水处理生物学问答题

问答题1微生物学是研究微生物的“衣食住行”的科学，“衣食住行”分别指的是什么？微生物学是研究微生物的“衣食住行”的科学衣——什么是微生物，长什么样？（形态、结构）食——能吃、爱吃什么、如何消化？（营养、代谢或称生理）住——喜欢住在哪？为什么？（环境影响或称生态）行——能有何种行为、作为？是敌是友？如何监测、控制或使用呢？2简要说明微生物的特点。

（一）个体极小，比表面积大（二）繁殖快、代谢速率快（三）数量多（四）适应外界环境能力强；易变异（五）种类多、分布广、代谢类型多样3根据细胞壁成份不同，简要说明革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的染色原理。

革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次较多且交联致密，能把染液牢牢留在壁内，使其仍呈紫色；革兰氏阴性菌因其细胞壁薄，薄而松散的肽聚糖网不能阻挡染液溶出，因此通过乙醇脱色后仍呈无色，就使革兰氏阴性菌呈红色。

4简要说明菌胶团及其作用。

菌胶团：许多细菌通过荚膜和粘液层粘合在一起，称为菌胶团。

菌胶团的作用：①防止被动物吞食；②能增强对不良环境的抵抗能力；③在废水处理中具有重要作用。

5为什么芽孢具有较强的抵抗不良环境的能力？a.芽孢是抵抗恶劣环境的一个休眠体；b.壁厚；c.水分少，一般在40%左右；d.不易透水；e.含有特殊的抗热性物质和耐热性酶，对高温、低温、干燥和化学药剂有很高的耐受力和抵抗力，生存能力强；6供给细菌营养时应注意哪些方面？营养物质：碳源，氮源，水，无机盐，生长因子，能源。

每种微生物所需要的营养元素配比不同种类也不一样，配置培养基首先要注意碳源氮源的选择，另外无机盐的浓度也很关键。

7简述影响细菌生长的因素细菌的生长除了营养物质和氧外，还与温度、PH、氧化还原电位、干燥、渗透压、光、化学药剂有关。

8简述呼吸作用的本质本质：呼吸作用是生物的氧化和还原的统一过程，在这一过程中产生能量。

在此过程中发生以下现象：1呼吸作用使复杂的有机物变成二氧化碳、水和其它简单物质2呼吸过程中产生的能量，一部份用来进行物质合成，另一部份供维持生命活动，还有一部份变成热释放出来3通过呼吸，产生一些中间产物，这些中间产物一部份分解，一部份作合成细胞物质的原料4在呼吸过程中，吸收和同化各种营养9为什么湿热灭菌比干热灭菌效果好？湿热灭菌比干热灭菌好，其原因有：菌在有水的情况下，蛋白质更易凝固变性；热蒸气的穿透力强；蒸气有潜热，当水蒸气在物体表面凝结为水时要放出热量。

10为什么通常可以用冰箱冷藏室保存菌种？低温能降低细菌的代谢活力，一般在5℃以下，细菌的代谢作用大大受阻，而处于休眠状态，只能维持生命而不能发育，所以一般用冰箱保存菌种，4℃左右为保存菌种的适宜温度。

超低温也能使细菌死亡。

11紫外线杀菌的原理是什么？紫外线杀菌的原理：干扰核酸的复制，由于紫外线引起核酸形成胸腺嘧啶二聚体，从而干扰了核酸的复制；紫外线可使空气中氧变成臭氧，而臭氧易分解放出氧化力很强的新生态原子氧，有杀菌作用。

12以细菌数目的对数为纵坐标绘制的生长曲线可分为哪几个阶段，各个阶段的生长特点如何？①缓慢期当菌种接种到新鲜培养基上后，经过一段调整和适应，以合成多种酶，并完善体内的酶系统和其它成份，细胞并不立即繁殖。

特点：A、细胞质均匀，代谢活力强；B、菌体体积显著增大（在迟缓期末期，细菌的长度是接种时的6倍多）C、细菌数目基本不增加，只在后期有个别菌体繁殖D、对热、化学物质等不良条件的抵抗力差E、细菌的生长不受食料的影响②对数期：这个时期的细胞是用作研究工作的理想材料特点：A、细菌数目按指数增长；B、活菌数和总菌数非常接近；C、细菌的生长速度达到高峰，世代时间最短；D、细胞的代谢活力强，代谢稳定；E、细菌的生长不受食料的影响。

③稳定期特点：A、营养物质不断消耗和代谢毒物的积累，致使细菌分裂的速率降低，世代时间延长，细胞活力减退；B、菌体死亡数目逐渐上升，最后达到新增殖的细胞数等于死亡数，活菌数保持相对稳定，总菌数达到最高；C、产生代谢产物的时期，芽孢菌开始形成芽孢；D、有些细菌因营养物不够死亡。

④衰老期特点：A、细菌因食料少，死亡速率大大增加，新生细胞数少于死亡细胞数，活菌数逐渐减少；B、细菌的代谢活力弱，细胞质不均匀，镜检时可发现细胞内颗粒状物质增多；C、出现细菌自溶现象13简述遗传工程的步骤及其在环境工程中的作用。

步骤A、提取目的基因B、对目的基因用限制性内切酶处理。

限制性内切酶能识别DNA分子中的一定部位，把DNA切断，并形成粘性末端。

C、从载体细胞中取出质粒，并用内切酶切断，形成粘性末端。

D、在DNA连接酶的作用下，将供体细胞DNA粘性末端与质粒的DNA粘性末端粘起来，形成一个新的重组的载体DNA分子。

将重组的载体DNA分子引入受体细胞，进入受体细胞的目的基因随受体细胞的繁殖而得到表达。

载体DNA分子加入到受体细胞培养液中，被吸入受体细胞里。

遗传工程在环境工程中的作用：通过基因工程可获得超级细菌。

14简述细菌和放线菌的菌落特征。

细菌的菌落特征主要包括大小，形状，光泽，颜色，硬度，透明程度，边缘形状等放线菌菌落的总体特征介于霉菌与细菌之间，因种类不同可分为两类：一类是由产生大量分枝和气生菌丝的菌种所形成的菌落。

形成的菌落质地致密、表面呈较紧密的绒状或坚实、干燥、多皱，菌落较小而不蔓延。

另一类菌落由不产生大量菌丝体的种类形成，粘着力差，结构呈粉质状，用针挑起则粉碎。

15用图示表示藻类在氧化塘中的作用。

P6116简述原生动物和后生动物在废水处理中的作用。

1、原生动物、后生动物对废水有净化作用原生动物、后生动物可以吞食细菌、有机颗粒起到一定的净化作用废水生物处理中细菌起主要作用，其次为原生动物，在氧化塘中，细菌起主要作用，其次为藻类，第三为原生动物。

2、纤毛虫可促进生物絮凝，使活性污泥凝聚得好，因而沉降也好，改善出水水质。

能分泌出一些促进凝聚的糖和粘液3、作为废水生物处理系统的指示生物17为什么选择大肠菌群作为生活饮用水的卫生指标？生活粪便污水：可沉降固体（SS）.BOD、肠道细菌1、水体污染物质生产废水：含有毒有害物质城市污水：生活+工业废水所以说水中有肠道细菌，表明水被生活粪便所污染，也说明有被病原微生物污染的可能。

2、水中各种细菌繁多，要将它们全部检出，其培养分离技术复杂，费时费力费钱。

因此，一般不直接作细菌的全分析，只做肠道细菌的存在与否分析。

18检测大肠菌群时利用了大肠菌群的哪些生理特性？生理特性：A、杆菌、G-，有鞭毛、无芽孢，适宜温度37℃。

B、分解糖类液体培养基（如乳糖、葡萄糖）产酸产气。

C、在品红亚硫酸钠固体培养基上形成特征菌落。

19简述发酵法检测大肠菌群的步骤。

1初步发酵实验2平板分离将上一实验产酸产气的发酵管里的菌种移植于品红亚硫酸钠固体培养基表面经过培养，如果出现典型的大肠菌群菌落（以便与好氧芽孢杆菌区分，培养基所含染料物质可以抑制许多其它细菌生长繁殖），并对此菌落进行革兰氏染色，如呈G -，则可认为大肠菌群的存在。

3复发酵实验将上一步中可疑的菌落再移植于糖类液体培养基中培养，观察是否产酸产气而最后确定有无大肠菌群存在，如产酸产气则有大肠菌群。

4计算根据数理统计原理，每升水中最可能的大肠菌群的数目MPN ()ml ml MPN 全部水样体积数得阴性结果的水样体种数目或瓶得阳性结果的发酵管⨯⨯=1000 20简述滤膜法检测大肠菌群的步骤。

1将滤膜装在滤器上，用抽滤法过滤定量水样，将细菌截留在滤膜表面； 2将此滤膜无细菌的一面贴在品红亚硫酸钠固体培养基上，以培养和获得单个菌落（22-24小时）； 3将符合大肠菌群菌落特征的菌落进行革兰氏染色、镜检； 4将G -无芽孢杆菌的菌落接种到糖类液体培养基中，根据是否产酸产气来判断是否是大肠菌群菌落； 5根据滤膜上生长的大肠菌群菌落数和过滤的水样体积，可算出每升水所含大肠菌群数。

21简述水中病毒的检测方法。

水中病毒的检验-----蚀斑法 1将猴子肾脏用PH7.4-8.0的胰蛋白酶溶液处理； 2该酶能使肾脏组织的胞间质发生解聚，使细胞彼此分离 3用营养培养基洗这些分散悬浮的细胞； 4将细胞沉积在40×110mm 细胞瓶的平面上，并形成一层连续的膜； 5将水样接种到这层膜上，再用营养琼脂覆盖； 6检查蚀斑个数，据水样体积可求出病毒的浓度。

22在水体自净过程中，水体中细菌减少的原因有哪些？ 细菌减少的原因有：1营养物的减少； 2日光、水温的影响； 3某些化学物质存在（影响PH 或有毒性）； 4生物的影响（吞食）。

生活污水排入河流后，开始时，细菌有所增加，以后就逐渐减少，如果无新的污染，三天后，水中细菌数目一般不会超过最大量的10-20% 23简述好氧处理的机理及特点？ 好氧生物处理是在有氧的情况下，借好氧微生物的作用来进行，在处理过程中，废水中的溶解性有机物质透过细菌的细胞壁和细胞膜而为细菌所吸收，固体和胶体有机物质先附着在细菌体外，由细菌所分泌的外酶分解为溶解性物质，再渗入细胞，细菌通过自身的生命活动，把一部份吸收的有机物氧化成简单的无机物，并放出细菌生长、活动所需要的能量，而把另一部份有机物同化为新的细胞物质，于是细菌逐渐生长繁殖，产生更多的细菌，有机物被处理掉。

好氧处理的特点 A 、处理效果好，水质基本上无臭气； B 、时间短、效率高。

宜于处理大量废水； C 、 需氧的供应和比较复杂的处理设备。

24简述厌氧处理的机理及特点？在无氧的条件下，借厌氧微生物的作用来进行，厌氧处理经历二个阶段：酸性发酵阶段和碱性发酵阶段。

分解初期微生物活动中的分解产物是有机酸、醇、氨、二氧化碳、硫化氢、磷化氢等，在这一阶段有机酸大量积累，PH下降，叫酸性发酵阶段，参与的细菌为产酸细菌，在后期，由于产生的氨的中和作用以及另一群统称为甲烷细菌的微生物开始分解有机酸和醇，产生甲烷和二氧化碳，PH迅速上升，这一阶段叫碱性发酵阶段。

厌氧处理的特点A、反应速度慢、时间长；B、处理效果差。

产生臭味、黑色物质；C、在密闭的池中进行，且池子需要容积大；D、产生的甲烷可作能源；E, 运行过程的能耗少，运转管理费用少（不需供氧设备）；25为什么废水一般用好氧处理？而污泥用厌氧处理？主要取决于环境中氧的含量。

在有氧的情况下，好氧法处理能有效地分解转化有机物，而在污泥缺氧的环境中，厌氧处理能使难以好氧降解的有机物转化为较易好氧降解的物质。

26污水用活性污泥法处理时，为什么要有供氧设备，溶解氧对污水的处理有何影响？活性污泥法需要供氧设备主要适用于向污水中充氧增加水中的溶解氧含量。

活性污泥法一般采用好氧生物处理，通过向水中增加溶氧，培养污水中的好氧细菌，在氧气充足的条件，通过微生物的氧化作用将有机物进行分解消化去除。

27在配制培养基时，琼脂起什么作用？根据所加琼脂的多少，培养基可分为哪三种类型？这三种类型的培养基各有何用途？在配制培养基时，琼脂起凝固剂的作用；培养基可分为液体培养基：用于鉴别（生化反应）半固体培养基：用于观察运动固体培养基：用于纯种分离、菌落观察等28试以大肠杆菌降解乳糖来说明操纵子学说。