《水处理微生物学》复习题

1说明水污染的来源、途径及危害。答：（1）工业污染源。主要污染地下水和地面水。形成硫酸雾、酸雨；汞污染，形成“水俣病”；镉污染，形成“骨痛病”；短期集中排放，引起水生物大量死亡；还可引起农业减产。（2）生活污染源。污染地面水、地下水。其中的病原微生物可引起流行病爆发。其中的氮和磷可引起水体富营养化，造成水生生物死亡。（3）面源污染。农田施的化肥、农药，其中的氮会流失，引起水体污染，在水中形成亚硝酸胺可致癌；蔬菜、水果中的农药在人体内累积，形成潜在危害。2什么是微生物（Microbe）？答：对形体微小，形态简单的低等生物的统称。3微生物的共同特性有哪些？答：(1)形体微小，结构简单；(2)比表面积大，代谢能力强；(3)生长旺盛，繁殖快；(4)适应力强，易变异；(5)分布广，种类多。4水中有哪些常见的微生物？答：非细胞类型：病毒（动、植物病毒、昆虫病毒），噬菌体（细菌病毒），真菌病毒等。原核细胞类型：细菌、放线菌、蓝细菌、立克次氏体、衣原体、支原体等。真核细胞类型：真菌、原生动物、后生动物、显微藻类等。5试说明微生物在给排水工程中的作用和危害？答：（1）污染水源。水中有各种病原菌如伤寒杆菌、霍乱弧菌、痢疾杆菌及肝炎病毒等，它们可引起人类严重的传染病，这些病原菌是通过粪便污染水源。因此了解水中的致病菌，设法去除，防止传染病的蔓延。此外有些藻类可使水生色或产生气味，甚至引起水体富营养化，应对这些藻类加以控制。（2）阻塞滤池、管道。如藻类、放线菌、丝状细菌。（3）利用微生物处理废水。生物滤池、活性污泥都是利用好氧微生物处理废水中溶解的和胶体的有机物。污泥消化是利用厌氧微生物处理高浓度的有机废水。生物的除磷脱氮也是利用微生物的作用来进行的。（4）进行水体的净化。污水排入河流、湖泊后，水体在一定限度内有自身的净化能力。根据净化的程度分成不同的带，每个带都有自己的指示生物。起净化作用的是细菌、真菌、藻类、原生动物等。第一章细菌的形态和结构（真细菌）1细菌有哪几种基本形态？其形态是固定不变的吗？细菌大小用什么单位测量？答：1）球菌：细胞呈球形，单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、链球菌、葡萄球菌球菌排列方式（优势排列）较稳定，对于细菌分类鉴定有重要意义。2）杆菌：杆菌排列方式不稳定，对细菌分类鉴定无意义。3）螺旋状菌：弧菌：菌体弯曲程度小于一周，呈“C”状，如霍乱弧菌。螺旋菌：菌体弯曲程度大于一周，螺旋圈数及螺距大小因种而异。细菌形态受环境条件如温度、营养状况、培养时间等因素的影响，环境条件不适时，菌体形态长呈现异常形态。细菌大小的测量单位是微米（um）2革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁结构有什么区别?答：革兰氏阳性菌细胞壁——一层，由很厚的肽聚糖和磷壁酸组成。革兰氏阴性菌细胞壁——分内壁层和外壁层两层。内壁层，紧贴细胞膜,由1—2层肽聚糖分子构成，无磷壁酸。外壁层，位于肽聚糖层的外部。3细菌的核质和质粒一样吗?试加以区别.答：细菌和核质和质粒概念不同，作用也不同。细菌的核质是原核，没有核膜和核仁，是双螺旋的环状DNA结构，是细菌遗传变异的主要物质基础，又叫细菌染色体。质粒是细菌细胞中独立于染色体（核质）之外的可自主复制的共价环状双链DNA分子。可自主复制，稳定遗传、可重组整合、可转移、可消除。4菌胶团、芽孢、荚膜、菌落、菌苔的概念答：菌胶团——有些细菌的粘液层粘连在一起，使许多细菌成团块状生长。芽孢——某些细菌细胞生长发育后期在胞内生成的圆形、椭圆形、圆柱形的抗逆性休眠结构。荚膜——某些细菌细胞壁外形成的厚度不一，疏散、透明、粘稠胶状物质结构。主要由多糖多肽或蛋白质组成。保持水分、储存养分。菌落——在适合的培养条件下单个菌体在固体平面培养基上形成的肉眼可见的群体。菌苔——在适合的培养条件下菌体在固体斜面培养基上生长繁殖形成的肉眼可见的群体。5如何区分新生菌胶团和老化菌胶团？答：活性污泥性能的好坏，主要可根据所含菌胶团多少、大小及结构来确定。新生菌胶团颜色较浅，无色透明，有旺盛的生命力，氧化分解有机物的能力强。老化菌胶团吸附了许多杂质，染色较深，看不到细菌单体，像一团烂泥，生命力较差。6简单说明细菌的一般结构?细菌有哪些特殊结构?答：细菌的一般结构又叫基本结构，即所有细菌都具有的细胞结构部分，包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核质、质粒、内含物等。特殊结构：部分细菌专有的细胞结构部分，包括芽孢、鞭毛、荚膜、菌毛等。7试述细菌芽孢的特征?为什么具有芽孢的细菌能够抵抗不良的环境?答：1.强抗逆性：抗高温，抗干燥，抗压，抗药物渗透（难于被染色），抗酸碱抗辐射，折光性等。2.休眠性：芽孢可长时间保持休眠状态而不表现代谢活性，正因为此，可保存多年而不丧失生命活力。若环境条件适宜，休眠状态芽孢可萌发并发育形成新营养细胞。3.壁厚质浓，水分少。所以芽孢的特殊结构和代谢活力弱决定了芽孢能够抵抗不良的环境。8什么叫活性污泥？答：废水处理构筑物曝气池内的污泥。其重要组成成分是菌胶团。9试述细菌革兰氏（Gram）染色原理？答：革兰氏阳性菌G+和革兰氏阴性菌G-两类细菌细胞壁结构组成上有明显差异导致其染色结果不同。革兰氏阳性菌G+经过结晶紫初染，碘液媒染，菌体胞壁被染成紫色，后经酒精脱色，由于其细胞壁较厚，肽聚糖结构层次多，且交联程度大，网孔径因酒精脱水而缩小，细胞壁内形成的结晶紫—碘复合物被阻留于细胞壁内，表现为不被脱色，后虽经过复染，最终染色结果仍然为紫色。革兰氏阴性菌G-经过结晶紫初染，碘液媒染，菌体胞壁被染成紫色，后经酒精脱色，由于其细胞壁较薄，肽聚糖结构层次少，且交联程度低（松疏），细胞内类脂成分含量较大，网孔径因酒精溶解脂类作用而增大，细胞壁内形成的结晶紫—碘复合物被洗脱，后经过红色染料复染，最终染色结果为红色。10原核：答：细菌等原核生物细胞遗传物质集中分布于细胞质某一区域，无特定形态的核结构（即无核膜、核孔、核仁等），故称原核，拟核或细菌染色体等。核物质含有DNA（占60%），RNA（占30%），蛋白质（占10%），电镜下观察可见原核由环状双链DNA紧密缠绕扭曲折叠成球状，棒状，哑铃状。第二章其它微生物1简述放线菌、丝状细菌、真菌、藻类、原生动物在废水生物处理中的作用。答：诺卡氏菌可处理含烃类和无机氰化物的废水；在正常运行的废水生物处理系统中，丝状细菌是生物絮体或生物膜的骨架，其上附着菌胶团，丝状细菌与菌胶团形成互惠关系，对维持废水处理系统稳定性，提高抗冲击负荷能力有重要意义。但过度繁殖会引起废水处理系统的污泥膨胀。真菌在生物滤池中起到结合生物膜的作用。有效氧化无机氰化物。若大量繁殖易引起污泥膨胀。铁细菌的存在会造成铁质水管的腐蚀和堵塞，并使水呈现颜色，影响水质。藻类大量繁殖产生气味，使水有颜色。藻类过量繁殖造成水体富营养化，危害水生生物，使湖泊变成沼泽或旱地。适量的藻类可使水体自净。原生动物净化废水，以原生动物作为水环境的指示生物。2原生动物对废水净化有哪些影响？答：（1）鞭毛虫、肉足虫、纤毛虫能直接利用水中的有机物，对水中有机物的净化有一定的积极作用。（2）在活性污泥中，纤毛虫可促进生物凝絮作用。小口钟虫、累枝虫等能分泌糖类、粘朊促进凝絮。（3）纤毛虫吞噬游离细菌，改善生物处理出水的水质。3如何用原生动物作为废水生物处理的指示生物？答：钟虫前端出现气泡，说明充氧不正常，水质将变坏；等枝虫相对数量多，普通钟虫渐减少，环境变恶化；原生动物的数量渐减少，直至消失，水质变坏；钟虫大量出现，说明活性污泥已经成熟，充氧正常；在正常运行的曝气池中，若固着型纤毛虫减少，游泳型纤毛虫突然增加，处理效果将变坏；纤毛虫用裂殖方式繁殖，环境适宜，用接合法繁殖环境恶化。用原生动物为指示生物只能起辅助理化分析的作用。4病毒（Virus）的特点有哪些？答：无细胞结构；组成成分为核酸和蛋白质；只含一种核酸，RNA或DNA；严格活细胞寄生。5简述有机废液无机化过程中微生物的生长关系。答：水体刚受到污染，细菌数目开始增多，但量少，有较多的鞭毛虫；细菌量多时，游泳型纤毛虫的量大于动物性、植物性鞭毛虫；细菌数目减少时，固着型纤毛虫增多，游泳型纤毛虫减少；随着水体的不断被净化，细菌数量不断减少，当极少时，只有微型动物存在。6什么是噬菌体phage、烈性噬菌体？答：寄生在细菌和放线菌细胞内的病毒叫噬菌体。侵入细菌细胞后迅速繁殖，并引起细菌细胞的裂解和死亡的噬菌体叫烈性噬菌体。7活性污泥中主要含有哪些微生物？答：主要含有：细菌，丝状细菌中的铁细菌、球衣细菌、硫磺细菌，放线菌，真菌，藻类，原生动物（主要鞭毛类、纤毛类）和后生动物。8试区别微生物的猎食关系和互生关系及其在废水生物处理中的作用。答：一种生物以另一种活的生物为食物，叫猎食关系。例如，原生动物和细菌间，原生动物吃掉一部分细菌，促进生物的凝聚作用，使出水清澈。但细菌被吃过多或活性污泥的结构破坏过大，就会产生不利的影响。两种不同种的生物生活在一起时，一方为另一方提供有利的生活条件。彼此又能单独生活，叫互生关系。天然水体或生物处理构筑物中的氨化细菌、亚硝酸细菌和硝酸细菌间存在互生关系，水中溶解的有机物会抑制亚硝酸细菌的发育甚至可能导致亚硝酸细菌的死亡，由于与亚硝酸细菌生活在一起的氨化细菌能将溶解的有机氮化物分解成氨或铵盐，这样既为亚硝酸菌解了毒，又为亚硝酸菌提供了氮素养料。氨对硝酸细菌有抑制作用，可是由于亚硝酸细菌能把氨氧化成亚硝酸，为硝酸细菌解了毒，并提供了养料。氧化塘中的藻类和细菌之间的关系就是双方面互利的例子。9丝状细菌在给排水工程中的作用，它们在代谢过程中有什么特征？答：球衣菌为专性厌氧菌，在微氧环境中仍能生长，分解有机物能力强，但需有高碳其作用是构成菌胶团的重要菌种，在活性污泥中保持一定数量的球衣细菌，利于有机物去除，但易引起污泥膨胀。铁细菌生活在含氧少，溶有较多铁质和二氧化碳的水中，能将细胞内吸收的亚铁氧化为高铁，在废水处理中造成铁质水管的腐蚀和堵塞，使水呈现颜色，影响水质。贝日阿托氏菌漂浮在池塘和池沼上，发硫细菌固着在活性污泥的菌胶团上，均属硫磺细菌，它们均能氧化硫化氢、硫磺和其它硫化物，当环境中硫化氢充足时，体内形成很多硫粒，环境中硫化氢缺少，菌体内硫粒消失，可用于处理含硫废水，贝日阿托氏也能引起污泥膨胀。第三章细菌的生理特性1细菌有哪些营养物质？答：可被细菌吸收利用的物质既是营养物质，主要包括碳源、氮源、矿质元素、生长因子、水分。2根据所需碳源和能源的不同，细菌的营养类型分为几种？其碳源和能源分别是什么？答：分为4种，（1）光能无机营养型，碳源为二氧化碳，能源为光；（2）化能无机营养型。碳源为二氧化碳，能源为无机化合物氧化；（3）光能有机营养型，碳源为二氧化碳，但需有机物作供氢体，能源为光；（4）化能有机营养型，碳源为有机物，能源为来自有机物氧化。3培养基答：人工配置的适合不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。4简述培养基的分类答：根据物理状态分液体、半固体和固体培养基；根据组成成分分天然培养基、合成培养基和半合成培养基；根据用途分加富培养基、选择培养基和鉴别培养基。5在配制培养基时琼脂的特性及作用是什么？答：琼脂的成分是多缩半乳糖，不被绝大多数微生物分解利用，96℃溶解，42-45℃凝固，对微生物无毒害。在培养基的配制中常用做凝固剂。6在进行高压蒸汽灭菌时，为什么要排净锅内的空气？答：高压蒸汽灭菌利用水蒸气的压力来提高温度，一般要求温度121℃（15磅），时间20~30分钟，当水蒸气的压力为15磅时，温度达到121℃。空气的膨胀压大于水蒸气的膨胀压，如果不排除锅内的空气，当压力达到15磅时，温度低于121℃，达不到灭菌的要求。7影响酶促反应的因素有哪些？答：温度、pH值、基质浓度、酶总浓度、毒物或抑制剂。8试对米-门公式进行简要说明。答：米-门公式是酶促反应动力学的重要内容，主要描述基质浓度对反应速度的影响。Km是米氏常数。当基质浓度远远小于Km时，反应速度与基质浓度成正比；当基质浓度远远大于Km时，反应成零级反应。即在一定范围内反应速度随基质浓度的提高而加快，但当基质浓度很大时，反应速度与基质浓度无关