水處理微生物學考試復習資料整理

1、水處理微生物學考試復習資料整理第一章緒論1 微生物:微生物是肉眼看不見或看不清的微小生 物的總稱2 微生物的共同特性:個體小形態(tài)簡單,分布廣種 類多,繁殖快數(shù)量大,比值大代謝強,適應強易變 異3 說明微生物在水處理工程中的作用? 1去除水中 影響水使用的雜質(zhì)和污泥 2在水中加入新的成分改 變水的化學性質(zhì),滿足用水4 微生物命名常用的雙命名法的主要規(guī)定 .1根據(jù)生物之間相同或相異的程度以及親緣關系的 遠近,可將生物劃分為界門綱目屬種科2雙名法規(guī)定:每種生物的學名有兩個拉丁詞組成, 前一詞為所在屬的屬名,常用名詞(斜體 ;第二 個詞為種名,常用形容詞(斜體 ,表示物種的主 要特征或產(chǎn)地,第一字母小

2、寫。雙名后面克附帶名 人的姓氏或其縮寫(正體第二章原核微生物1 細菌有哪幾種基本形態(tài)?大小用什么單位測 量?球狀、 桿狀、 螺旋 測微尺在顯微鏡下測量 (目 鏡側微尺微米2 革蘭氏染色原理(結晶紫初染,碘液媒染,然后 用酒精脫色,最后使用蕃紅或沙黃復染G(-的細胞壁的脂類含量高,肽聚糖含量低,用酒 精脫色時,脂類物質(zhì)被酒精溶解,增加了細胞壁的 孔徑和通透性,很容易被脫色。G (+的細胞壁的脂類含量低,肽聚糖含量高,究 竟是脫色劑和脫水劑,使肽聚糖脫水縮小細胞壁的 孔徑,降低了通透性,阻止了酒精進入細胞,不易 被脫色3莢膜:細胞壁表面的粘性物質(zhì),有一定外形,很 厚,相對穩(wěn)定附著在細胞壁外,是細胞

3、構造的一部 分。菌膠團:許多細菌的莢膜融合為一團膠狀物,內(nèi)含 多數(shù)細菌。芽孢:某些細菌在生長發(fā)育的某一階段在菌體內(nèi)形 成的圓形或橢圓形的休眠體。菌落:單個菌體在固體表面的培養(yǎng)基上生長繁殖時 形成肉眼可以看見的群體4 細菌的一般結構:細胞壁,細胞膜,原生質(zhì),核 質(zhì),內(nèi)含物。細菌有特殊結構:莢膜, 芽孢, 鞭毛, 菌毛 (纖毛 5 試述細菌芽孢的特征 ? 為什么具有芽孢的細菌能 夠抵抗不良的環(huán)境 ? a 細胞壁厚,難染色 b 水分少, 40%c 對熱、干燥、 毒物紫外線有很強的抗性 d 不具繁殖力休眠力十分驚人,一般情況下可保存幾年或十幾年 不死亡6 菌膠團在污水生物處理中有何特殊意義?菌膠團(z

4、oogloea 是活性污泥、生物膜的重要組 成部分活性污泥性能的好壞 , 主要根據(jù)菌膠團多 少、大小及結構的緊密度、性能來確定。污水處理 要求菌膠團結構緊密,吸附、氧化、沉降性能良好 7 原核、真核細胞的主要區(qū)別?原核:無核膜,無核仁,只有核區(qū)8 絲狀菌的主要類型、代謝特點及在污水處理中的 作用?(一 球衣細菌特性 1具假分枝 2在溶解氧小于 0.1mg/L的微氧 環(huán)境可生長 3分解有機物能力強作用 1構成生物 膜的重要菌種 2利于有機物的去除 3容易引起污 泥膨脹(二鐵細菌特性 1絲狀體不分枝。 2生活 在氧氣少、有較多鐵質(zhì)和二氧化碳的水中把亞鐵氧 化為高鐵作用 1造成鐵質(zhì)水管的腐蝕、 堵塞

5、。 2使 水呈現(xiàn)顏色,影響水質(zhì)。 (三 硫磺細菌特性:1不分枝。 (貝日阿托氏菌漂浮在池塘或池沼上, 不 固著。 發(fā)硫細菌固著在菌膠團等物上 2氧化硫化 氫、 硫磺等 作用 1處理含硫廢水。 2貝日阿托氏菌 可引起活性污泥的污泥膨脹。3所形成的 H 2SO 4對管道有腐蝕作用。第三章古菌古菌的概念在分類地位上與真細菌和真核生物并列為三域,并 且在進化譜系上更接近真核生物。在細胞構造上與真細菌較為接近,同屬原核生物。 多生活于一些生存條件十分惡劣的極端環(huán)境中 , 例 如高溫、高鹽、高酸等。第四章真核生物1 原生動物的種類及在水處理中的作用。肉足類 , 鞭毛類 , 纖毛類 原生動物對廢水凈化的影響

6、(1鞭毛蟲、肉足蟲、纖毛蟲可以直接利用水中 的有機物,對水中有機物的凈化有一定的積極作 用。(2在活性污泥法中,纖毛蟲能分泌糖類、粘朊 促進生物絮凝作用。使廢水能在二次沉淀池中很好 地沉淀,改善出水水質(zhì)。(3纖毛蟲吞食游離細菌,改善生物處理法出水的水質(zhì)。2 原生動物的營養(yǎng)方式?動物性營養(yǎng) , 植物性營養(yǎng) , 腐生性營養(yǎng)3 霉菌菌絲的特點及功能?菌絲有兩部分(1營養(yǎng)菌絲:伸入營養(yǎng)物質(zhì)內(nèi)吸收養(yǎng)料(2氣生菌絲:伸入空氣中形成孢子4 活性污泥中主要含有哪些微生物?鞭毛蟲 , 肉足蟲 , 固著型纖毛蟲 , 游泳型纖毛蟲 5 用原生動物作為廢水生物處理的指示生物應注 意的問題。(1 原生動物種類的組成 (

7、2 種類的數(shù)量變化 (3 各種群的代謝活力第五章病毒1 病毒的概念:是一類比較原始的、 有生命特征的、 能夠自我復制和嚴格活細胞內(nèi)寄生的非細胞生物 類群。病毒的特點:(1無細胞結構(2組成成分為 核酸和蛋白質(zhì)(3只含一種核酸。 RNA or DNA。(4嚴格活細 胞寄生生活。2 病毒的基本結構及化學組成?v 多數(shù)病毒的組成結構 衣殼:成分蛋白質(zhì), 包在外 部。核髓:成分核酸,在內(nèi)部。衣殼和核髓組成核 衣殼 v 少數(shù)病毒組成結構:衣殼,核髓,囊膜,刺 突基本組成組分是蛋白質(zhì)和核酸。以及類脂質(zhì)、糖 脂、糖蛋白、核酸多聚酶等。3 簡述病毒的繁殖過程。v1 吸附 2 侵入 3 復制 4 裝配 5 釋放

8、4 烈性噬菌體、 溫和噬菌體、 溶源現(xiàn)象、 敏感細菌、 溶源性細菌的概念。烈性噬菌體:侵入寄主細胞后,迅速繁殖,能引起 寄主細胞的裂解和死亡。敏感細菌:被烈性噬菌體侵染的細菌溫和噬菌體:侵入宿主細胞后,其核酸附著并整合 到宿主細胞的核酸上,和宿主細胞的 核酸同步復制,并隨宿主細胞分裂而 帶到子代宿主細胞內(nèi),宿主細胞不裂 解。溶源現(xiàn)象:這一現(xiàn)象稱為溶源現(xiàn)象。溶源性細菌:被溫和噬菌體侵染的細菌。第六章微生物的生理特性1 微生物有哪幾種營養(yǎng)類型?其劃分依據(jù)、主要區(qū) 別和代表性微生物?1光能無機營養(yǎng)型又叫自養(yǎng)微生物。又稱光能自養(yǎng)型微生物。 如:藻類、藍細菌、光合細菌(紫硫細菌、綠硫細 菌碳源以 CO2

9、 為惟一碳源能源光轉變?yōu)?ATP2化能無機營養(yǎng)型又叫自養(yǎng)微生物。又稱化能自養(yǎng)型微生物。源以 CO2為惟一碳源。源無機物氧化產(chǎn)生能量。如:氫細菌、硫化細菌、鐵細菌、 硝化細菌 。分布 在土壤、水域中,在自然界物質(zhì)轉化中作用重大。 3光能有機營養(yǎng)型又叫異養(yǎng)微生物。又稱光能異養(yǎng)型微生物。如:紫色非硫細菌與綠色非硫細菌,屬于這一營養(yǎng) 類型的微生物種類很少源有機物作供氫體和碳源,要有 CO2存在。 源光4化能有機營養(yǎng)型又叫異養(yǎng)微生物。又稱化能異養(yǎng)型微生物。絕大多數(shù)細菌、放線菌和全部真菌、病毒。如大腸桿菌,枯草桿菌,鏈霉菌,根霉,曲霉。 碳源有機物能源有機物氧化獲得。2 微生物所需的 6種營養(yǎng)物質(zhì)?碳源,

10、氮源,能源,礦質(zhì)元素,生長因素,水分 3 微生物有哪幾種呼吸類型?它們的最終電子受 體分別是什么?1好氧呼吸:最終電子受體:游離的氧氣(O22 厭氧呼吸:最終電子受體:無機物 (NO3-、 NO2-、 SO42-、 CO23發(fā)酵:最終電子受體:基質(zhì)氧化后的中間產(chǎn)物4 微生物的呼吸類型在廢水生物處理中如何應 用?1活性污泥法和生物濾池 利用好氧微生物或 兼性微生物進行好氧呼吸,分解物質(zhì)徹底。產(chǎn)物是 沒有異味的物質(zhì),不破壞正常環(huán)境。供應氧氣,設 備復雜。 2厭氧消化法 利用厭氧微生物和兼 性微生物的厭氧呼吸對有機污泥和高濃度有機廢 水進行發(fā)酵。分解物質(zhì)不徹底,產(chǎn)物有臭味。沒有 氧氣,需要時間長,設

11、備簡單5 對米 -門公式加以說明。米-門公式:=V最大 SKm+S1當 Km=S時, = ,當基質(zhì)濃度等于米氏常數(shù)時, 酶促反應速度為最大反應速度的一半。2當 S Km 時, = , 與 S 成正比,反應速度隨 S 增大而增大。一級反應。3當 S Km 時, =V最大,隨基質(zhì)濃度的增大,反 應速度不變,為最大反應速度。零級反應6 影響酶促反應的因素有哪些?溫度, pH 值,基質(zhì)濃度,酶的總濃度 E 0,毒物或抑制劑7 培養(yǎng)基的概念:人工配制的適合于不同微生物生 長繁殖或積累代謝產(chǎn)物的營養(yǎng)基質(zhì)。分類:1 根據(jù)物理狀態(tài)分類 :液體培養(yǎng)基 , 半固體培養(yǎng)基 , 固體培養(yǎng)基 , 脫水培養(yǎng)基2根據(jù)化學組

12、成分類 :天然培養(yǎng)基 , 合成培養(yǎng)基 , 半 合成培養(yǎng)基:3根據(jù)用途分類 :鑒別培養(yǎng)基 , 選擇培養(yǎng)基 , 加富培 養(yǎng)基8 營養(yǎng)物質(zhì)吸收和運輸?shù)耐緩胶蛥^(qū)別?1單純擴散物質(zhì)順濃度差運輸運動過程不耗能被運輸物質(zhì)的 分子結構不發(fā)生變化水、氣體和甘油等的運輸模式不是細胞主要的吸收途徑2促進擴散與單純擴散特點相似細胞膜上蛋白做載體對轉運 物質(zhì)有選擇性3主動運輸微生物吸收營養(yǎng)的最主要方式,需要能量,可以逆 濃度差進行,需要載體蛋白參與4基團轉位與主動運輸非常相似 , 被吸收的營養(yǎng)物質(zhì)與載體蛋 白發(fā)生化學反應,因此物質(zhì)結構有所改變第七章微生物的生長和遺傳變異1 微生物生長曲線的分期及各期的特點。1 適應期(

13、緩慢期初:細菌數(shù)目不增加,體積增 長快。 后:個別菌體繁殖,個數(shù)少許增加。 曲線 平緩。大量誘導酶的合成。 2 對數(shù)期 Ø分裂快,數(shù) 目增多。 Ø活菌數(shù) 總菌數(shù) Ø曲線直線上升 Ø此 時細胞的大小、組成、生理特征等均趨于一致,代 謝活躍,生長速率高,代時穩(wěn)定。 3 穩(wěn)定期 Ø儲存 物積累,養(yǎng)料消耗多。 Ø芽孢形成,抗生素產(chǎn)生。 Ø繁殖速率下降,死亡速率上升。 Ø新增菌死亡 菌 曲線平坦 4 衰老期 Ø菌體死亡速度大于繁殖 速度。 Ø死亡菌>活菌數(shù)。自溶。 內(nèi)源呼吸 曲線下降2 如何將微生物

14、的生長曲線用于廢水生物處理的 應用中? 1 大多數(shù)活性污泥處理系統(tǒng)運行范圍是:生長率 下降階段。部分在生長率上升階段后期。 2 延時 曝氣及污泥消化在內(nèi)源呼吸階段。v 生長率上升階段:微生物繁殖快,活力強,但是 不容易凝聚沉淀。需要充足的食料供給,處理后的 廢水有機物濃度較高, 出水水質(zhì)不好。 v生長率下 降階段:積累代謝產(chǎn)物,如異染顆粒、肝糖粒等, 產(chǎn)生粘性物質(zhì), 污泥代謝活性及凝絮沉降性好。 (傳 統(tǒng)活性污泥運行范圍 v內(nèi)源呼吸階段:特殊水處 理場合。3質(zhì)粒 :微生物染色體外或附加于染色體的攜帶有 某種特異性遺傳信息的 DNA 分子。超級細菌:利用遺傳工程,把具有降解某些特殊物 質(zhì)的質(zhì)粒剪

15、切后,連接到受體細胞中,使之帶有一 種或多種功能用以處理廢水。這種用人工方法選出 的多質(zhì)粒、多功能的新菌種稱為“超級細菌” 。 4 遺傳工程在環(huán)境工程中的應用。降解石油的超級 細菌 、耐汞質(zhì)粒 、降解染料的質(zhì)粒。5 基因重組、基因突變等概念?；蛑亟M有哪幾種 方式?(4基因突變:基因型的改變,引起表現(xiàn)型突然 發(fā)生了可遺傳的變化。(5基因重組:兩個不同性狀的個體細胞的 DNA 融 合,使基因重新排列,遺傳給后代,產(chǎn)生新品種或 表達新性狀。(轉化、接合、轉導6 基因的概念及分類。基因是具有遺傳功能的 DNA 分子片段。結構基因、調(diào)節(jié)基因、操縱基因第八章微生物的生態(tài)1 生態(tài)系統(tǒng)的概念生態(tài)系統(tǒng):生物群

16、落及其生存環(huán)境共同組成的動態(tài) 平衡系統(tǒng)2 微生物之間的相互關系分為哪 4種?概念及舉 例?1. 互生:兩種不同生物,當其生活在一起時,可以 由一方為另一方提供或創(chuàng)造有利的生活條件單方 面有利的互生關系 :生物處理構筑物中的氨化細 菌、亞硝酸細菌、硝酸細菌。雙方面有利的互生關 系:氧化塘中的藻類和細菌2. 共生:兩種不同種的生物共同生活在一起,互相 依賴, 形成一個相互分工的生理整體不能分開。 如 藻類和真菌為共生關系,形成地衣。3. 拮抗:一種微生物產(chǎn)生不利于另一種微生物生存 的代謝產(chǎn)物,該代謝產(chǎn)物能使另一種微生物生長受抑制甚至死亡。此外,一種微生物還可以以另一種 微生物為食料。4. 寄生:一

17、個生物生活在另一個生物體內(nèi),取得營 養(yǎng)以生長和繁殖。但使后者受到損害。前者稱為寄 生物,后者稱為寄主。如噬菌體和細菌。第十、十一章微生物對污染物的分解與轉化及污水生物處理中的主要微生物1 生物脫氮的機理及參與的主要微生物污水中的 含氮有機物,在生物處理過程中被異養(yǎng)型微生物氧化分解,轉化為氨氮,然后由自養(yǎng)型 硝化細菌將其轉化為 NO3-,最后再由反硝化細菌 NO3-還原為 N2。2 氨化:有機氮轉變?yōu)榘钡^程稱為氨化作用。 硝化:氨在好氧硝化細菌的呼吸過程中轉變?yōu)閬喯?酸,然后轉變?yōu)橄跛岬倪^程反硝化:硝酸鹽在通氣不良環(huán)境中(缺氧,被反 硝化細菌還原成 NO2或 N2的過程。3 厭氧消化的三階段1

18、發(fā)酵細菌作用階段(水解發(fā)酵階段2產(chǎn)醋酸細菌作用階段(產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸階段3產(chǎn)甲烷階段4類群 1發(fā)酵細菌 2產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌 3同型 產(chǎn)乙酸細菌群 4產(chǎn)甲烷細菌4 生物除磷的機理及參與的主要微生物:聚磷菌一 類的細菌,可以過量地、超出其生理需要地從外部 攝取磷,并將其以聚合形態(tài)儲存在體內(nèi),形成高磷 污泥。 將高磷污泥排出系統(tǒng), 就可以實現(xiàn)污水除磷。 聚磷菌,發(fā)酵產(chǎn)酸菌和異養(yǎng)好氧菌第十三章水衛(wèi)生生物學1 為什么用大腸菌群作為檢驗水的衛(wèi)生指標? (1大腸菌群的生理習性與大部分病原菌相似, 并且外界存活時間基本一致;(2大腸菌群在人糞便中數(shù)量很大。(3檢驗技術不復雜。2 在用發(fā)酵法檢驗水中大腸菌群時,選用葡萄糖和 乳糖作為檢測有機物,檢出的菌有什么不同?采用 含有乳糖的培養(yǎng)基,則分析結果不包括副大腸桿 菌;采用葡萄藤或甘露醇培養(yǎng)基,則分析結果包括 副大腸桿菌 . 因為副大腸桿菌分解乳糖緩慢或不能 分解3 簡述發(fā)酵法檢測水中大腸菌群的過程。1 初步發(fā)酵試驗方法:將水樣置于乳糖液體培養(yǎng)基中, 37培養(yǎng) 24h ,觀察產(chǎn)酸和產(chǎn)氣情況。如產(chǎn)酸產(chǎn)氣可初步確 定有大腸菌群。產(chǎn)酸:溴甲酚紫