环境工程微生物学课后习题第五章参考答案

第五章题库及作业

一、基础题

1．什么叫分批培养和连续培养？

分批培养是将一定量的微生物接种在一个封闭的、盛有一定量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；结果出现微生物数量由少变多，达到高峰又由多变少，甚至死亡的变化规律，这就是细菌的生长曲线。培养液中细菌的浓度恒定，以浊度为控制指标的培养方式。在连续培养中，微生物的生长状态和规律与分批培养中的不同。它们往往处于相当分批培养中生长曲线的某一个生长阶段。废水的生物处理，除SBR 外，均采用恒化连续培养原理

2．微生物的生长曲线有哪几个阶段？它们的特点是什么？

①停滞期（或适应期）：细菌产生适应酶，细胞物质增加，个体增大，个体数目不增加n 停滞期初期：一部分细菌适应环境，而另一部分死亡,细菌总数下降；n 停滞期末期：细胞物质增加，个体体积增大，细胞代谢活力强，细胞中RNA含量高、嗜碱性强，开始细胞分裂。

②对数期：特点：细胞代谢活力最强，合成新细胞物质的速度最快，细菌生长旺盛。细胞数量以几何级数增长，细胞分裂一次的时间间隔最短。如要保持对数增长，就要定时，定量地加入营养③静止期：对数期消耗了大量营养物质，使培养基营养物浓度降低，DO下降，pH，Eh值降低。生长率下降，死亡率上升。新生的细菌数量= 死亡的细菌数量。营养物质成为限制因子，细菌开始积累贮存物质。④衰亡期：表现：死亡率增加，活菌数减少，甚至死亡数大于新生菌数，活菌数在一个阶段以几何级数下降，衰亡期的细菌常出现多形态、畸形或衰退型；有的细菌产生芽孢。

3．如何缩短微生物生长曲线中停滞期的时间？

（1）接种量大，时间短；（2）接种群体菌龄；处于对数期的菌种可缩短时间。而处于静止期和衰亡期的菌种，则时间延长，因为：曾耗尽了辅酶和细胞成分，需要时间合成新细胞物质；因代谢产物过多积累而中毒，需要修补。（3）营养；从丰富培养基接种到贫乏培养基也出现停滞期，因为细菌需要产生新的酶类以合成新物质。

4．处于静止期的微生物有什么特点？

5．什么条件下会使微生物处于生长曲线的衰亡期？缺乏营养，利用贮存物质，进行内源呼吸，即自身溶解。产生有毒代谢产物，抑制细菌生长。

6．活性污泥的生长曲线分为哪几个阶段？生长上升阶段、生长下降阶段和内源呼吸阶段。7．如何进行恒浊连续培养和恒化连续培养？①调节进水（含一定浓度的培养基）流速，使浊度达到恒定（用自动控制的浊度计测定）。当浊度较大时，加大进水流速，以降低浊度；浊度较小时，降低流速，提高浊度。②：以恒定流速进水，以相同流速流出代谢产物，使细菌处于最高生长速率状态的培养方式。8．为什么常规活性污泥法不利用对数生长期的微生物而利用静止期的微生物？

（1）需要的进水有机物浓度高，去除效率相同时，则出水有机物也相应提高，不易达到排放标准。（2）对数期的微生物生长繁殖旺盛，粘胶层和荚膜尚未形成，运动很活跃，不易自行凝聚成菌胶团，沉淀性能差。（3）静止期的微生物，仍有相当的代谢活力，去除有机物的效果仍然较好。体内积累了大量贮存物，如异染粒、聚β一羟基丁酸、粘液层和荚膜等，强化了微生物的生物吸附能力，自我絮凝、聚合能力强，在二沉池中泥水分离效果好，出水水质好。

9．分批培养和连续培养的区别

10．微生物生长量的常见测定方法有哪些？说出其中最主要的三种？

测定微生物总数：n 计数器直接计数；n 染色涂片计数；n 比例计数法。n 比浊法测定细菌悬浮液浓度。测定活细菌数：n 载玻片薄琼脂层培养计数；n 平板菌落（CFU）计数；

n 液体稀释培养计数；n 薄膜过滤计数等。计算生长量:n 测细胞干重法；n 通过测细胞含氮量确定细胞浓度；n 通过DNA的测定算出细菌浓度；n 生理指标法。

11．分别说明普通细菌，真菌和藻类的培养温度？

原生动物：16～25℃；工业：30℃；最适：1 37～43℃；少数：60℃

放线菌：23 ～37℃

霉菌：实验室培养：霉菌和酵母菌：28 ~32 ℃

藻类：28 ~30 ℃

12．嗜冷菌，中温菌，嗜热菌和超嗜热菌一般可在哪里能找到？为什么？

13．简述嗜冷微生物能在低温生长的原因。①嗜冷微生物具备更有效地催化反应的酶

②其主动输送物质的功能运转良好，使之能有效地集中必需的营养物质

③嗜冷微生物的细胞质膜含有大量的不饱和脂肪酸，在低温下能保持半流动性

14．简述低温对嗜中温和高温的微生物的不利原因。①代谢极微弱，体眠状态，但不死；

②低于10 ℃，蛋白质合成的启动受阻，不能合成蛋白质；④易与反馈抑制剂结合，影响生长；③恢复适宜温度后，可恢复活性。

15．高温对中温微生物会产生什么影响？极端温度对微生物的不利影响主要表现在破坏微生物机体的基本组成物质——蛋白质、酶蛋白和脂肪、蛋白质被高温严重破坏而发生凝固．为不可逆变性;还可能是由于细胞质膜含有受热易溶解的脂类，当用超高温处理时，细胞质膜的脂肪受热溶解使膜产生小孔，引起细胞内含物泄漏而致死。

16．灭菌的方法有哪些？这些方法可针对哪些对象施用？具体如何操作？

超高温的杀菌效果与微生物的种类，数量，生理状态。

芽孢有无及pH值都有关系。

高温杀菌所需作用时间的长短与温度高低有关。

灭菌方法有干热灭菌法和湿热灭菌法。消毒是用物理、化学因素杀死致病菌（有芽孢和无芽孢的细菌），或者是杀死所有微生物的营养细胞或一部分芽孢。

消毒法有巴斯德消毒法和煮沸消毒法两种。消毒效果取决于消毒时的温度和消毒时间。17．细菌，放线菌和真菌生长所需的适宜pH 值？大多数细菌、藻类和原生动物的最适pH 为6.5 ～7.5，它们的pH适应范围在4 ～10之间。①氧化硫杆菌和极端嗜酸菌，需在酸性环境中生活，其最适pH为3，在1.5时仍可生活。②放线菌在中性和偏碱性环境中生长．pH 以7.5 ～8.0最适宜。③酵母菌和霉菌，最适pH范围在3～6，有的在5～6，其生长极限在1.5～10之间。④各种工业废水的pH不同，通常在6－9之间

18．污水生物处理过程中PH 的控制有什么要求？为什么？

19．污水生物处理过程中溶解氧的控制要求是什么？为什么？

20．培养过程加缓冲液的目的是什么？①葡萄糖、乳糖作碳源，生成乙酸等，PH下降；

②蛋白质、蛋白胨作碳源，产生NH3，PH上升；③（NH4）2SO4作氮源，剩下SO42-，PH 下降；④NaNO3作氮源，NO3-被吸收，PH上升；

21．极端pH 为什么会对微生物会造成影响？①pH过低，会引起微生物体表面由带负电变为带正电，进而影响微生物对营养物的吸收。②过高或过低的pH还可影响培养基中有机化合物的离子化作用，从而间接影响微生物。因为细菌表面带负电荷，非离子状态化合物比离子状态化合物更容易渗入细胞。③酶只有在最适宜的pH时才能发挥其最大活性，极端的pH 使酶的活性降低，进而影响微生物细胞内的生物化学过程，甚至直接破坏微生物细胞。④过高或过低的pH均降低微生物对高温的抵抗能力.

22．好氧微生物，厌氧微生物和兼性厌氧微生物的适宜氧化还原电位范围是什么？

①好氧微生物生长在+100 mV以上，最适为+300 ~+400mV

②兼性厌氧微生物在Eh > +100mV时好氧呼吸，＜100mV时无氧呼吸

③专性厌氧细菌要求Eh为-200 ~ -250mV，专性厌氧的产甲烷菌为-300 ~ -400mV，最适宜为-330mV④好氧活性污泥法系统中在+200 ~ +600mV是正常的