华北理工水处理生物学期末考试A卷及参考答案

华北理工大学水处理生物学期末考试A卷一、填空题（每空1分，共计58×1=58分）1.细菌细胞结构的基本结构包括、、、和。特殊结构包括、和。2.水分占细菌细胞湿重的，有机物占细菌干重的左右。3.好氧生长型细菌对碳、氮、磷营养需求的比例基本为C:N:P=。4.酶催化反应的特点主要有：、、、。5.米-门公式的数学表达式为Km称为，米-门公式描述的是：。6.细菌呼吸作用的本质是。7.细菌好氧呼吸的电子受体是，分子内无氧呼吸的电子受体是，分子外无氧呼吸的电子受体是。8.一般活性污泥法曝气池中的细菌生长处于，延时曝气法的活性污泥曝气池中细菌生长处于。9.原生动物是动物界最低等的，但在生理上却是一个完善的有机体，其细胞体内有各种不同的细胞器：、、、。原生动物的营养类型有、和。按照原生动物的胞器和其他特点可以将其划分为（代表性的原生动物有：（至少一个））（代表性的原生动物有：（至少一个））和（代表性的原生动物有：（至少一个））原生动物。10.微生物之间的关系有：、、和。11.生活饮用水国家标准中卫生细菌学标准要求，水中细菌总数要求，大肠菌群要求。12.生物脱氮过程中，参与硝化作用的细菌称为，该细菌的营养类型是，需氧情况时；参与反硝化作用的细菌称为，该细菌的营养类型是，需氧情况是。13.厌氧生物处理的四阶段理论包括：、、、。14.污化系统可以将水体污染划分为四个带，分别为；、、、。二、名词解释（每个2分，共计6×2=12分）1.革兰氏染色法：2.菌胶团：3.芽孢：4.化能异养：5.内源呼吸：6.水体富营养化；三、简答题（共计30分）1.原核生物与真核生物的区别？并至少举出三种水处理中常见的属于该类的微生物。（6分）2.请绘出间歇培养条件下的细菌生长曲线，并说明细菌生长各个阶段的特点？（12分）3.原生动物在废水处理中的作用？（5分）4.生物除磷的原理？（5分）5.消毒和灭菌的区别？（2分）参考答案一、填空题（每空1分，共计58×1=58分）评分标准：内容基本正确即得分；个别内容不完全正确的，酌情给0.5分。1.细菌细胞结构的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核质和内含物。特殊结构包括荚膜、芽孢和鞭毛。2.水分占细菌细胞湿重的70～90%，有机物占细菌干中的90%左右。3.好氧生长型细菌对碳、氮、磷营养需求的比例基本为C:N:P=100：5：1。4.酶催化反应的特点主要有：高效的催化性、温和性、专一性、不耐高温性、可逆性（四个即可）。5.米-门公式的数学表达式为SKSmmax，Km称为米氏常数（半饱和常数或半速度常数）米-门公式描述的是：酶促反应速度与基质浓度的关系。6.细菌呼吸作用的本质是生物氧化和还原的统一过程。7.细菌好氧呼吸的电子受体是氧气（分子态氧），分子内无氧呼吸的电子受体是分解过程中产生的简单有机物，分子外无氧呼吸的电子受体是无机氧化物（化合态氧）。8.一般活性污泥法曝气池中的细菌生长处于稳定期（平衡期），延时曝气法的活性污泥曝气池中细菌生长处于内源呼吸期（衰老期）。9.原生动物是动物界最低等的单细胞动物，但在生理上却是一个完善的有机体，其细胞体内有各种不同的细胞器：行动胞器、消化-营养胞器、排泄胞器、感觉胞器。原生动物的营养类型有动物性营养、植物性营养和腐生性营养。按照原生动物的胞器和其他特点可以将其划分为肉足类（代表性的原生动物有：变形虫、太阳虫至少一个）、鞭毛类（代表性的原生动物有：绿眼虫、衣滴虫、梨波豆虫、跳侧滴虫至少一个）和纤毛类（代表性的原生动物有：草履虫、肾形虫、豆形虫、钟虫至少一个）原生动物。10.微生物之间的关系有；互生关系、共生关系、拮抗关系和寄生关系。11.生活饮用水国家标准中卫生细菌学标准要求，水中细菌总数不超过100个/mL，大肠菌群是100mL水中不得检出。12.生物脱氮过程中，参与硝化作用的细菌称为硝化细菌（硝酸菌、亚硝酸菌），该细菌的营养类型是自养型，需氧情况时好氧的；参与反硝化作用的细菌称为反硝化细菌，该细菌的营养类型是异养型，需氧情况是厌氧（缺氧）的。13.厌氧生物处理的四阶段理论包括：水解发酵阶段、产氢产乙酸阶段、同型产乙酸阶段、产甲烷阶段。14.污化系统可以将水体污染划分为四个带，分别为；多污带、α-中污带、β-中污带、寡污带。二、名词解释（每个2分，共计6×2=12分）评分标准：内容基本正确即得分，否则酌情减分。1.革兰氏染色法：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。革兰氏阳性菌呈紫色，革兰氏阴性菌呈红色。2.菌胶团：当细菌的荚膜物质相融合成一团块，内含有许多细菌时，称为菌胶团。3.芽孢：细菌在一定的环境条件下由于细胞质和核质的浓缩凝集所形成的一种特殊结构，一旦遇到适宜的条件可以发芽成新的营养体。4.化能异养：化能异养型微生物合成过程中的能量来源于化学能，碳源物质来源于有机碳。5.内源呼吸：当细菌难以获得营养时，将会利用自身合成的细胞物质来维持自身生理活动，称为内源呼吸。6.水体富营养化；当水体遭受污染，氮磷含量过高时，导致水体中藻类过量繁殖，破坏的水体的自然生态平衡，水质恶化。三、简答题（共计30分）评分标准：内容基本正确即得分，否则酌情减分。1.原核生物与真核生物的区别？并至少举出三种水处理中常见的属于该类的微生物。（6分）（1）原核生物是具有原核细胞的生物，原核细胞的核发育不完全，只有一个核质高度集中的核区（似核结构），不具有核膜，核物质裸露，与细胞质没有明显的界限，没有分化特异的细胞器，只有膜体系的不规则的泡沫结构，不进行有丝分裂。（2分）（2）属于原核生物的有：细菌、放线菌、蓝细菌、丝状菌等（１分）（3）真核生物：具有真核细胞的生物。真核细胞内有发育完好的细胞核，有核膜是细胞核与细胞质有明显界限，有高度分化的特异细胞器（如线粒体、叶绿体、中心体、高尔基体），进行有丝分裂。（2分）（4）属于真核生物的有：酵母菌、霉菌、藻类、原生动物、后生动物等（１分）2.请绘出间歇培养条件下的细菌生长曲线，并说明细菌生长各个阶段的特点？（12分）答：间歇培养条件下，细菌的生长曲线如下图：（4分）细菌生长各个阶段的特点为：（1）缓慢期（适应期）（2分）底物特点：底物充足（重要）细菌特点：a)生长速率常数近于零（重要）b)细胞形态变大，但基本不分裂（重要）c)rRNA含量增高d)合成代谢较活跃（2）对数生长期（2分）底物特点：底物充足，大量被细菌消耗，降解速率最高（重要）活菌数00时间细菌数生长速度缓慢期对数期稳定期衰老期总菌数细菌数的对数细菌特点：a)生长速率最大，呈对数生长，世代时间（generationtime）最短（重要）b)酶系活跃、代谢旺盛c)细胞进行平衡生长，体内各成分最为均匀（3）稳定期（平衡器、静止期）（2分）底物特点：底物被大量消耗，不能够维持对数期细菌高生长速率所需要的有机物质，导致细菌生长率下降（重要）细菌特点：细菌数量增多，由于底物被大量消耗，很难维持细菌的对数生长速率。生长和死亡处于平衡状态，净增长速度为零（重要）（4）衰老期（内源呼吸期）（2分）底物特点：底物被微生物大量耗尽，微生物因得不到营养，而进行内源呼吸。（重要）细菌特点a)由于食物大量被消耗，细菌由于得不到营养而利用自身的营养物质来维持生理活动，细胞会发生自溶现象（autolysis）（重要）b)往往产生芽孢3.原生动物在废水处理中的作用？（5分）答：（1）原生动物对废水净化的影响a)提高有机物的去除率——动物性营养原生动物，如动物性鞭毛虫、变形虫、纤毛虫以有机物及细菌为食，对有机物有去除作用。（1分）b)促进活性污泥的生物絮凝，有利于沉淀，提高出水水质。——纤毛虫可以分泌一些促进絮凝的糖类（1分）c)纤毛虫吞食细菌，提高出水水质（1分）（2）原生动物作为废水生物处理效果好坏的指示生物（2分）由于种类不同的原生动物对环境条件的要求不同，对环境变化的敏感程度也不相同，故可以利用原生动物种群的生长情况，判断生物处理构筑物的运转情况及废水净化的效果。4.生物除磷的原理？（5分）（1）厌氧条件下，聚磷菌释放磷（1分）厌氧条件下（无溶解氧、无结合氧），聚磷菌利用体内的ATP进行水解，放出H3PO4和能量，形成ADP。聚磷菌利用分解获得的能量，吸收污水中的营养物质，合成PHB（羟基丁酸盐）。（1分）（2）好氧条件下，聚磷菌吸收磷（1分）好氧条件下，聚磷菌分解体内储存的PHB获得能量，过量摄取废水中的磷，合成聚磷酸盐贮存于体内。（1分）（3）过量摄取的磷随污泥排出污水处理系统。（1分）5.消毒和灭菌的区别？（2分）（1）消毒：杀死一部分微生物，主要是病原微生物。一般消毒剂只能在普通浓度杀死普通细菌，而杀不死芽孢和孢子。（1分）（2）灭菌：杀死一切微生物包括芽孢和孢子。（1分）