环境工程微生物
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诱发突变:利用物理或化学的因素处理微生物群体,促使少数个体细胞的DNA分子结构发生改变,在基因内部碱基配对发生错差,引起微生物的遗传性状发生突变.
土壤自净:土壤对施入一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解的能力,通过各种物理.化学过程自动分解污染物使土壤恢复到原有水平的净化过程.
土壤生物修复:是利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株,甚至用构建的特异降解功能菌投加到各污染土壤中,将滞留的污染物快速降解和转化,恢复土壤的天然功能.
底物水平磷酸化:底物的氧化与磷酸化反应相耦合并生成ATP.
氧化磷酸化:微生物在好氧呼吸和无氧呼吸时,通过电子传递体系产生ATP的过程.
发酵:指在无外在电子受体时,底物脱氢后产生的还原力[H]不经呼吸链传递而直接交给某一内源性中间产物接受,以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应.
分批培养:将一定量的微生物接种在一个封闭的.盛有一定体积液体培养基的容器内,保持一定的温度.PH和溶解氧量,微生物在其中生长繁殖,结果出现微生物的数量,达到高峰后又由多变少,甚至死亡的变化规律.
第一阶段:水解发酵阶段,是水解和发酵性细菌群将大分子有机物分解成小分子有机物.生物群落是水解发酵性细菌群.
第二阶段:产氢产乙酸阶段,是产氢和产乙酸细菌群把第一阶段的产物进一步分解为乙酸和氢气.微生物群落为产氢产乙酸菌群.
第三阶段:产甲烷阶段.微生物群落是两组生理性质不同的专性厌氧产甲烷菌群.一组是将氢气和二氧化碳合成甲烷,或一氧化碳和氢气合成甲烷;另一组是将乙酸脱羧生成甲烷和二氧化碳,或利用甲酸.甲醇和甲基胺裂解为甲烷.
鉴别培养基:几种细菌由于对培养基中某一成分的分解能力不同,其菌落通过指示剂显示出不同的颜色而被区分开来,起这种鉴别和区分不同细菌作用的培养基叫鉴别培养基.
加富培养基:由于样品中细菌数量少,或是对营养要求比较苛刻不易培养出来,故用特别的物质或成分促使微生物快速生长,这种用特别物质或成分配制而成的培养基叫加富培养基.
好养生物膜:由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物在生物滤池滤料上活黏附在生物转盘盘片上的一层黏性.薄膜状的微生物混合群体.
聚磷酸活性污泥:由多种好氧异养菌.厌氧异养菌和兼性厌氧菌组成,实质是产氧酸和聚磷菌的混合群体.
鞭毛虫:活性污泥培养初期或在处理效果差是大量出现
变形虫:在ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ性污泥培养中期出现
钟虫:污水处理效果好时出现
酶的活性中心:指在酶的活性部位,是酶蛋白分子中直接参与和底物结合,并与酶的催化作用直接有关的部位.
培养基:根据各种微生物对营养的需要,包括水.碳源.能源.氮源.无机盐及生长因子等按一定比例配制而成的,用以培养微生物的基质.
选择培养基:根据某微生物的特殊营养要求或对各种化学物质敏感程度的差异而设计.配制的培养基.
硫化作用:在有氧条件下,通过硫细菌的作用将硫化氢氧化为单质硫,进而氧化为硫酸.
反硫化作用:土壤淹水.河流.湖泊等水体处于缺氧状态时,硫酸盐.亚硫酸盐.硫代硫酸盐和次硫酸盐在微生物的还原作用下形成硫化氢.
好养活性污泥:由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼有少量的厌氧微生物)与污(废)水中有机物和无机固体物质混凝交织在一起,形成的絮状体.
5:在培养微生物过程中,什么原因使培养基的PH下降?什么原因使PH上升?在生产中如何调节控制PH?
答:大肠杆菌在PH7.2-7.6的培养基中生长,分解葡萄糖.乳酸产生有机酸,这就会引起培养基的PH下降,培养基变酸.微生物在含有蛋白质.蛋白胨及氨基酸等中性物质培养基中生长,这些物质可经微生物分解,发生脱氨基作用,产生氨气和胺类等碱性物质,使培养基PH上升.另外,由于细胞选择性的吸收阳离子或阴离子,也会改变培养基的PH.如:硫酸铵做无机氮源,会使ph下降;尿素经细菌分解产生氨气,使培养基的PH上升;硝化钠做氮源,培养基的PH上升.
水体自净:河流接纳了一定量的有机污染物后,在物理的.化学的和水生物(微生物.动物和植物)等因素的综合作用后得到净化,水质恢复到污染前的水平和状态.
水体富营养化:人类将富含氧.磷的城市生活污水和工业废水排放入湖泊.河流和海洋,使上述水体的氮.磷营养过剩,促使水体中藻类过量生长,使淡水水体发生水华,使海洋发生赤潮.
(4)寡污带:溶解氧恢复到正常含量.指示生物有:鱼腥蓝细菌,硅藻,黄藻,钟虫,变形虫等.
8:画图
倒置反硝化
进水缺氧好氧沉淀出水
传统反硝化
进水出水
A/O法
进水出水
A2/O法
进水出水
名词解释:
病毒:没有细胞结构,专性寄生在活的敏感宿主体内的超微小生物.
芽孢:某些细菌在它的生活史中的某个阶段或某些细菌在它遇到外界不良环境时,在其细胞内形成一个内生孢子叫芽孢.
菌落:由一个细菌繁殖起来的,由无数细菌组成具有一定形态特征的细菌集团.
原生动物:动物中最原始.最低等.结构最简单的单细胞生物.
6:微生物对氧化还原点位要求如何?在培养微生物过程中氧化还原电位如何变化?有什么办法控制?
答:一般好氧微生物要求Eh为+300-+400mV,好氧微生物在Eh达到+100mV以上才能生长.兼性厌氧菌微生物在Eh为+100mV以上时进行好氧呼吸,在Eh为+100mV以下时进行无氧呼吸.专性厌氧细菌要求Eh为-300~-250mV,专性厌氧的产甲烷菌要求Eh更低,为-300~-400mV,最适Eh为-330mV.
第四阶段:同型产乙酸阶段,是同型产乙酸菌将氢气和二氧化碳转化为乙酸的过程.
3:细菌.放线菌.酵母菌.霉菌.藻类和原生动物等分别要求什么样的PH?
答:大多数细菌.藻类和原生动物的最适PH为6.5~7.5,他们对PH的适应范围为4-10.细菌一般要求中性和偏碱性;放线菌在中性和偏碱性环境中生长,以PH为7-8最适宜;酵母菌和霉菌要求在酸性或偏酸性的环境中生活,最适PH范围在3-6,有的在5-6,其生长极限在1.5-10.
氧化还原点位受氧分压的影响:氧分压高,氧化还原电位高;氧分压低,氧化还原点位低.在培养微生物过程中,由于微生物生长繁殖消耗了大量氧气,分解有机物产生氢气,使氧化还原电位降低,在微生物对数生长期中下降到最低点,
环境中的PH对氧化还原电位也有影响:PH低时,氧化还原电位低;PH高时,氧化还原电位高.
氧化还原点位有用一些还原剂加以控制,使微生物体系中的氧化还原电位维持在低水平上.这类还原剂有抗坏血酸,硫二乙醇钠,二硫苏糖醇,谷胱甘肽,硫化氢及金属铁.铁可将Eh维持在-400mV.若微生物在代谢过程中产生H2S,可将Eh降至-300mV.
7:水体污染指标有哪些?污化系统的分类及特征.
答:指标:BIP指数,细菌菌落总数,总大肠菌群
(1)多污带:溶解氧极低,为厌氧状态,每毫升水含有几亿个细菌.无显花植物,鱼类绝迹.
(2)α-中污带:溶解氧少,为半厌氧状态,每毫升水约有几千万个细菌.底泥已部分无机化,滋生了很多的颤蚯蚓.
(3)β-中污带:溶解氧浓度升高,每毫升水中只有几万个细菌.藻类大量繁殖,水生植物出现.
4:试述PH过高或过低对微生物的不良影响.用活性污泥法处理污水时为什么要是PH保持在6.5以上?
答:污水处理生物的PH宜维持在6.5以上至8.5左右的环境,是因为在6.5以下的酸性环境不利于细菌和原生动物生长,尤其对菌胶团细菌不利.相反,对霉菌及酵母菌有利.如果活性污泥中有大量的霉菌繁殖,由于多数霉菌不像细菌那样分泌黏性物质于细胞外,其吸附能力和絮凝性能不如菌胶团,如果霉菌的数量在活性污泥中占优势,会造成活性污泥的结构松散,不易沉降,甚至导致活性污泥丝状膨胀,就会降低活性污泥整体处理效果,出水水质下降.
细菌的生长曲线:以细菌个数或细菌数的对数或细菌的干重为纵坐标,以培养时间为横坐标,连接坐标系上各点成一条曲线.
驯化:在工业废水生物处理中,用含有某些污染物的工业废水筛选.培养来自处理其他废水的菌种,使它们适应该种工业废水,并产生高效降解其中污染物能力的方法.
基因突变:微生物的DNA被某种因素引起碱基的缺失.置换或插入,改变了基因内部原有的碱基排列顺序,从而引起其后代表现型的改变.
吸管虫:污水处理效果一般时出现
原生动物:起包囊,污水处理不正常
轮虫:污水生物处理效果好
线虫:水净化程度差
大题:
1:糖酵解途径
葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖→1,6-二磷酸果糖→3-磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油
→磷酸二羟丙酮
酸→3-磷酸甘油酸→2-磷酸甘油酸→磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸
2:四阶段理论
城市生活污水中,污泥中含蛋白质,在处理时可不加缓冲性物质.如果不含蛋白质,氨等物质时,处理之前就要投加缓冲物质.若是连续运行,不但在运行之前,而且在运行期间也要注意投加缓冲物质.所加的缓冲物质有碳酸氢钠,碳酸钠,氢氧化钠及氨等,以碳酸氢钠为最佳.
霉菌和酵母菌对有机物具有较强的分解能力.PH较低的工业废水可用霉菌和酵母菌处理,不需要用碱调节PH值.
土壤自净:土壤对施入一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解的能力,通过各种物理.化学过程自动分解污染物使土壤恢复到原有水平的净化过程.
土壤生物修复:是利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株,甚至用构建的特异降解功能菌投加到各污染土壤中,将滞留的污染物快速降解和转化,恢复土壤的天然功能.
底物水平磷酸化:底物的氧化与磷酸化反应相耦合并生成ATP.
氧化磷酸化:微生物在好氧呼吸和无氧呼吸时,通过电子传递体系产生ATP的过程.
发酵:指在无外在电子受体时,底物脱氢后产生的还原力[H]不经呼吸链传递而直接交给某一内源性中间产物接受,以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应.
分批培养:将一定量的微生物接种在一个封闭的.盛有一定体积液体培养基的容器内,保持一定的温度.PH和溶解氧量,微生物在其中生长繁殖,结果出现微生物的数量,达到高峰后又由多变少,甚至死亡的变化规律.
第一阶段:水解发酵阶段,是水解和发酵性细菌群将大分子有机物分解成小分子有机物.生物群落是水解发酵性细菌群.
第二阶段:产氢产乙酸阶段,是产氢和产乙酸细菌群把第一阶段的产物进一步分解为乙酸和氢气.微生物群落为产氢产乙酸菌群.
第三阶段:产甲烷阶段.微生物群落是两组生理性质不同的专性厌氧产甲烷菌群.一组是将氢气和二氧化碳合成甲烷,或一氧化碳和氢气合成甲烷;另一组是将乙酸脱羧生成甲烷和二氧化碳,或利用甲酸.甲醇和甲基胺裂解为甲烷.
鉴别培养基:几种细菌由于对培养基中某一成分的分解能力不同,其菌落通过指示剂显示出不同的颜色而被区分开来,起这种鉴别和区分不同细菌作用的培养基叫鉴别培养基.
加富培养基:由于样品中细菌数量少,或是对营养要求比较苛刻不易培养出来,故用特别的物质或成分促使微生物快速生长,这种用特别物质或成分配制而成的培养基叫加富培养基.
好养生物膜:由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物在生物滤池滤料上活黏附在生物转盘盘片上的一层黏性.薄膜状的微生物混合群体.
聚磷酸活性污泥:由多种好氧异养菌.厌氧异养菌和兼性厌氧菌组成,实质是产氧酸和聚磷菌的混合群体.
鞭毛虫:活性污泥培养初期或在处理效果差是大量出现
变形虫:在ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ性污泥培养中期出现
钟虫:污水处理效果好时出现
酶的活性中心:指在酶的活性部位,是酶蛋白分子中直接参与和底物结合,并与酶的催化作用直接有关的部位.
培养基:根据各种微生物对营养的需要,包括水.碳源.能源.氮源.无机盐及生长因子等按一定比例配制而成的,用以培养微生物的基质.
选择培养基:根据某微生物的特殊营养要求或对各种化学物质敏感程度的差异而设计.配制的培养基.
硫化作用:在有氧条件下,通过硫细菌的作用将硫化氢氧化为单质硫,进而氧化为硫酸.
反硫化作用:土壤淹水.河流.湖泊等水体处于缺氧状态时,硫酸盐.亚硫酸盐.硫代硫酸盐和次硫酸盐在微生物的还原作用下形成硫化氢.
好养活性污泥:由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物(兼有少量的厌氧微生物)与污(废)水中有机物和无机固体物质混凝交织在一起,形成的絮状体.
5:在培养微生物过程中,什么原因使培养基的PH下降?什么原因使PH上升?在生产中如何调节控制PH?
答:大肠杆菌在PH7.2-7.6的培养基中生长,分解葡萄糖.乳酸产生有机酸,这就会引起培养基的PH下降,培养基变酸.微生物在含有蛋白质.蛋白胨及氨基酸等中性物质培养基中生长,这些物质可经微生物分解,发生脱氨基作用,产生氨气和胺类等碱性物质,使培养基PH上升.另外,由于细胞选择性的吸收阳离子或阴离子,也会改变培养基的PH.如:硫酸铵做无机氮源,会使ph下降;尿素经细菌分解产生氨气,使培养基的PH上升;硝化钠做氮源,培养基的PH上升.
水体自净:河流接纳了一定量的有机污染物后,在物理的.化学的和水生物(微生物.动物和植物)等因素的综合作用后得到净化,水质恢复到污染前的水平和状态.
水体富营养化:人类将富含氧.磷的城市生活污水和工业废水排放入湖泊.河流和海洋,使上述水体的氮.磷营养过剩,促使水体中藻类过量生长,使淡水水体发生水华,使海洋发生赤潮.
(4)寡污带:溶解氧恢复到正常含量.指示生物有:鱼腥蓝细菌,硅藻,黄藻,钟虫,变形虫等.
8:画图
倒置反硝化
进水缺氧好氧沉淀出水
传统反硝化
进水出水
A/O法
进水出水
A2/O法
进水出水
名词解释:
病毒:没有细胞结构,专性寄生在活的敏感宿主体内的超微小生物.
芽孢:某些细菌在它的生活史中的某个阶段或某些细菌在它遇到外界不良环境时,在其细胞内形成一个内生孢子叫芽孢.
菌落:由一个细菌繁殖起来的,由无数细菌组成具有一定形态特征的细菌集团.
原生动物:动物中最原始.最低等.结构最简单的单细胞生物.
6:微生物对氧化还原点位要求如何?在培养微生物过程中氧化还原电位如何变化?有什么办法控制?
答:一般好氧微生物要求Eh为+300-+400mV,好氧微生物在Eh达到+100mV以上才能生长.兼性厌氧菌微生物在Eh为+100mV以上时进行好氧呼吸,在Eh为+100mV以下时进行无氧呼吸.专性厌氧细菌要求Eh为-300~-250mV,专性厌氧的产甲烷菌要求Eh更低,为-300~-400mV,最适Eh为-330mV.
第四阶段:同型产乙酸阶段,是同型产乙酸菌将氢气和二氧化碳转化为乙酸的过程.
3:细菌.放线菌.酵母菌.霉菌.藻类和原生动物等分别要求什么样的PH?
答:大多数细菌.藻类和原生动物的最适PH为6.5~7.5,他们对PH的适应范围为4-10.细菌一般要求中性和偏碱性;放线菌在中性和偏碱性环境中生长,以PH为7-8最适宜;酵母菌和霉菌要求在酸性或偏酸性的环境中生活,最适PH范围在3-6,有的在5-6,其生长极限在1.5-10.
氧化还原点位受氧分压的影响:氧分压高,氧化还原电位高;氧分压低,氧化还原点位低.在培养微生物过程中,由于微生物生长繁殖消耗了大量氧气,分解有机物产生氢气,使氧化还原电位降低,在微生物对数生长期中下降到最低点,
环境中的PH对氧化还原电位也有影响:PH低时,氧化还原电位低;PH高时,氧化还原电位高.
氧化还原点位有用一些还原剂加以控制,使微生物体系中的氧化还原电位维持在低水平上.这类还原剂有抗坏血酸,硫二乙醇钠,二硫苏糖醇,谷胱甘肽,硫化氢及金属铁.铁可将Eh维持在-400mV.若微生物在代谢过程中产生H2S,可将Eh降至-300mV.
7:水体污染指标有哪些?污化系统的分类及特征.
答:指标:BIP指数,细菌菌落总数,总大肠菌群
(1)多污带:溶解氧极低,为厌氧状态,每毫升水含有几亿个细菌.无显花植物,鱼类绝迹.
(2)α-中污带:溶解氧少,为半厌氧状态,每毫升水约有几千万个细菌.底泥已部分无机化,滋生了很多的颤蚯蚓.
(3)β-中污带:溶解氧浓度升高,每毫升水中只有几万个细菌.藻类大量繁殖,水生植物出现.
4:试述PH过高或过低对微生物的不良影响.用活性污泥法处理污水时为什么要是PH保持在6.5以上?
答:污水处理生物的PH宜维持在6.5以上至8.5左右的环境,是因为在6.5以下的酸性环境不利于细菌和原生动物生长,尤其对菌胶团细菌不利.相反,对霉菌及酵母菌有利.如果活性污泥中有大量的霉菌繁殖,由于多数霉菌不像细菌那样分泌黏性物质于细胞外,其吸附能力和絮凝性能不如菌胶团,如果霉菌的数量在活性污泥中占优势,会造成活性污泥的结构松散,不易沉降,甚至导致活性污泥丝状膨胀,就会降低活性污泥整体处理效果,出水水质下降.
细菌的生长曲线:以细菌个数或细菌数的对数或细菌的干重为纵坐标,以培养时间为横坐标,连接坐标系上各点成一条曲线.
驯化:在工业废水生物处理中,用含有某些污染物的工业废水筛选.培养来自处理其他废水的菌种,使它们适应该种工业废水,并产生高效降解其中污染物能力的方法.
基因突变:微生物的DNA被某种因素引起碱基的缺失.置换或插入,改变了基因内部原有的碱基排列顺序,从而引起其后代表现型的改变.
吸管虫:污水处理效果一般时出现
原生动物:起包囊,污水处理不正常
轮虫:污水生物处理效果好
线虫:水净化程度差
大题:
1:糖酵解途径
葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖→1,6-二磷酸果糖→3-磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油
→磷酸二羟丙酮
酸→3-磷酸甘油酸→2-磷酸甘油酸→磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸
2:四阶段理论
城市生活污水中,污泥中含蛋白质,在处理时可不加缓冲性物质.如果不含蛋白质,氨等物质时,处理之前就要投加缓冲物质.若是连续运行,不但在运行之前,而且在运行期间也要注意投加缓冲物质.所加的缓冲物质有碳酸氢钠,碳酸钠,氢氧化钠及氨等,以碳酸氢钠为最佳.
霉菌和酵母菌对有机物具有较强的分解能力.PH较低的工业废水可用霉菌和酵母菌处理,不需要用碱调节PH值.