微生物造成的泡沫是另外一种很密实的、棕色的泡沫，有时在曝气池中出现。3.试简单讨论活性污泥膨胀的主要控制方法。 （1）控制污泥负荷 为防止膨胀，应经常将污泥负荷率控制在正常负荷范围内。 （2）控制营养比例 一般曝气池正常的碳（以BOD5表
35、示），氮和磷的比例为BOD:N:P=100:5:1。 （3）控制DO浓度 为防止丝状微生物的猛增，一般应将池中DO控制在2.0mg/L以上。 （4）加氯、臭氧或过氧化氢 这些化学剂是用于有选择地控制丝状微生物地过量生长。 （5）投加混凝剂 可投加石灰、三氯化铁或高分子絮凝剂以改善污泥的絮凝，同时也会增加絮体的强度。4.参与厌氧生物处理的微生物有哪几种？ 厌氧生物处理中有各种微生物参与，一般分为两大类：不产甲烷微生物和产甲烷微生物。 5.生物脱氮的基本原理是什么？简述影响硝化和反硝化的主要因素。 生物脱氮的基本原理是有机氮经微生物降解为无机的NH3，在好氧条件下NH3会被亚硝酸菌和硝酸菌氧化称亚
36、硝酸盐和硝酸盐，之后反硝化细菌将NO2-和NO3-转化为N2。 影响污水处理系统中硝化过程的主要因素有以下几点： （1）污泥龄 硝化菌数量及硝化速率是生物脱氮处理的关键制约因素，因此应注意增加污泥龄。 （2）溶解氧 DO对硝化菌的生长及活性都有显著的影响。 （3）温度 温度对硝化活性有重要的影响。 （4）pH 氨氧化菌的最适pH范围为7.07.8，而亚硝酸氧化菌的最适pH范围为7.78.1。pH值过高或过低都会抑制硝化活性。 （5）营养物质 污水水质，特别是C/N比影响活性污泥中硝化细菌所占的比例。 （6）毒物 硝化菌对毒物的敏感度大于一般细菌，大多数重金属和有机物对硝化菌具有抑制作用。 影响
37、反硝化作用的因素主要有以下几点： （1）营养物质 反硝化作用需要有足够的有机碳源。 （2）溶解氧 反硝化菌一般为兼性厌氧菌，应保持低溶解氧水平。 （3）温度 反硝化反应的最佳温度为40，温度低于0，反硝化菌的活动终止，温度超过50时，由于酶的变性，反硝化活性急剧降低。 （4）pH 反硝化反应的最适合pH值范围为7.07.5，pH值高于8或低于6都会明显降低反硝化活性。6. 生物除磷的基本原理是什么？影响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环境下，聚磷菌可利用聚-羟基丁酸盐氧化分解所释放的能量来摄取污水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞中。细菌增值过程中，在好氧环境
38、中所摄取的磷比在厌氧环境中所释放的磷多。 影响因素：溶解氧/氧化还原电位、温度、pH、硝酸盐与亚硝酸盐浓度、碳源、污泥龄。7. 污水生物处理对污水水质有哪些基本要求？ 主要有下列几点要求： 1）酸碱度 对于好氧生物处理，pH值应在69之间，对于厌氧生物处理，pH值应保持在6.57.5的范围内。 2）温度 温度是影响微生物生活的重要因素。对于大多数细菌讲，适宜的温度在2040之间，而有些高温细菌可耐较高的温度，它们生长的适宜温度在5060之间。 3）有毒物质 污水中不能含有过多的有毒物质。多数重金属，如锌、铜、铅、铬等离子有毒性。某些非金属物质，如酚、甲醛、氰化物、硫化物等也有毒性，能抑制其他物
39、质的生物氧化作用。污水中也不应含有过多的油类物质。 4）营养物质 微生物的生长繁殖必须要有各种营养，其中包括碳、氮、磷、硫，微量的钾、钙、镁、铁等和维生素。但不同的微生物对每一种营养元素数量的要求是不同的，并且对于这些营养元素之间，要求一定的比例关系。 最后，污水中必须含有足量的和适宜的微生物才能有效地进行处理。第12章没意思第十三章 水的卫生细菌学1.常见的水传染病菌有几种？各有什么特性？主要的肠道病毒有哪几种？一般的氯消毒能灭活病毒吗？ 常见的水传染病菌有以下几种： （1）致病性大肠杆菌：能引起腹泻，通过污染饮水、食品、娱乐水体引起疾病暴发流行，病情严重者，可危及生命。 （2）伤寒杆菌（沙
40、门氏菌）：通过与病人直接接触或与病人排泄物所污染的物品、食物、水等接触传染。（3）痢疾杆菌（志贺氏菌）：可引起细菌性痢疾，通过食品、水及蝇类传播。 （4）霍乱弧菌：可借水及食物传播，与病人或带菌者接触可可能传染，也可由蝇类传播。 （5）军团菌 ：具有高度暴发性和流行性的呼吸道致病菌。 （6）粪链球菌：来源于人和温血动物的粪便，偶尔出现于感染的尿道及急性心内膜炎。 主要的肠道病毒有：（1）脊髓灰质炎病毒：（2）其他肠道病毒，如柯萨奇和埃可病毒 一般的氯消毒能灭活病毒。 2.为什么大肠菌群可作为水受粪便污染的指标？用大肠菌群作为肠道病菌的指示微生物，有什么缺点？ 因为大肠菌群的生理习性与伤寒杆菌、
41、副伤寒杆菌和痢疾杆菌等病原菌的生理特性较为相似，在外界生存时间也与上述病原菌基本一致，大肠菌群在人的粪便中数量很大，检验技术并不复杂，所以可作为水受粪便污染的指标。 用大肠菌群作为肠道病菌的指示微生物，其缺点在于只间接反映出生活饮用水被肠道病原菌污染的情况，而不能反映出水中是否有传染性病毒以及除肠道病原菌外的其他病原菌。 3.大肠菌群包括哪些种类的细菌？ 大肠菌群一般包括大肠埃希氏杆菌、产气杆菌、枸椽酸杆菌和副大肠杆菌。 7.测定水中细菌总数的意义是什么？营养琼脂固体培养基上的菌落数目是否代表水样中实际存在的细菌数目？ 细菌总数越大，说明水被污染得也越严重，因此这项测定有一定的卫生意义。 不能代表，因为某些细菌无法在该固体培养基上生长。 第十四章 水中有害生物的控制自来水厂的消毒：加氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、紫外线消毒。剩下的几个章节都没意思。