水处理生物学研究的对象

1水处理生物学研究的对象：水处理工程和环境水体水质净化过程（水中的污染物迁移、分解及转化过程）2 微生物的特点：种类多，分布广，繁殖快，易变异，个体微小3 林奈双命名法（属名+种名）每种生物的学名由两个拉丁词组成，前一词为该种的所在属的属名，常用名词（斜体），第一个字母大写；第二个词为种名，常用形容词（斜体），表示该物种的主要特征或产地，第一个字母小写。

双名后面可附定名人的姓氏或其缩写（正体）。

4 革兰氏染色主要步骤（阳性为蓝紫色阴性为红色）初染,煤染,脱色,复染细胞壁的结构不同导致革兰氏结果不同。

5 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。

形态：球状，杆状，螺旋状。

基本结构：细胞壁，细胞膜，细胞质（不流动，富含RNA，碱性），核区（一般为单倍体），内含物。

特殊结构：荚膜（s型细菌即光滑细菌），芽孢，鞭毛，菌毛，性毛。

6 荚膜：某些细菌在细胞壁外包围的一层粘液性物质，一般由糖和多肽组成芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成的一个圆形或椭圆形，厚壁，含水量低，抗逆性强的休眠体构造（每一个营养细胞内仅形成一个芽孢，不具备生殖能力）细菌的繁殖方式 1裂殖（主要）其中包含二分裂三分裂复分裂2芽殖菌落：将单个或少量同种细菌细胞接种于固体培养基时，在适当的培养条件下，该细胞会迅速生长繁殖形成许多细胞聚集在一起且肉眼可见的细胞集合体菌胶团：荚膜物质融合成一团块，内含许多细菌时，称为菌胶团。

7菌胶团在污水处理中的要求和其有何特殊意义？要求：为了使污水处理达到较好的效果，要求菌胶团结构紧密，吸附沉降性能良好。

必须满足菌胶团细菌对营养及环境的要求意义：它是活性污泥中细菌的主要存在形式。

1有较强吸附和氧化有机物的能力2是其多少大小及结构的精密程度可判断污泥性能的好坏8 污泥膨胀：丝状细菌，特别是球衣细菌，在污水处理的活性污泥中大量繁殖后，会使污泥结构极度松散，使污泥浮力增加而上浮，引起污泥膨胀，影响出水水质。

（枯草，大肠）9产甲烷古菌：严格厌氧产甲烷都是中温性的最适宜温度在25到40度最适宜的ph值约在6.8-7.210 真核生物定义：细胞核具有核膜，能进行有丝分裂，有线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的生物真核生物种类：真菌（无叶绿素，有肝糖元，细胞壁）显微藻类原生动物微型后生与原核细胞相比：形态更大，结构更复杂，细胞器的功能更为专一。

具有核膜包围的完整细胞核（双链DNA和蛋白质）11 酵母菌的繁殖方式：1芽殖、裂殖、无性孢子2有性繁殖霉菌的繁殖方式：菌丝片段，无性孢子，有孢子原生动物的繁殖：有性繁殖无性繁殖（二分裂繁殖）12原生动物在污水处理中的作用（常见的原生动物1肉足虫2鞭毛虫3纤毛类）1有一定的净化污染物的能力促进生物絮凝作用，成为可能的污泥减量化方法2原生动物多以细菌为食其吞噬活性污泥的能力得到关注，成为可能的污泥衡量化方法3还可作指示生物用以反映活性污泥和生物膜的质量及污水净化程度13原生动物休眠体：孢囊细菌休眠体：芽孢14 藻类对环境工程的影响：危害：1当他们在水库和湖泊中大量繁殖时会使水体带有臭味，有些种类还会产生颜色2水源中含有大量藻类时会影响水厂的正常水处理过程，造成滤池堵塞3藻类产生的藻毒素也引发关注4水体中的藻类大量繁殖会造成水体富营养化优点：1通过光合作用，在氧化塘等生物处理工艺中利用菌藻共生系统。

氧化分解水中有污染物净化污水2藻类具有光合作用产生氧气的功能。

天然水体自净过程中，藻类也起着一定的作用15轮虫的作用1在污水生物处理中有一定的净化作用。

2在污水生物处理过程中做指示生物。

当活性污泥中出现轮虫时，往往表明处理效果良好，但如果数量太多，则有可能破坏污泥的结构，使污泥松散上浮。

3缺点，在水源水中大量繁殖时，可能阻塞水厂的砂滤池。

16 微型动物在污泥减量化中的应用用于摄食剩余污泥的微型动物主要包括：1原生动物、轮虫等体型较小的，优势是数量多，生长速度快 2环节动物和软体动物等体型较大的，优势是受外界影响小，采集方便，便于集中投放微生物的生理特性17 微生物的营养物质：水，无机盐，生长因子，碳源，氮源，能源微生物的营养类型：根据微生物需要的能源和碳源的不同而划分培养基：是指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。

分类：选择性、鉴别、加富培养基酶：生物催化剂，基本成分蛋白质。

特点：高催化效率，高度专一性，调节性米门公式：v=VmS/(Km+S)，当Km=S时，v=Vm/2v—反应速度，S—基质浓度，Vm—最大反应速度，Km—米氏常数18.新陈代谢分为：分解代谢，合成代谢.。

新陈代谢的核心是能量代谢微生物利用的最初能源是：有机物，还原态无机物，光能。

19.微生物的呼吸类型：好氧呼吸>厌氧呼吸>发酵(产生的能量比较)20. 环境因素对微生物的影响：温度氢离子浓度，氧化还原电位，干燥，渗透压，光及辐射，化学药剂21.微生物生长的测定方法：(1)计数法：显微镜直接计数法、荧光染色计数法、活菌计数法（又称间接计数法1平板计数法2液体计数法3薄膜计数法）、特定微生物计数法(2)测定生长量法：重量法、光密度法、元素法、细胞物质含量法、其他生理生化指标法22间歇培养：将少量微生物接种于一定量的液体培养基内，在适宜的温度下培养，在培养过程中不加入也不取出培养基和微生物。

连续培养：恒浊连续培养恒化连续培养（停留时间ＲＴ必须大于倍增时间ＤＴ）23生长曲线：定时取样测定活微生物的数目或重量的变化，以活微生物的数量或微生物重量为纵坐标，以培养时间为横坐标，从而绘制出的曲线三个阶段，按重量绘制生长曲线：生长率上升阶段，生长率下降阶段，内源呼吸阶段。

四个时期（按数目的对数绘制曲线）缓慢期：菌体体积快增，细胞生理活性活跃。

对数期：分裂速度迅速增加。

稳定期：生长繁殖速度下降，菌体死亡数上升，相等，活菌数平衡且最大。

衰亡期：死亡速度大于繁殖速度，进行内源呼吸。

24常规活性污泥为什么利用稳定期的微生物而不用对数期的微生物？（1）对数期微生物要求的营养物质浓度高，因此出水有机物浓度的绝对值也相对高，不易达到排放标准。

（2）对数期的微生物沉淀性差，致使出水水质差。

（3）稳定期的微生物扔有相当的代谢能力，去除有机物的效果仍然好。

（4）稳定期的微生物体内积累了大量贮存物强化了微生物的生物吸附能力，自我絮凝、聚合能力强，泥水分离效果好，出水水质好。

25延时曝气法处理低浓度有机废水为什么利用衰亡期的微生物？（1）污水有机物浓度较低，不能满足稳定期微生物的营养需求，处理效果不好。

（2）延时曝气时间，以增大进水量，提高有机负荷，满足微生物营养需求，使微生物长期处于内源呼吸期，污泥量少，且稳定。

26生物膜：是一种不可逆的粘附于固体表面的，被微生物胞外多聚物包裹的有组织的微生物群体。

驯化：定向培育即通过有计划，有目的地控制微生物的生长条件，使微生物遗传性向人类需要的方向发展，在污水处理中，这种定向培育过程称为驯化。

变异：基因突变和基因重组27微生物的保藏与复壮：保藏：（1）斜面保藏（2）石蜡油封藏法（3）载体保藏（4）冷冻干燥保藏复壮：纯种分离，通过寄生体进行复壮，淘汰衰退的个体28微生物之间的关系有：（1）互生关系（氧化塘中藻类与细菌之间的双方互利）（2）共生关系（3）拮抗关系30好氧生物分解特点：速率快，程度彻底，能量利用率高，细胞转化率高好氧生物分解：氧+有机物+好氧微生物（包括兼性微生物，主要是好氧细菌成兼性细菌）厌氧生物分解：有机物+厌氧微生物（包括兼性微生物），主要是厌氧菌（包括兼性菌）31共代谢现象：指有些有机化合物单独存在时不能进行生物分解，但在与其他有机化合物同时存在时可以进行生物分解的现象。

32硝化作用：氨在硝化细菌的呼吸过程中先氧化成亚硝酸再氧化成硝酸，这种由氨氧化成硝酸的过程称为硝化作用。

反硝化作用：硝酸盐在缺氧的情况下可被厌氧菌作用而还原成亚硝酸盐和氮气等，这一过程称为反硝化作用。

氨化作用：微生物分解有机氮化物产生氨的过程。

产生的氨，一部分供微生物或植物同化，一部分被转变成硝酸盐。

33硫化作用：由硫磺细菌和硫化细菌引起，将硫化氢氧化成硫磺和硫酸的过程。

反硫化作用：利用硫酸盐还原菌在缺乏氧气和有机物存在的条件下，使硫酸盐转化成硫化氢。

34激活作用：生物分解产物的毒性大于原化合物时的生物分解作用，称激活作用。

35污水中有机污染物的生物分解性评价：BOD，COD，TOC，根据BOD/COD的比值来预测污水中有机污染物的生物分解性。

36好氧和厌氧生物处理-----根据污水生物处理对氧气的要求。

好样处理---附着型----生物滤池；悬浮型---活性污泥法中的曝气池。

活性污泥中的微生物主要有假单细胞菌等细菌，还有钟虫等原生动物，及轮虫等后生动物。

37生物膜法（生物滤池）微生物：生长在生物滤池中的细菌大多数是革兰氏阴性菌，其中很多能形成菌胶团。

丝壮细菌则有球衣细菌等。

在生物滤池下层主要是硝化细菌，真菌有镰刀霉等以及多种酵母菌。

藻类仅生长在滤池表面。

原生动物最常见的有钟虫等纤毛类原生动物。

此外还有一些其他种类的小型动物，如轮虫甚至苍蝇等小动物也会在滤池内生长繁殖。

处理污水一般多用好氧法，处理污泥则用厌氧法。

若处理高浓度有机污水。

先厌氧后好氧。

38、大型水生植物：挺水、漂浮、浮叶根生和沉水植物——四种生活型大型水生植物的水质净化作用：1促进悬浮物质的沉降；2吸收、分解污染物，对氮磷的吸收，对重金属的吸收，对有机物的吸收与降解；3抑制藻类生长：资源竞争抑制，释放抑藻化感物质。

39水体自净过程：指受污染的水体自然地恢复原样的现象。

水体自净过程：阶段一：有机物进入河流，有机物浓度↑，异养菌数量↑，DO ↓；阶段二：有机物浓度↓，异养菌数量↓，原生动物数量↑；阶段三：有机物浓度↓，异养菌数量↓，原生动物数量↓，藻类数量↑，DO↑。

变化一：有机污染物浓度由高降至低；变化二：生物相发生一系列变化：异养菌↑→原生动物数量↑→藻类↑；变化三：DO的变化：DO↓→DO↑→恢复原有水平。

40水中病原细菌：致病性大肠杆菌，伤寒杆菌（沙门），痢疾杆菌（志贺），霍乱弧菌，军团菌，黄链球菌。

共同特点：不生芽孢和荚膜，革兰氏阴性反应。

41水中病原生物---两虫：隐孢子虫和贾第鞭毛虫简称“两虫”，是新型致病性原生动物。

42大肠菌群作为卫生指标的意义：①因为大肠菌群的生理习性与伤寒杆菌、副伤寒杆菌和痢疾杆菌的生路特性较为相似。

在外界生存时间也与上述病原菌基本一致，而肠球菌的抵抗力弱，生存时间比病原菌短，水中若未检出肠球菌，也不能说明未受粪便污染。

②产气荚膜杆菌因为有押宝，能在自然环境中长期生存，它的存在不足以说明水是最近被粪便污染的。

③肠菌群在人的粪便中数量很大。