環(huán)境微生物學重點總結(jié)

1、環(huán)境微生物學重點總結(jié)1、微生物是如何分類的？答：各種微生物按其客觀存在的生物屬性 （如個體形態(tài)及大小、染色反應、菌落特征、細胞結(jié)構(gòu)、生理生 化反應、與氧的關(guān)系、血清學反應等）及它們的親緣關(guān)系，由次 序地分門別類排列成一個系統(tǒng)，從大到小，按界、門、綱、目、 科、屬、種等分類。種是分類的最小單位，“株”不是分類單位。2、微生物有哪些特點？答：（一）個體極小。微生物的個體極小，有 幾納米到幾微米，要通過光學顯微鏡才能看見，病毒小于0.2微米，在光學顯微鏡可視范圍外，還需要通過電子顯微鏡才可看見。（二）分布廣，種類繁多。環(huán)境的多樣性如極端高溫、高鹽度和極端pH造就了微生物的種類繁多和數(shù)量龐大。（三）繁

2、殖快。大多數(shù)微生物以 裂殖的方式繁殖后代，在適宜的環(huán)境條件下，十幾分鐘至二十分鐘就 可繁殖一代。在物種競爭上取得優(yōu)勢，這是生存競爭的保證。（四）易變異。多數(shù)微生物為單細胞，結(jié)構(gòu)簡單，整個細胞直接與環(huán)境接觸， 易受外界環(huán)境因素影響，引起遺傳物質(zhì) DNA的改變而發(fā)生變異?；?者變異為優(yōu)良菌種，或使菌種退化。3革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的細胞壁結(jié)構(gòu)有什么異同？各有哪 些化學組成？答：革蘭氏陽性菌細胞壁厚約 20-80nm,結(jié)構(gòu)較簡單， 含肽聚糖，革蘭氏陰性菌細胞壁厚約 10nm,結(jié)構(gòu)復雜，分外壁層和 內(nèi)壁層，外壁層又分三層：最外層是脂多糖，中間是磷脂層，內(nèi)層是 脂蛋白。內(nèi)壁含肽聚糖，不含磷壁酸?；瘜W

3、組成：革蘭氏陽性菌含大 量肽聚糖，含獨磷壁酸，不含脂多糖。革蘭氏陰性菌含極少肽聚糖， 含獨脂多糖，不含磷酸壁。4、敘述革蘭氏染色的機制和步驟。 答：將一大類細菌染上色，而另 一類染不上色，一邊將兩大類細菌分開，作為分類鑒定重要的第一步。其染色步驟如下：1在無菌操作條件下，用接種環(huán)挑取少量細菌于干 凈的載玻片上涂布均勻，固定。2用草酸鏤結(jié)晶紫染色1min,水洗去 掉浮色。3用碘一碘化鉀溶液媒染1min,傾去多余溶液。4用中型脫 色劑如乙醇或丙酮酸脫色，革蘭氏陽性菌不被褪色而呈紫色。 革蘭氏 陰性菌被褪色而成無色5用蕃紅染液復染1min,格蘭仕陽性菌仍呈 紫色，革蘭氏陰性菌則呈現(xiàn)紅色。革蘭氏陽性菌

4、和格蘭仕陰性菌即被 區(qū)分開。5、何謂放線菌？革蘭氏染色是何種反應？答:在固體培養(yǎng)基上呈輻射狀生長的菌種，成為放線菌。除枝動菌屬革蘭氏陰性菌，革蘭氏染 色呈紅色外，其余全部放線菌均為革蘭氏陽性菌，革蘭氏染色呈紫色。6、什么叫培養(yǎng)基？按物質(zhì)的不同，培養(yǎng)基可分為哪幾類？按試驗目 的和用途的不同，可分為哪幾類？ 答：根據(jù)各種微生物的營養(yǎng)要求， 將水、碳源、氮源、無機鹽及生長因子等物質(zhì)按一定比例配制而成的， 用以培養(yǎng)微生物的基質(zhì)，即培養(yǎng)基。按物質(zhì)的不同，培養(yǎng)基可分為：合成培養(yǎng)基；天然培養(yǎng)基；復合培養(yǎng)基；按試驗目的和用途的不同， 可分為：基礎培養(yǎng)基；選擇培養(yǎng)基；鑒別培養(yǎng)基；富集培養(yǎng)基。7、什么叫選擇培養(yǎng)基

5、？那些培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基？ 答：用以抑制 非目的微生物的生長并使所要分離的微生物生長繁殖的培養(yǎng)基。 麥康 蓋培養(yǎng)基為含膽汁酸鹽的培養(yǎng)基，用于大腸桿菌的培養(yǎng)的選擇培養(yǎng)基； 乳糖發(fā)酵培養(yǎng)基也是適用于大腸桿菌生長的選擇培養(yǎng)基。8、什么叫鑒別培養(yǎng)基？那些培養(yǎng)基屬于鑒別培養(yǎng)基？答：幾種細菌由于對培養(yǎng)基中某一成分的分解能力不同，其菌落通過指示劑顯示出 不同的顏色而被區(qū)分開，這種其鑒別和區(qū)別不同細菌作用的培養(yǎng)基， 叫做鑒別培養(yǎng)基。遠藤氏培養(yǎng)基能區(qū)別大腸埃希氏菌，枸椽酸鹽桿菌， 產(chǎn)氣桿菌，副大腸桿菌。止匕外，還有醋酸鉛培養(yǎng)基，伊紅-美藍培養(yǎng)基。9、在天然環(huán)境和人工環(huán)境中微生物之間存在哪幾種關(guān)系？舉例說明。答

6、：有種內(nèi)關(guān)系和種間關(guān)系，包括：（1）競爭關(guān)系：在好氧生物處理 中，當溶解氧或營養(yǎng)成為限制因子時，菌膠團細菌和絲狀菌表現(xiàn)出明 顯的競爭關(guān)系。（2）原始合作關(guān)系（互生關(guān)系）：固氮菌具有固定空氣 中氮氣的能力，但不能利用纖維素作碳源和能源，而纖維素分解菌分 解纖維素為有機酸對他本身的生產(chǎn)繁殖不利，但當兩者一起生活時， 固氮菌固定的氮為纖維素分解菌提供氮源，纖維素分解菌分解纖維素 的產(chǎn)物有機酸被固氮菌用作碳源和能源， 也為纖維素分解菌解毒。（3） 共生關(guān)系：原生動物中的纖毛蟲類、放射蟲類、有孔蟲類與藻類共生。（4）偏害關(guān)系：乳酸菌產(chǎn)生乳酸使pH下降，抑制腐敗細菌生長。（5）捕 食關(guān)系：大原生動物吞食小

7、原生動物。（6）寄生關(guān)系：蛭弧菌屬有寄 生在假單胞菌等菌體中的種。10、什么叫水體富營養(yǎng)化？評價水體富營養(yǎng)化的方法有幾種？ 答： 水體富營養(yǎng)化是指在人類活動的影響下， 生物所需的氮、磷等營養(yǎng)物 質(zhì)大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物 迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質(zhì)惡化，魚類及其他生物大量死亡 的現(xiàn)象。評價方法有：觀察藍藻等指示生物，測定生物的現(xiàn)存量，測 定原初生產(chǎn)力，測定透明度，測定氮磷等導致富營養(yǎng)化的物質(zhì)。11、什么叫活性污泥？它的組成和性質(zhì)是什么？ 答：由多種多樣的微 生物與污廢水中的有機的和無機的固體物混凝交織在一起，形成的絮狀體或絨粒。好氧活性污泥組成：好氧微生

8、物和兼性厭氧微生物（兼 有少量厭氧微生物）與其上吸附的有機無機固體雜質(zhì)組成。 好氧活性 污泥性質(zhì)：含水率99%,密度1.0021.006具有沉降性能。有生物活 性，有吸附、氧化有機物的能力。有自我繁殖的能力。成弱酸性。厭 氧活性污泥組成：兼性厭氧菌和專性厭氧菌與廢水中的有機雜質(zhì)交織 在一起形成顆粒污泥。厭氧活性污泥性質(zhì)：顏色呈灰色至黑色，有生 物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用，有一定沉降能力。污泥直徑 在0.5mm以上。12、好氧活性污泥中有哪些微生物？ 答：好氧微生物和兼性厭氧微生 物（兼有少量厭氧微生物），多數(shù)是革蘭氏陰性菌，還有其他的革蘭 氏陽性菌。3.敘述好氧活性污泥凈化廢水的機理。

9、 答：類似于水處理 中混凝劑的作用，同時又能吸收和分解水中溶解性污染物。第一步， 在有氧條件下活性污泥絨粒中的絮凝性微生物吸附水中的有機物；第二步，活性污泥絨粒中的水解性細菌水解大分子有機物為小分子有機 物，同時，微生物合成自身細胞。廢水中的溶解性有機物直接被細菌 吸收，在細菌體內(nèi)氧化分解，其中間代謝產(chǎn)物被另一群細菌吸收，進而無機化；第三步，其他的微生物吸收或吞食未分解徹底的有機物。13、敘述氧化塘和氧化溝處理廢水的機制。 答：一般用于三級深度處 理。機理：有機物流入氧化塘，其中細菌吸收水中溶解氧，將有機物 氧化分解為 H2O, CO2, NH3, NO3-, PO43-, SO42-。細菌利

10、用自 身分解含氮有機物產(chǎn)生的NH3和環(huán)境中的營養(yǎng)物合成細胞物質(zhì)。藻 類利用H2O和CO2進行光合作用合成碳水化合物，再吸收 NH3和 SO42合成蛋白質(zhì)、吸收PO43-合成核酸。并繁殖新藻體。14、如何培養(yǎng)活性污泥和進行微生物膜的掛膜？答：間歇式曝氣培養(yǎng)和連續(xù)曝氣培養(yǎng)。1.取菌種2.馴化：間歇曝氣，先進低濃度水，曝 氣，沉淀，傾去上清液，再進同濃度的新鮮廢水，繼續(xù)曝氣培養(yǎng)3.培 養(yǎng)：馴化好的活性污泥用連續(xù)曝氣法培養(yǎng)。有自然掛膜法，活性污泥 掛膜法，優(yōu)勢菌種掛膜法?；钚晕勰鄴炷しǎ喝』钚晕勰嘧鼍N，將 廢水和污泥混合，慢慢將混合液打入濾池，循環(huán)，然后變?yōu)槁龠B續(xù) 進水，這一過程中，活性污泥附在濾

11、料上以廢水中的有機物為營養(yǎng)， 生長繁殖。逐漸形成帶粘性的生物膜。15、敘述生物膜法凈化廢水的作用機理。 答：上層生物膜中的生物膜 生物和生物膜面生物吸附廢水中的大分子有機物，將其水解為小分子有機物。同時吸收溶解性有機物和經(jīng)水解的水分子有機物進入體內(nèi)， 并氧化分解它，微生物利用吸收的營養(yǎng)構(gòu)建自身細胞。 上一層的代謝 產(chǎn)物流向下層，被下一層生物膜生物吸收，進一步被氧化分解成CO2 和H2O。老化的生物膜和游離細菌被濾池掃除生物吞食。廢水得到 凈化。16、什么叫活性污泥絲狀膨脹？引起活性污泥絲狀膨脹的微生 物有哪些？答：由于絲狀菌極度生長引起的活性污泥膨脹稱活性污泥 絲狀膨脹。經(jīng)常出現(xiàn)的有諾卡氏菌屬

12、，浮游球衣菌，微絲菌屬，發(fā)硫 菌屬，貝日阿托氏菌屬等。17、促使活性污泥絲狀膨脹的環(huán)境因素有 哪些？答：主要有：a渴度：最適宜在30攝氏度左右。b）溶解氧c）可溶性有機物及其種類d）有機物濃度（或有機負荷）e） pH變化 18、為什么絲狀細菌在廢水生物處理中能優(yōu)勢成長？答：在單位體積中，成絲狀擴展生長的絲狀細菌的表面積與容積之比較絮凝性菌膠團 細菌的大，對有限制性的營養(yǎng)和環(huán)境條件的爭奪占優(yōu)勢，絮凝性菌膠團細菌處于劣勢，絲狀菌就能大量繁殖成優(yōu)勢菌，從而引起活性污泥 絲狀膨脹。19、如何控制活性污泥絲狀膨脹？ 答：根本是要控制引起 絲狀菌過度生長的環(huán)境因子。（1）控制溶解氧（2）控制有機負荷（3）

13、 改革工藝。20.污、廢水為什么要脫氮除磷？ 答：氮和磷是生物的重 要營養(yǎng)源。但水體中氮磷過多，危害極大。最大的危害是引起水體富 營養(yǎng)化。藍藻、綠藻等大量繁殖后引起水體缺氧，產(chǎn)生毒素，進而毒 死魚蝦等水生生物和危害人體健康。 使水源水質(zhì)惡化。不但影響人類 生活，還嚴重影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。20.微生物脫氮工藝有哪些？答：有 A/O、A2/O、A2/O2、SB”。21、敘述污、廢水脫氮原理。答：脫氮首先利用設施內(nèi)好氧段，由亞 硝化細菌的消化作用，將 NH3轉(zhuǎn)化為NO3 N。再利用缺氧段經(jīng)反 硝化細菌將NO3-N反硝化還原為氮氣，溢出水面釋放到大氣，參 與自然界物質(zhì)循環(huán)。水中含氮物質(zhì)大量減少，降低出水潛

14、在危險性。22、參與脫氮的微生物有哪些？它們有什么生理特征？答：硝化作用6 / 9段微生物：氧化氨的細菌：專性好氧菌，在低氧壓下能生長。氧化NH3為HNO2，從中獲得能量共合成細胞和固定 CO2。溫度范圍530 攝氏度，最適溫度2530攝氏度，pH范圍5.88.5,最適pH為7.58.0。氧化亞硝酸細菌：大多數(shù)在pH為7.58.0,溫度為2530攝氏度。反硝化作用段細菌：反硝化細菌：所有能以 NO3為最終電子受體，將 HNO3還原為氮氣的細菌。23、脫氮運行管理中要掌握哪幾個關(guān)鍵才能獲得高的脫氮效果？ 答: 硝化段運行操作：（1）泥齡（2）要供給足夠氧（3）控制適度的曝氣時間（水力停留時間）（

15、4）在硝化過程中，消耗了堿性物質(zhì) NH3,生成 HNO3 ,水中pH下降，對硝化細菌生長不利。（5）溫度。反硝化段運 行操作：（1）碳源（電子供體/供氫體）（2） pH （由堿度控制）（3）最 終電子受體NO2-和NO3-（4）溫度（5）溶解氧24、何謂積磷菌？有哪些積磷菌？敘述它的放磷和吸磷的生化機制。答：某些微生物在好氧時能大量吸收磷酸鹽合成自身核酸和ATP,而且能逆濃度梯度過量吸磷合成儲能的多聚磷酸鹽顆粒于體內(nèi)，供其內(nèi)源呼吸用。稱這些細菌為聚磷菌。有深紅紅螺菌，著色菌屬，浮游球 衣菌，貝日阿托氏菌屬等。厭氧釋放磷的過程：產(chǎn)酸菌在厭氧或缺氧 條件下分解蛋白質(zhì)。脂肪、碳水化合物等大分子有機物

16、為三類可快速 降解的基質(zhì)。聚磷菌則在厭氧條件下，分解體內(nèi)的多聚磷酸鹽產(chǎn)生ATP,利用ATP以主動運輸方式吸收產(chǎn)酸菌提供的三類基質(zhì)進入細 胞內(nèi)合成PHB。與此同時，釋放出PO43-于環(huán)境中。好氧吸磷過程： 聚磷菌在好氧條件下，分解機體內(nèi)的 PHB和外源基質(zhì)，產(chǎn)生質(zhì)子驅(qū)動力，將體外的PO43-輸送到體內(nèi)合成ATP和核酸，將過剩的PO43- 聚合成細胞儲存物：多聚磷酸鹽。25、有哪些除磷工藝？在運行操作 中與脫氮有何不同？ 答：Bardenpho生物除磷工藝，Phoredox工藝， A/O 及A2/O, UCT工藝，VIP工藝，旁硫除磷 Phostrip工藝， SBR法等。在一種廢水中同時除磷和脫氮，就要合理調(diào)整泥齡和水力 停留時間，兼顧硝化細菌和反硝化細菌及除磷菌的生理要求，使其和諧生長繁殖。若只需除磷不需脫氮用化學法加藥劑除磷。26、為獲得好的除磷效果要掌握哪些運行操作條件？答：要求NO2-和NO3-極低，溶解氧在0.2mg/L以下，氧化還原電位低于150mV,溫度30攝 氏度左右，pH在78。27、為什么要對微污染水源水預處理？有哪 些預處理工藝？答：盡管污染物濃度低，但經(jīng)自來水廠原有的混凝， 沉淀，過濾，消毒的傳統(tǒng)工藝處理后，未能有效去除污染物，只能去 除20%30%COD。尤其是