重大環(huán)境科學(xué)與工程真題及答案

1、2021環(huán)境微生物學(xué)一.名詞解釋溫和噬菌體溫和噬菌體是指不引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體，當(dāng)它侵入宿主細(xì)胞后，其核酸附 著并整合在宿主染色體上，和宿主細(xì)胞的核酸同步復(fù)制，宿主細(xì)胞不裂解而繼續(xù) 生長。選擇培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基就是用以抑制非目的微生物的生長并使所要別離的微生物生長繁殖的 成關(guān)苴1 口仆是互生關(guān)系指兩種不能單獨生活的微生物共同生活于同一環(huán)境中，各自執(zhí)行優(yōu)勢的生理功能， 在營養(yǎng)上互為有利，這兩者之間的關(guān)系叫互生關(guān)系?；蛲蛔兾⑸锏腄NA被某種因素引起堿基的缺失，置換或插入，改變了基因內(nèi)部原有 的堿基排列順序，從而引起其后代表型的改變，當(dāng)后代突然表現(xiàn)與親代顯然不同 的能遺傳的性狀時，就稱為突變。

2、酶的活性中心酶的活性中心是指酶的活性部位，是酶蛋白分子中直接參與和底物結(jié)合，并與酶的催化作用 直接有關(guān)的部位。它是酶行使催化功能的構(gòu)造根底。氨基酸的等電點在一定pH條件下，某種氨基酸承受或給出質(zhì)子的程度相等，分子所帶的凈電荷 為零,此時溶液的pH值就稱為該氨基酸的等電點鑒別培養(yǎng)基當(dāng)幾種細(xì)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，這種起鑒別和區(qū)分不同細(xì)菌作用的培養(yǎng)基叫鑒別培養(yǎng)基。EMP途徑即糖酵解途徑，在無氧條件下，1mol葡萄糖逐步分解而產(chǎn)生 2mol丙酮酸,2molNADH+H+和 2molATP 的過程。貧營養(yǎng)型微生物指水源水里面的有機物含量很少

3、，氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏。這樣的水體.word.zl.中生長的細(xì)菌叫貧營養(yǎng)細(xì)菌，一般都是自養(yǎng)菌。10、PCR技術(shù)PCR技術(shù)稱DNA多聚酶鏈?zhǔn)椒错?，?DNA不需通過克隆而在體外擴增， 短時間內(nèi)合成大量DNA片段的技術(shù)。二.簡答.簡述水體自凈的過程，從生態(tài)系統(tǒng)的角度分析水體為什么可以實現(xiàn)自凈？水體自凈是指河流接納了一定量的有機污染物后，在物理、化學(xué)和水生物等 因素的綜合作用后得到凈化，水質(zhì)恢復(fù)到污染前的水平和狀態(tài)，其具體過程 為：.有機污染物排入水體后被水體稀釋，有機和無機固體物質(zhì)沉降至河底.水體中好氧細(xì)菌利用溶解氧把有機物分解為簡單有機物和無機物，并用以 組成自身有機體，水中溶解氧急劇下降至零

4、，此時魚類絕跡，原生動物輪蟲 浮游甲殼動物死亡，厭氧細(xì)菌大量繁殖，對有機體進展厭氧分解。.水中藻類在白天進展光合作用放出氧氣，隨水體有機物漸少，水中氧含量 逐漸恢復(fù)到原有水平。.隨著水體的自凈，由于有機物缺乏和其他原因陽光照射，溫度和 PH變 化，毒物及生物的拮抗作用等使細(xì)菌死亡，水體自凈完成。.原生動物在廢水處理中有什么作用？.指示作用a.可根據(jù)原生動物和微型后生動物的演替，根據(jù)它們的活動規(guī)律判斷水質(zhì)和 污（廢）水處理程度，還可判斷活性污泥培養(yǎng)的成熟程度；b.根據(jù)原生動物種類判斷活性污泥和處理水質(zhì)的好與壞 ；c.根據(jù)原生動物遇惡劣環(huán)境改變個體形態(tài)及其變化過程判斷進水水質(zhì)變化和 運行中出現(xiàn)的問

5、題。.凈化作用原生動物的營養(yǎng)類型多樣，大多數(shù)原生動物能吞食有機顆粒和游離細(xì)菌及其 他微小的生物，對凈化起積極作用。.word.zl.促進絮凝作用和沉淀作用污(廢)水生物處理中主要靠細(xì)菌起凈化作用和絮凝作用。然而有的細(xì)菌需要 一定量的原生動物存在，由原生動物分泌一定的黏液物質(zhì)協(xié)同和促使細(xì)菌發(fā) 生絮凝作用。.請闡述自然界中涉及氮循環(huán)的微生物代謝類型和各自的作用。在微生物、植物和動物三者的協(xié)同作用下將分子氮、有機氮化合物，無機氮化合 物氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮這三種氮素的形態(tài)相互轉(zhuǎn)化，即構(gòu)成氮循環(huán)。 氮循環(huán)包括：氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用。氨化作用：有機氮化合物在氨化微生物作用下產(chǎn)生

6、氨的過程，叫做氨化作用。氨 化細(xì)菌的代謝類型：硝化作用：氨基酸脫下的氨，在有氧的條件下，經(jīng)過亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化 為硝酸，這稱為硝化作用。代謝類型：硝化細(xì)菌和亞硝化細(xì)菌都是好氧菌，營養(yǎng) 類型為化能自養(yǎng)型。反硝化作用：反硝化細(xì)菌將硝酸鹽復(fù)原為氮氣的過程，叫做反硝化作用。反硝化 細(xì)菌一般是兼性厭氧型，固氮作用；固氮微生物在固氮酶的催化作用下，將分子 N2轉(zhuǎn)化為NH3,進而合 成有機氮化合物的過程，叫做固氮作用。固氮細(xì)菌有好氧固氮菌和厭氧固氮菌， 營養(yǎng)類型為化能異養(yǎng)型。.厭氧發(fā)酵中蛋白質(zhì)、淀粉和脂肪經(jīng)歷了哪幾個過程才能被轉(zhuǎn)化為甲烷的？(1)第一階段：水解和發(fā)酵性細(xì)菌群將復(fù)雜有機物水解為單糖后，再

7、酵解為內(nèi) 酮酸；將蛋白質(zhì)水解為氨基酸，脫氨基成有機酸和氨；脂質(zhì)水解為各種低級脂 肪酸和醇。(2)第二階段：產(chǎn)氫和產(chǎn)乙酸細(xì)菌群把第一階段的產(chǎn)物進一步分解為乙酸和氫 氣。(3)第三階段：兩組生理性質(zhì)不同的專性厭氧產(chǎn)甲烷菌群，一組將氫氣和二氧化碳合成甲烷，或一氧化碳和氫氣合成甲烷 ；另一組是將乙酸脫竣生成甲烷 和二二氧化碳，或利用甲酸、甲醇及甲基胺裂解為甲烷。(4)第四階段：同型產(chǎn)乙酸階段，是同型產(chǎn)乙酸細(xì)菌將H2和CO2轉(zhuǎn)化為乙酸的過程。.為協(xié)調(diào)A2/O工藝中生物除磷脫氮功能，常在好氧區(qū)人工投加生物填料，形成活性污泥與生物膜復(fù)合的生物處理工藝，請從微生.word.zl.物學(xué)角度對此措施進展分析。20

8、21年環(huán)境微生物學(xué)一.名詞解釋1,溫和噬菌體溫和噬菌體是指不引起宿主細(xì)胞裂解的噬菌體，當(dāng)它侵入宿主細(xì)胞后，其核 酸附著并整合在宿主染色體上，和宿主細(xì)胞的核酸同步復(fù)制，宿主細(xì)胞不裂 解而繼續(xù)生長。.古細(xì)菌古細(xì)菌屬于原核生物，大多數(shù)生活在極端環(huán)境中，如鹽分高的的湖泊水中， 極熱，極酸和絕對厭氧的環(huán)境。多數(shù)為嚴(yán)格厭氧，兼性厭氧，還有專性好氧。.底物水平磷酸化厭氧微生物和兼性厭氧微生物在基質(zhì)氧化過程中，產(chǎn)生一種含高自由能的中 間體，如發(fā)酵中產(chǎn)生含高能鍵的 1, 3-二磷酸甘油酸。這一中間體將高能鍵交給ADP,使ADP磷酸化而生成ATP。.定向培育定向培育是人為用某一特定環(huán)境長期處理某一微生物群體，同時

9、不斷將它們 進展移種傳代，以到達(dá)累積和選擇適宜的自發(fā)突變體的一種古老的育種方法。.轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化是受體細(xì)胞直接吸收來自供體細(xì)胞的DNA片段，并把它整合到自己的基因組里，從而獲得了供體細(xì)胞局部遺傳性狀的現(xiàn)象。6,微生物固化技術(shù)微生物固化技術(shù)是用于固定微生物的技術(shù)，采用包埋法、膠聯(lián)法、載體結(jié)合 法、逆膠束酶反響系統(tǒng)等方法將酶活力強的微生物固定在載體上。.word.zl.微生物絮凝劑微生物絮凝劑是從微生物體內(nèi)提取的細(xì)胞分泌物，它是具有良好的絮凝作用和沉 淀效果的水處理絮凝劑，它的成分是多糖、纖維素和蛋白質(zhì)等；它易被生物降解, 不會引起二次污染，使用平安，其用量較少.生物接觸氧化法從生物膜法派生出來的一種廢

10、水生物處理法，即在生物接觸氧化池內(nèi)裝填一定數(shù)量的填料，利用吸附在填料上的生物膜和充分供給的氧氣通過生物氧化作用將廢水中的有機物氧化分解到達(dá)凈化目的。二簡答.請闡述營養(yǎng)物質(zhì)進入細(xì)胞的方式1)單純擴散：單純擴散又叫被動運輸，是指雜亂運動的水溶性溶質(zhì)分子水、 無機鹽、氧氣、CO2通過細(xì)胞質(zhì)膜含水的小孔從高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴散，不 與膜上的分子發(fā)生反響。它的特點是：物質(zhì)的運輸是順著濃度差進展，不需要消 耗能量，不需要載體蛋白的協(xié)助非特異性的，運輸前后分子的構(gòu)造不發(fā)生變 化。2)促進擴散：促進擴散是指被運輸物質(zhì)在載體蛋白的協(xié)助作用下，從高濃度區(qū) 向低濃度區(qū)運輸?shù)倪^程。它的特點是：物質(zhì)的運輸順著濃度差進展

11、，不需要消耗 能量，需要載體蛋白的協(xié)助。3)主動運輸：主動運輸是指在能量和載體蛋白的協(xié)助作用下，物質(zhì)從低濃度區(qū) 向高濃度區(qū)的運輸過程。主動運輸是微生物吸收營養(yǎng)物質(zhì)最主要的方式。它的特 點是：物質(zhì)的運輸逆著濃度差進展，需要消耗能量，需要載體蛋白的協(xié)助。4)基團移位：基團移位是存在于原核生物中的一種物質(zhì)運輸方式，是指既需要 載體蛋白，又需要消耗能量的一種運輸方式。與主動運輸相比，有一個更復(fù)雜的 運輸系統(tǒng)，被運輸?shù)奈镔|(zhì)在運輸前后發(fā)生了化學(xué)變化。.試述pH過高或過低對微生物的不良影響。用活性污泥法處理污水時為什么一般保持pH6以上1pH過低(pH1.5),會引起微生物體外表由帶負(fù)電變?yōu)閹д姡M而影響

12、微 生物對營養(yǎng)物的吸收。(2)過高或者過低的pH還可影響培養(yǎng)基中的有機化合物的離子化作用，從而問 接影響微生物。因為細(xì)菌外表帶負(fù)電，非離子狀態(tài)化合物比離子狀態(tài)化合物 更容易滲入細(xì)胞。(3)酶只在最適宜的pH時才能發(fā)揮其最大活性，極端的 pH使酶的活性降低, 進而影響微生物細(xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)過程，甚至直接破壞微生物細(xì)胞。.word.zl.(4)過高或者過低的pH均降卑微生物對高溫的抵抗能力。污水生物處理的pH宜維持在6.5以上至8.5左右的環(huán)境，是因為在6.5以下 的酸性環(huán)境不利于細(xì)菌和原生動物生長，尤其對菌膠團細(xì)菌不利。相反，對 霉菌及酵母菌有利。由于多數(shù)霉菌不像細(xì)菌那樣分泌黏性物質(zhì)到細(xì)胞外，如

13、 果活性污泥中有大量的霉菌繁殖，那么其吸附能力和絮凝性能不如菌膠團。 如果霉菌的數(shù)量在活性污泥中占優(yōu)勢，會造成活性污泥的構(gòu)造松散，不易沉 降，甚至導(dǎo)致活性污泥的絲狀膨脹，就會降低活性污泥整體處理效果，出水 水質(zhì)下降。.在環(huán)境中微生物之間存在哪些生態(tài)關(guān)系？舉例說明。種內(nèi)關(guān)系：競爭、互助；種間關(guān)系：競爭、原始合作、共生、偏害、捕食、寄生競爭關(guān)系：在好氧生物處理中，當(dāng)溶解氧或營養(yǎng)成為限制因子時，菌膠團細(xì) 菌和絲狀菌表現(xiàn)出明顯的競爭關(guān)系。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(dāng)兩者一起生活時，固

14、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回。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。偏害關(guān)系：乳酸菌產(chǎn)生乳酸使pH下降，抑制腐敗細(xì)菌生長。(5)捕食關(guān)系：原生動物吞食細(xì)菌。(6)寄生關(guān)系：噬菌體在細(xì)菌中生物。.什么叫土壤的微生物修復(fù)？影響土壤微生物修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵有哪些方面？土壤生物修復(fù)是利用土壤中天然微生物資源或者人為投加目的菌株，甚至用構(gòu)建 的特異降解功能菌投加到各污染土壤中，將滯留的污染物快速降解或者轉(zhuǎn)化，恢 復(fù)土壤的天然功能。土壤微生物修復(fù)技術(shù)的關(guān)鍵：1微生物種：.word.zl.a) 土著微

15、生物目前用的較多，具有經(jīng)濟性，但效果較差。b)從污染土壤選育優(yōu)勢菌種假設(shè)干種，經(jīng)擴大培養(yǎng)接種到污染土壤中。此方法 較易實施，收效快且效果好。c)用質(zhì)粒育種或基因工程構(gòu)建工程菌并接種到土壤中。這種方法具有不相溶性, 工程菌收到“土著微生物的排他作用。2微生物營養(yǎng)：與污水生物處理有一樣，土壤微生物也需要一定的營養(yǎng)元素 比例，即C:N:P3溶解氧：土壤的構(gòu)造、土質(zhì)不同，微生物數(shù)量不等，其中的溶解氧量隨之 不同。為保證好氧微生物和兼性厭氧微生物旺盛生長，有效分解污染物，用鼓風(fēng) 機向地下鼓風(fēng)。4微生物的環(huán)境因子：適量的水、pH和溫度對于土壤的微生物修復(fù)也有很大 的影響。5.在環(huán)境工程中微生物制劑可有哪些

16、用途。(1)生物膜掛膜。(2)污水活性污泥法處理過程的添加劑，初沉池、曝氣池均可投加，可提高廢水 處理效率。(3)有機固體廢棄物堆肥的菌種和添加劑，可加速堆肥腐熟。家庭便池、公廁的除臭劑。(5)禽獸糞便處理的菌種(6)對污染嚴(yán)重的河道進展生物修復(fù)，疏浚河道底泥(7)降解和去除海面浮游和煉油廠的廢棄物。土地生物修復(fù)和河床底泥的生物修復(fù)。一.分析題 生物水解酸化法能夠提高廢水可生化性的原因水解階段是大分子有機物降解的必經(jīng)過程，大分子有機物想要被微生物所 利用，必須先水解為小分子有機物，這樣才能進入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)進一步降解 酸化階段是有機物降解的提速過程，因為它將水解后的小分子有機物進一 步轉(zhuǎn)化為簡單的

17、化合物并分泌到細(xì)胞外。這也是為何在實際的工業(yè)廢水處 理工程中，水解酸化往往作為預(yù)處理單元的原因。.word.zl.兩點普遍認(rèn)同的作用：1、提高廢水可生化性：能將大分子有機物轉(zhuǎn)化為小分子。2、去除廢水中的 COD:既然是異養(yǎng)型微生物細(xì)菌，那么就必須從環(huán)境中汲 取養(yǎng)分，所以必定有局部有機物降解合成自身細(xì)胞。2021年環(huán)境微生物學(xué)一、名詞解釋每題5分，共40分.聚磷菌聚磷菌是指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；在厭氧條件下， 釋放出PQ3-于體外的一類微生物。.貧營養(yǎng)型微生物指水源水里面的有機物含量很少，氮、磷等營養(yǎng)

18、物質(zhì)的缺乏。這樣的水體中生長 的細(xì)菌叫貧營養(yǎng)細(xì)菌，一般都是自養(yǎng)菌。.共代謝只有在初級能源物質(zhì)存在時，才能進展的有機化合物的生物降解過程。所謂共代 謝，一般是指原本不能被代謝的物質(zhì)在外界提供碳源和能源的情況下被代謝的現(xiàn) 象。. Escherichia coli K12(入)溶原性噬菌體的命名是在敏感菌株的名稱后面加一個括號，在括號內(nèi)寫上溶原性噬菌體入。Escherichiacoli Ki2 (A)是大腸桿菌溶原性噬菌體的全稱，Escherichia是大腸桿菌的屬名，coli是大腸桿菌的種名，K12是大腸桿菌的株名，括號內(nèi)的 入為溶原性噬菌體。.寡污帶寡污帶在B-中污帶之后，標(biāo)志著河流自凈作用已完

19、成，有機物全部無機化，BOD和懸浮物含量極低，H2s消失，細(xì)菌極少，水的渾濁度低，溶解氧恢復(fù)到 正常含量的污化帶。指示生物有魚腥藍(lán)細(xì)菌、硅藻、黃藻、鐘蟲、變形蟲、旋輪 蟲、浮游甲殼動物、水生植物及魚。.污泥膨脹污泥膨脹指污泥構(gòu)造極度松散，體積增大、上浮，難于沉降別離影響出水水質(zhì)的.word.zl.現(xiàn)象。當(dāng)SVI值超過200g/L時，預(yù)示著活處于膨脹狀態(tài)，會形成由絲狀菌引起的 活性污泥絲狀膨脹或由非絲狀菌引起的活性污泥非絲狀膨脹。.同化作用是指生物體把從外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并且儲存能量的變化過程。即生物體利用能量將小分子合成為大分子的一系列代謝途徑.無氧呼吸無氧呼吸又稱

20、厭氧呼吸，是一類電子傳遞體系末端的受氫體為外源無機氧化 物的生物氧化。是一類在無氧下進展的產(chǎn)能效率較好氧呼吸低的特殊呼吸。二、問答題每題15分，共75分.如何從糞便污染的水體中將大腸桿菌群中的四種菌逐一鑒別出 來？ 15分 可以通過鑒別培養(yǎng)基將四種菌逐一鑒別出來，具體方法如下:大腸埃希氏菌，枸檬酸鹽桿菌，產(chǎn)氣桿菌，副大腸桿菌均能在遠(yuǎn)藤氏培養(yǎng)基上生 長，但它們對乳糖的分解能力不同：前三者能分解乳糖，但分解能力有強有弱， 大腸埃希氏菌分解能力最強，菌落呈紫紅色帶金屬光澤 ；枸檬酸鹽桿菌次之，菌 落呈紫紅或深紅色；產(chǎn)氣桿菌第三，菌落呈淡紅色，副大腸桿菌不能分解乳糖， 菌落無色透明。這樣，這四種菌可被

21、逐一鑒別出來。.專性厭氧微生物為什么不能在有氧條件下生存？如何培養(yǎng)厭氧菌? 15 分(1)厭氧微生物不能在有氧氣的條件下的原因?qū)Ｐ詤捬跷⑸锏纳持薪^對 不能有氧，因為有氧存在時，代謝產(chǎn)生的 NADH+H+和O2反響生成 H2O2和NAD+ ,而專性厭氧微生物不身具有過氧化氫酶，會被生成的H2O2殺死。O2還可產(chǎn)生游離O2-,而專性厭氧微生物不具具有破壞 02-的超氧化物 歧化酶，會被生成的02-殺死。(2)培養(yǎng)厭氧菌的方法培養(yǎng)厭氧微生物需在無氧條件下進展。在接種和移種 傳代時，可用氮驅(qū)趕氧氣，通入氮氣驅(qū)趕培養(yǎng)基的氧以后，用不透氧的橡皮塞 塞緊以防氧氣進入，并參加氧化復(fù)原性顏料甲基藍(lán)或刃天青

22、，指示培養(yǎng)基內(nèi)的 氧化復(fù)原電位。甲基藍(lán)和刃天青在復(fù)原態(tài)時為無色，在氧化態(tài)時顯色。所以， 培養(yǎng)基變色說明培養(yǎng)管內(nèi)有氧。為確保厭氧微生物生長，培養(yǎng)厭氧微生物時可 將培養(yǎng)管、培養(yǎng)瓶、平板放在無氧培養(yǎng)罐內(nèi)培養(yǎng)。為了營造厭氧環(huán)境，可把專 性厭氧菌和兼性厭氧菌混合培養(yǎng)，一旦滲入氧，可被兼性厭氧菌利用掉，以到 達(dá)厭氧環(huán)境，從而獲得專性厭氧菌。.藍(lán)細(xì)菌與其他光合細(xì)菌的代謝特征和特點有什么不同？各自在富營養(yǎng)池塘中的可能作用是什么？ 15分1藍(lán)細(xì)菌是一類含有葉綠素a、類胡蘿卜素及藻膽蛋白等光合色素，進展 光合作用并產(chǎn)生氧的原核微生物。光合細(xì)菌是又一類含有光合色素，進展光合作.word.zl.用的細(xì)菌。但這些細(xì)菌與

23、上述藍(lán)細(xì)菌不同，都不含葉綠素，只含有菌綠素及類胡 蘿卜素。光合細(xì)菌進展光合作用的特點表現(xiàn)在：它們不能光解水、以水中的質(zhì) 子復(fù)原二氧化碳，而是從有機物或水以外的無機物中取得氫。它們的光合作用 不產(chǎn)生氧。光合作用一般在厭氧條件下進展。2在富營養(yǎng)池塘中，由于存在大量氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，會引起藍(lán)細(xì)菌的惡性 增殖，并最終導(dǎo)致“水華現(xiàn)象。其它光合細(xì)菌由于需要厭氧條件才能生存， 當(dāng)藍(lán)細(xì)菌水華爆發(fā)時，水體會出現(xiàn)溶解氧過飽和現(xiàn)象，不會導(dǎo)致其它光合細(xì)菌 的大量繁殖，僅在藍(lán)細(xì)菌大量死亡，腐爛分解時，由于消耗掉水體中大量氧氣, 產(chǎn)生厭氧環(huán)境時才開場繁殖，并開場進一步分解水體的有機物。.在天然環(huán)境和人工環(huán)境中微生物之間存

24、在哪幾種關(guān)系？舉例說明。15 分種內(nèi)關(guān)系：競爭、互助；種間關(guān)系：競爭、原始合作、共生、偏害、捕食、寄生競爭關(guān)系：在好氧生物處理中，當(dāng)溶解氧或營養(yǎng)成為限制因子時，菌膠團細(xì) 菌和絲狀菌表現(xiàn)出明顯的競爭關(guān)系。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(dāng)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與。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。偏害關(guān)系：乳酸菌產(chǎn)生乳酸使pH下降，抑制腐敗細(xì)菌生長

25、。(5)捕食關(guān)系：原生動物吞食細(xì)菌。(6)寄生關(guān)系：噬菌體在細(xì)菌中生物。15分.如何培養(yǎng)活性污泥和進展微生物膜的掛膜？(1)活性污泥的培養(yǎng)方法a.間歇式曝氣培養(yǎng)菌種都要先經(jīng)馴化后才能使用，用間歇式曝培養(yǎng)法馴化。先進 低濃度污水培養(yǎng)，曝今(23h,沉淀1h,傾去上清液，再進同濃度的新鮮污水，繼續(xù) 曝氣培養(yǎng)。每一濃度運行37d,通過鏡檢觀察到活性污泥生長量增加?？烧{(diào)高一 個濃度，同前一個濃度的操作方法運行。以后逐級提高污水濃度，一直提高到原 污水濃度為止。然后將馴化好的活性污泥改用連續(xù)曝氣培養(yǎng)法繼續(xù)培養(yǎng)。b.連續(xù)曝氣培養(yǎng)凡取現(xiàn)成的與本廠一樣水質(zhì)處理廠的活性污泥作菌種時，都可直 接用連續(xù)曝氣培養(yǎng)法培

26、養(yǎng)活性污泥?；钚晕勰嗟慕臃N量按曝氣池有效體積的 5%10嗾入，啟動的最初幾天可先悶曝，溶解氧維持在 1mg/L左右，然后以小 流量進水，每調(diào)整一個流量梯度要維持約一周的運行時間。隨著進水流量逐漸增 大溶解氧的濃度逐漸提高。當(dāng)進水流量到達(dá)設(shè)計流量時，假設(shè)工業(yè)廢水的進水.word.zl.BOD5在200300mg /L,MLSS維持在3000mg/L左右，溶解氧要維持在 23mg/L。假設(shè)生活污水的進水 BOD5在150250mg /L,曝氣池內(nèi)的 MLSS維持在2000mg/L左右，溶解氧可維持在 12mg /L。(2)好氧生物膜白培養(yǎng)方法a.自然掛膜法用泵將帶有自然菌種的污水慢速通入空 的塔式

27、生物濾池內(nèi)，不斷循環(huán)，周期為 37d,之后改為慢速連續(xù)進水。在此過程 中污水中的自然菌種和空氣微生物附著在濾料上，以污水中的有機物為營養(yǎng)，生 長繁殖。濾料上的微生物量由少變多，逐漸形成一層帶黏性的微生物薄膜，即生 物膜。當(dāng)進水流量或水力外表負(fù)荷到達(dá)設(shè)計值時，濾池自上而下形成正常的分層 微生物相。當(dāng)濾池出水的化學(xué)指標(biāo)接近排放標(biāo)準(zhǔn)，即完成生物膜的培養(yǎng)工作，進 入正式運彳T階段。b.活性污泥掛膜法取處理生活污水或處理工業(yè)廢水的活性污泥 作菌種。用本廠的污水和活性污泥混合，用泵將混合液慢速打入濾池內(nèi)，循環(huán)周 期為37d,之后改為慢速連續(xù)進水。在此過程中活性污泥微生物附著在濾料上， 以污水中的有機物為營

28、養(yǎng)，生長繁殖。濾料上的微生物量由少變多，逐漸形成一層帶黏性的微生物薄膜，即生物膜。當(dāng)進水流量或水力外表負(fù)荷到達(dá)設(shè)計值時， 濾池自上而下形成正常的分層微生物相。濾池出水的化學(xué)指標(biāo)接近排放標(biāo)準(zhǔn)，即完成生物膜的培養(yǎng)工作，進入正式運行階段。c.優(yōu)勢菌種掛膜法 優(yōu)勢菌種是從自然環(huán)境或廢水處理中篩選和別離而獲得的、對某種工業(yè)廢水有強降解能力的菌株。 優(yōu)勢菌種也可通過遺傳育種獲得優(yōu)良菌種，甚至通過基因工程構(gòu)建超級菌作菌種。 因優(yōu)勢菌對所要處理的廢水有強的降解能力，所以，用廢水和優(yōu)勢菌充分混合， 用泵慢速將菌液打進生物濾池內(nèi)，循環(huán)周期為37d,使優(yōu)勢菌黏附于濾料上，然后以慢流速連續(xù)進水。優(yōu)勢菌種掛膜法的運行指

29、標(biāo)和運行方法與活性污泥掛膜法 根本一樣。當(dāng)濾池內(nèi)自上而下形成正常的分層微生物相，使進水流量到達(dá)設(shè)計值， 濾池出水的化學(xué)指標(biāo)接近排放標(biāo)準(zhǔn)時，即完成生物膜的培養(yǎng)工作，進入正式運行 階段。三、分析題每題35分，共35分1.在XX城鎮(zhèn)污水處理廠將出水水質(zhì)由一級 B標(biāo)準(zhǔn)升級在一級A標(biāo)準(zhǔn) 以強化生物除磷脫氮效果的改造工程中，常在好氧區(qū)人工投加生物 填料，形成活性污泥與生物膜復(fù)合的生物處理工藝。試從微生物角 度對此生物處理工藝改造措施進展分析。35分2021年環(huán)境微生物一.名詞解釋1、兼性厭氧微生物.word.zl.兼性厭氧微生物：在有氧或無氧環(huán)境中均能生長繁殖但更適應(yīng)無氧條件的微生物。2、同化作用是指生物

30、體把從外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并且儲存能 量的變化過程。即生物體利用能量將小分子合成為大分子的一系列代謝途徑.3、輔酶輔酶是指全酶中于蛋白質(zhì)結(jié)合得比擬松的，由不含氮的小分子有機物，或者是由 不含氮的小分子有機物和金屬離子的組成的非蛋白成分。用透析法可以除去的小 分子有機物。4、內(nèi)源呼吸答：內(nèi)源性呼吸是指微生物利用自身內(nèi)部貯存的能源物質(zhì)，如多糖和脂肪等，外界不供給能源進展的呼吸。有豐富營養(yǎng)的細(xì)胞具有相當(dāng)多的能源貯備和高度的內(nèi)源呼吸，饑餓細(xì)胞的內(nèi)源呼吸速率很低。5、反硝化細(xì)菌所有能以NO3為最終電子受體，將HNO3復(fù)原為氮氣的細(xì)菌。6、菌膠團菌膠團是指動膠菌屬形成的細(xì)菌團塊；

31、在水處理工程領(lǐng)域內(nèi)，菌膠團是指所有具 有莢膜或黏液或明膠質(zhì)的絮凝性細(xì)菌互相絮凝聚集成的細(xì)菌團塊，這是廣義上的 菌膠團。7、P/H指數(shù)P/H指數(shù)是水體中光合自養(yǎng)型微生物P與異養(yǎng)型微生物H密度的比值。 反映水體有機污染和自凈的程度。水體剛受有機物污染，異養(yǎng)型微生物大量繁殖， 自凈速率高，P/H指數(shù)低。在自凈過程中有機物減少，異養(yǎng)型微生物減少，光合 自養(yǎng)型微生物增多，P/H指數(shù)升高。自凈完成后，P/H恢復(fù)到原水平。8、三竣酸循環(huán)三竣酸循環(huán)tricarboxylic acid cycle是需氧生物體內(nèi)普遍存在的代謝途徑，因 為在這個循環(huán)中幾個主要的中間代謝物是含有三個竣基的檸檬酸，所以叫做三竣.wor

32、d.zl.酸循環(huán)，又稱為檸檬酸循環(huán)。三竣酸循環(huán)是三大營養(yǎng)素糖類、脂類、氨基酸 的最終代謝通路，又是糖類、脂類、氨基酸代謝聯(lián)系的樞紐。二、問答題共110分L微生物需要哪些營養(yǎng)物質(zhì)，它們各有什么主要生理功能？ 15分微生物生長需要碳素，氮素，礦質(zhì)營養(yǎng)，生長因素等營養(yǎng)物質(zhì)，其主要生理功能 分別表達(dá)如下：1碳素營養(yǎng)物質(zhì)：主要用來構(gòu)成細(xì)胞物質(zhì)和或為機體提供生命活動所需要的能量，常用糖類物質(zhì)作C源。2氮素營養(yǎng)物質(zhì)：用作合成細(xì)胞物質(zhì)中含 N物質(zhì)如蛋白質(zhì)，核酸等的原料， 及少數(shù)自養(yǎng)細(xì)菌的能源物質(zhì)，常用俊鹽，硝酸鹽等無機氮源和牛肉膏，蛋白陳等 作有機氮源。3礦質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)，提供必要的金屬元素。這些金屬元素在機體中

33、的生理作用 有：參與酶的組成，成酶活性中心，維持細(xì)胞構(gòu)造，調(diào)節(jié)和維持細(xì)胞滲透壓。常 用無機鹽有：SO42-, Cl-, PO43-及含K, Na+, Mg2+, Fe2+, Fe3+等金屬元素的化 合物。4生長因素：構(gòu)成酶的輔酶或輔基，構(gòu)成酶活性所需成分，構(gòu)成蛋白質(zhì)或核 酸的組分。常見的有維生素，氨基酸，堿基等。.活性污泥中原生動物和微型后生動物主要有哪些類群？這類生物在 污水生物處理中有哪些作用？ 15分污水處理中常見的原生動物有三類：肉足類、鞭毛類和纖毛類。原生動物在水體 凈化與廢水處理中的應(yīng)用： 1）凈化水質(zhì)作用動物性營養(yǎng)型的原生動物吞食細(xì)菌、有機物顆粒，因此促進了 水質(zhì)凈化作用。2）促

34、進生物絮凝作用草履蟲等纖毛蟲具有生物絮凝作用，促進水體澄清作用。3）作為水質(zhì)處理的指示生物由于鞭毛蟲、肉足蟲、游泳型纖毛蟲與固著型纖毛 蟲對生存的水質(zhì)有一定要求。其數(shù)量的增多、減少，可反映水體的水質(zhì)好壞。同 時原生動物個體較大，易于觀察與分辨。因此常作為水體無機化和廢水處理運轉(zhuǎn) 管理的指示生物。4）廢水處理及水質(zhì)凈化過程原生動物的變動運行初期出現(xiàn)肉足類、植物性、動.word.zl.物性鞭毛蟲；水質(zhì)處理頂峰期出現(xiàn)較多游泳型纖毛蟲；水質(zhì)凈化較好時出現(xiàn)鐘蟲在水處理工作中常見的微型后生動物主要是多細(xì)胞的無脊椎動物，包括輪蟲、甲 殼類動物和昆蟲及其幼蟲等。輪蟲以細(xì)菌、小的原生動物和有機顆粒等為食物， 所

35、以在污水的生物處理中有一定的凈化作用。在污水生物處理過程中，輪蟲也可 作為指示生物。當(dāng)活性污泥中出現(xiàn)輪蟲時，往往說明處理效果良好，但如數(shù)量太 多，那么有可能破壞污泥的構(gòu)造，使污泥松散而上浮。輪蟲在水源水中大量繁殖 時，有可能阻塞水廠的砂濾池。在給水排水工程中常見的甲殼類動物有水蚤和劍 水蚤。它們以細(xì)菌和藻類為食料。假設(shè)大量繁殖，可能影響水廠濾池的正常運行 楊花堂出水中往往含有較多藻類，可以利用甲殼類動物去凈化這種出水。昆蟲及 其幼蟲可用作研究河JI污染的指示生物。.什么是無氧呼吸？無氧呼吸的微生物類群在環(huán)境工程中可起什么作 用？ 25分答：(1)無氧呼吸的定義無氧呼吸又稱厭氧呼吸，是一類電子傳

36、遞體系末端的受氫 體為外源無機氧化物的生物氧化。(2)無氧呼吸的類型根據(jù)呼吸鏈末端的最終受氫體的不同，可將無氧呼吸分成硝 酸鹽呼吸、硫酸鹽呼吸、碳酸鹽呼吸和延胡索酸呼吸等多種類型。 無氧呼吸存在的環(huán)境a.硝酸鹽呼吸硝酸被復(fù)原為 NO2、N2O和N2。其供氫體可以是葡萄糖、乙酸、甲醇等有機物，也可以是 H2和NH3。2硫酸鹽呼吸b.硫酸鹽復(fù)原菌在硫酸復(fù)原酶催化下，將 SO42復(fù)原為H2s其電子傳遞體系只有細(xì) 胞色素c,在SO42-轉(zhuǎn)變?yōu)镾2-中傳遞電子，生成ATP。c.碳酸鹽呼吸產(chǎn)甲烷菌、產(chǎn) 乙酸菌利用甲醇、乙醇、甲酸、乙酸、H2等作供氫體，其電子傳遞體系末端的受氫體是CO2。d.延胡索酸呼吸在

37、延胡索酸呼吸系統(tǒng)中，琥珀酸是末端受氫體延 胡索酸的復(fù)原產(chǎn)物。(4)無氧呼吸對農(nóng)業(yè)和環(huán)境的影響硝酸鹽呼吸中的NO;在承受電子后變成NO2、N2的過程，可以看作脫氮作用，碳酸鹽呼吸中產(chǎn)甲烷菌和產(chǎn)乙酸菌可以產(chǎn)生甲 烷和乙酸，促進了農(nóng)業(yè)和環(huán)境中物質(zhì)循環(huán)和能量流動。.不同生長階段的細(xì)菌有何特征？控制微生物生長階段在活性污泥法 污水處理上有什么意義？ 25分不同生長階段的細(xì)菌有何特征：a).處于停滯期的細(xì)菌細(xì)胞的特點處于停滯期 初期，一局部細(xì)菌適應(yīng)環(huán)境，而另一局部死亡，細(xì)菌總數(shù)下降。到停滯期的末期， 存活細(xì)菌的細(xì)使菌體體積增大，細(xì)胞代謝活力強，細(xì)胞中RNA含量高、嗜堿性強，對不良環(huán)境條件較敏感，其胞物質(zhì)增

38、加，呼吸速率、核酸及蛋白質(zhì)的合成速 率接近對數(shù)期細(xì)胞，并開場細(xì)胞分裂。b).處于對數(shù)期的細(xì)菌細(xì)胞的特點合成新.word.zl. 細(xì)胞物質(zhì)的速率最快，細(xì)菌生長旺盛。處于對數(shù)期的細(xì)菌得到豐富的營養(yǎng)，細(xì)胞 代謝活力最強，合成新細(xì)胞物質(zhì)的速率最快，細(xì)胞生長旺盛。c）.處于靜止期的細(xì)菌細(xì)胞的特點靜止期新生的細(xì)菌數(shù)和死亡的細(xì)菌數(shù)相當(dāng)，細(xì) 菌總數(shù)到達(dá)最大值，并恒定維持一段時間。d）.處于衰亡期的細(xì)菌細(xì)胞的特點衰亡期的細(xì)菌少繁殖或不繁殖，或出現(xiàn)自溶。（2）控制微生物生長階段在活性污泥 法污水處理上的意義 常規(guī)活性污泥法利用生長速率下降階段的微生物，包括減速 期、靜止期的微生物。因為停滯期和衰亡期的微生物處理能

39、力不夠，無法到達(dá)出 水標(biāo)準(zhǔn)。而對數(shù)生長期的微生物生長繁殖快，代謝活力強，能大量去除污（廢）水中的有機物。盡管微生物對有機物的去除能力很高，但相應(yīng)要求進水有機物濃度 高，那么出水的絕對值也相應(yīng)提高，不易到達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。又因?qū)?shù)期的微生物生 長繁殖旺盛，細(xì)胞外表的黏液層和莢膜尚未形成，運動很活潑，不易自行凝聚成 菌膠團.沉淀性能差，致使出水水質(zhì)差。而處于靜止期的微生物代謝活力雖比對 數(shù)生長期的差，但仍有相當(dāng)?shù)拇x活力，去除有機物的效果仍較好。最大特點是 微生物積累大量貯存物，如異染粒、聚 P-羥基丁酸、黏液層和莢膜等。這些貯 存物強化了微生物的生物吸附能力，其自我絮凝、聚合能力強，在二沉池中泥水 別

40、離效果好、出水水質(zhì)好。.試分析A2/O工藝中硝化菌與聚磷菌在污泥齡上的矛盾關(guān)系，并提 出解決方法。30分在a2/o工藝中，在好氧區(qū)要實現(xiàn)較好的硝化作用，就必然要維持一定數(shù)量的硝 化細(xì)菌，而硝化細(xì)菌屬于化能自養(yǎng)型專性好氧菌，生長速率慢，時代時間長，在 系統(tǒng)內(nèi)要保持一定數(shù)量的硝化菌，就要求在較高的污泥齡下運行，污泥齡一般要 大于57d。其次，該工藝除磷是通過剩余污泥的排放實現(xiàn)的，這就是要求泥齡 越短排泥越多，系統(tǒng)的除磷效果越好，而且除磷菌多為世代時間較短的微生物， 生長速率較快，可以再較短泥齡下生長，泥齡越長，污泥含磷量就越低，去除單 位重量的磷需消耗較多的BOD,如果污水中有機質(zhì)缺乏還可以使污泥

41、發(fā)生自溶 現(xiàn)象，致使磷的溶解和排泥量減少而除磷效果降低。該工藝長出現(xiàn)脫氮效果好而 除磷效果差或者相反的情況。2021年環(huán)境微生物學(xué)一.名詞解釋.原生動物.word.zl.答:原生動物是指動物中最原始、最低等、構(gòu)造最簡單的單細(xì)胞動物。在動物學(xué)中被列為原生動物門。其形體微小，在 10300um之間，在光學(xué)顯微鏡下觀察才可見，微生物學(xué)把它歸入微生物范疇。原生動物為單細(xì)胞，沒有細(xì)胞壁，有細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)，有分化的細(xì)胞器，具細(xì)胞核具有核膜 （較高級類型有兩個核），故 屬真核微生物。.酶活性中心答:酶活性中心是指酶的活性部位，是酶蛋白分子中直接參與和底物結(jié)合，并與 酶的催化作用直接有關(guān)的部位。它是酶行使催

42、化功能的構(gòu)造根底。酶的活性中心 有兩個功能部位：一個是結(jié)合部位，一定的底物靠此部位結(jié)合到酶分子上 ；另一個 是催化部位，底物分子中的化學(xué)鍵在此處被打斷或形成新的化學(xué)鍵，從而發(fā)生一 系列的化學(xué)反響。.異化作用答:異化作用即分解代謝作用，是指營養(yǎng)物質(zhì)和細(xì)胞物質(zhì)分解的過程，并且釋放 能量。與同化作用相輔相成，異化作用為同化作用提供物質(zhì)根底和能量，同化作 用為異化作用提供基質(zhì)。.內(nèi)源性呼吸答：內(nèi)源性呼吸是指微生物利用自身內(nèi)部貯存的能源物質(zhì)，如多糖和脂肪等，外 界不供給能源進展的呼吸。有豐富營養(yǎng)的細(xì)胞具有相當(dāng)多的能源貯備和高度的內(nèi) 源呼吸，饑餓細(xì)胞的內(nèi)源呼吸速率很低。.主動運輸答:主動運輸是指需要能量和

43、滲透酶的逆濃度梯度積累營養(yǎng)物質(zhì)的一種膜的運輸 方式。當(dāng)微生物細(xì)胞內(nèi)所積累的營養(yǎng)物質(zhì)濃度高于細(xì)胞外的濃度時，營養(yǎng)物質(zhì)不 能按濃度梯度擴散到細(xì)胞內(nèi)，而是逆濃度梯度運輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)，這一過程需要滲透酶 和消耗能量。.水活度.純培養(yǎng).拮抗作用9質(zhì)粒.word.zl.質(zhì)粒是指一種較小的、攜帶少量遺傳基因的環(huán)狀 DNA分子，又稱染色體外DNA 它們在細(xì)胞分裂過程中能復(fù)制，將遺傳性狀傳給后代。有的質(zhì)粒獨立存在于細(xì)胞 質(zhì)中，也有的和染色體結(jié)合，稱為附加體。10.遺傳型 二、問答題共100分: 1.什么叫無氧呼吸？環(huán)境微生物中有哪些無氧呼吸類型？無氧呼吸有 哪些類型？常見于哪些環(huán)境中？無氧呼吸對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及環(huán)境有何影

44、響?15 分答：無氧呼吸又稱厭氧呼吸，是一類電子傳遞體系末端的受氫體為外源的無機氧 化物的生物氧化。根據(jù)呼吸鏈末端的最終受體氫的不同，可將其分解成硝酸鹽呼 吸、硫酸鹽呼吸、碳酸鹽呼吸和延胡索酸呼吸等多種類型。在農(nóng)業(yè)及環(huán)境中的影響：反硝化的應(yīng)用：又稱脫氮作用，是指由硝酸復(fù)原成NO2-并進一步復(fù)原成 N2的過程。反硝化作用一般發(fā)生在厭氧條件下，例如在淹水的土壤或死水塘中，是 使土壤中氮素?fù)p失的重要原因，在干濕變換變換的水稻田中，土壤常在好養(yǎng)和厭 氧之間變換，因此有機肥料礦化之后產(chǎn)生俊態(tài)氮，在厭氧條件把好氧菌氧化的硝 酸態(tài)氮復(fù)原為 N20因此，使用化學(xué)氮肥利用率不高，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上對水稻田經(jīng) 常使用控

45、水，以增加水稻田中的含氮量十分有必要。碳酸鹽呼吸和沼氣發(fā)酵的應(yīng)用：大多數(shù)產(chǎn)甲烷菌能利用H2作為CO2的復(fù)原劑以合成有機物，還能利用特殊的厭氧呼吸。后一種情況供氫體是H2,受氫體是CO2,因此產(chǎn)甲烷菌是嚴(yán)格厭氧的微生物。沼氣的主要成分是甲烷，在沼氣發(fā) 酵中產(chǎn)甲烷菌是主要微生物。其必須在絕對無氧的條件下才能正常生長發(fā)育。發(fā) 酵過程中廢物得到處理，同時獲得能源，沼氣發(fā)酵剩余物是良好的有機肥和土壤 改進劑，利用產(chǎn)甲烷菌生產(chǎn)沼氣是建立生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要舉措，不僅促進經(jīng)濟的開 展，還能凈化環(huán)境、改進土壤、提高肥力的效果。2.細(xì)菌的生長曲線分為哪幾個時期？各時期有何特點？不同生長時期產(chǎn)生的根本原因是什么？影響細(xì)

46、菌代時的因素有哪些？ 15分微生物生長分為四個時期： 停滯期或適應(yīng)期：將少量細(xì)菌接種到某一培養(yǎng)基中，細(xì)菌不立即生長繁 殖，經(jīng)一段適應(yīng)期才能在新的培養(yǎng)基中生長繁殖，這個時期的初始階段中，有的 細(xì)菌產(chǎn)生適應(yīng)酶，其細(xì)胞物質(zhì)開場增加，細(xì)菌總數(shù)根本不增加，有的細(xì)菌不適應(yīng) 新的環(huán)境而死亡，故有時細(xì)菌會略有減少。特征如下：一局部細(xì)菌適應(yīng)環(huán)境，而 另一局部死亡。細(xì)菌總數(shù)下降，到停滯期末期，存活的細(xì)菌的細(xì)胞物質(zhì)增加，故.word.zl.細(xì)菌體積增大，這一時期細(xì)胞代謝活力強，細(xì)胞中RNA含量高，嗜堿性強，對不良環(huán)境條件較敏感，其呼吸速率、核酸及蛋白質(zhì)的合成速率接近對數(shù)期細(xì)胞， 并開場細(xì)胞分裂。 對數(shù)期指數(shù)期：細(xì)菌

47、的生長速率增至最大，細(xì)菌數(shù)以幾何級數(shù)增加。這 個時期的細(xì)菌得到豐富的營養(yǎng)，細(xì)胞代謝活力最強，合成新細(xì)胞物質(zhì)的速率最快， 細(xì)菌生長旺盛，細(xì)菌數(shù)不但以幾何級數(shù)增加，而且每分裂一次的代時最短，由于 營養(yǎng)物質(zhì)足以供給合成細(xì)胞物質(zhì)使用，而有毒的代謝產(chǎn)物積累不多，對生長繁殖 影響極小，所以細(xì)菌很少死亡或不死亡。 靜止期：由于處于對數(shù)期的細(xì)菌生長繁殖迅速，消耗量大量營養(yǎng)物質(zhì)，致使 一定體積的培養(yǎng)基濃度降低。同時，代謝產(chǎn)物大量積累對菌體本身產(chǎn)生毒害， PH、氧化復(fù)原電位等均有所改變，溶解氧供給缺乏。這些因素對細(xì)菌生長不利， 使細(xì)菌的生長速率逐漸下降甚至到零，死亡速率漸增，進入靜止期。該時期新生 的細(xì)菌數(shù)和死亡

48、的細(xì)菌數(shù)相當(dāng)，細(xì)菌總數(shù)到達(dá)最大值，并恒定維持一段時間。導(dǎo) 致細(xì)菌進入靜止期的主要原因是營養(yǎng)物質(zhì)濃度降低，因此，營養(yǎng)物質(zhì)成為細(xì)菌生 長的限制因子。衰亡期：由于營養(yǎng)物質(zhì)被耗盡，細(xì)菌因缺乏營養(yǎng)而利用貯存物質(zhì)進展內(nèi)源呼 吸，即自身溶解。細(xì)菌在代謝過程中產(chǎn)生有毒的代謝產(chǎn)物，會抑制細(xì)菌生長繁殖。 死亡率增加，活菌數(shù)減少，甚至死菌數(shù)大于新生菌數(shù)。衰亡期的細(xì)菌少繁殖或不 繁殖，或出現(xiàn)自溶?；罹鷶?shù)在一個階段以幾何數(shù)下降，細(xì)菌常出現(xiàn)多形態(tài)，畸形 或衰退型。有的細(xì)菌產(chǎn)生芽抱。影響細(xì)菌代時的因素有：營養(yǎng)組成，PH,溫度和通氣等，還有細(xì)菌種類不同, 代時也不同。.厭氧微生物為什么不能在有氧的條件下生存？如何培養(yǎng)厭氧菌?

49、15 分(1)厭氧微生物不能在有氧氣的條件下的原因?qū)Ｐ詤捬跷⑸锏纳持薪^對不能有氧，因為有氧存在時，代謝產(chǎn)生的 NADH+H+和O2反響生成H2O2和 NAD+,而專性厭氧微生物不身具有過氧化氫酶，會被生成的H2O2殺死。O2還可產(chǎn)生游離O2-,而專性厭氧微生物不具具有破壞 02的超氧化物歧化酶，會被 生成的02-殺死。(2)培養(yǎng)厭氧菌的方法培養(yǎng)厭氧微生物需在無氧條件下進展。在接種和移種傳 代時，可用氮驅(qū)趕氧氣，通入氮氣驅(qū)趕培養(yǎng)基的氧以后，用不透氧的橡皮塞塞緊 以防氧氣進入，并參加氧化復(fù)原性顏料甲基藍(lán)或刃天青，指示培養(yǎng)基內(nèi)的氧化復(fù) 原電位。甲基藍(lán)和刃天青在復(fù)原態(tài)時為無色，在氧化態(tài)時顯色。所以

50、，培養(yǎng)基變 色說明培養(yǎng)管內(nèi)有氧。為確保厭氧微生物生長，培養(yǎng)厭氧微生物時可將培養(yǎng)管、.word.zl. 培養(yǎng)瓶、平板放在無氧培養(yǎng)罐內(nèi)培養(yǎng)。為了營造厭氧環(huán)境，可把專性厭氧菌和兼 性厭氧菌混合培養(yǎng)，一旦滲入氧，可被兼性厭氧菌利用掉，以到達(dá)厭氧環(huán)境，從 而獲得專性厭氧菌。.請表達(dá)堆肥的主要過程和考慮的主要參數(shù)，并說明原因。15分好氧堆肥化過程：潛伏階段：指堆肥化開場時微生物適應(yīng)新環(huán)境的過程，即馴化過程。中溫階段：此階段。中溫性細(xì)菌，酵母菌和放線菌等嗜溫性微生物利用堆肥 中最容易分解的可溶性物質(zhì)，如淀粉、糖類等而迅速增值，并釋放熱量，使堆肥 溫度不斷升高。當(dāng)溫度到達(dá)45度時即進入高溫階段。高溫階段：此階

51、段：嗜熱性微生物逐漸取代了嗜溫性微生物的活動，堆肥中殘留的和新形成的可溶性有機物質(zhì)繼續(xù)分解轉(zhuǎn)化，復(fù)雜的有機化合物如半纖維素、纖維素和蛋白質(zhì)等開場被強烈分解。通常，在 50度左右進展活動的主要是嗜熱 性真菌和放線菌，溫度上升到 60度時，真菌幾乎完全停頓活動，僅有嗜熱性放 線菌與細(xì)菌活動，溫度升到 70度以上，對大多數(shù)嗜熱性微生物已不適宜，微生 物大量死亡進入休眠階段。附屬階段：在高溫持續(xù)一定階段以后，易分解的有機物已經(jīng)大局部分解，只 剩下局部較難分解的有機物和新形成的腐殖質(zhì)，此時微生物的活性下降，發(fā)熱量 減少，溫度下降。再次階段嗜溫性微生物又占優(yōu)勢，對剩余的較難分解的有機物 進一步分解，腐殖質(zhì)

52、不斷增多且穩(wěn)定化，此時堆肥即進入腐熟階段，堆肥可施用。影響因素：供氧量：氧氣是堆肥過程有機物降解和微生物生長所必需的物質(zhì)。因此，保 證較好的通風(fēng)條件，提供充足的氧氣是好氧堆肥過程正常運行的根本保證。通風(fēng) 可使堆層內(nèi)的水分以水蒸氣的形式散失掉，到達(dá)調(diào)節(jié)堆溫和堆內(nèi)水分含量的雙重 目的，可防止后期堆肥溫度過高。但在高溫堆肥后期，主發(fā)酵排出的廢氣溫度較 高，會從堆肥中帶走大量水分，從而使物料干化，因此需考慮通風(fēng)與干化間的關(guān) 系。含水率：水分是維持微生物生長代謝活動的根本條件之一，水分適當(dāng)與否直 接影響堆肥發(fā)酵速率和腐熟程度，是影響好氧堆肥的關(guān)鍵因素之一。堆肥的最適 合含水率為50%60%此時微生物分解

53、速率最快；當(dāng)含水率在 40%50%L間時， 微生物的活性開場下降，堆肥溫度隨之降低。當(dāng)含水率小于20%寸，微生物的活動就根本停頓；當(dāng)水分超過 70%寸，溫度難以上升，有機物分解速率降低，由于 堆肥物料之間充滿水，有礙于通風(fēng)，從而造成厭氧狀態(tài)，不利于好氧是微生物生 長，還會產(chǎn)生H2s等惡臭氣體。溫度和有機物含量：溫度是堆肥得以順利進展的重要因素。堆肥初期，堆體 溫度一般與環(huán)境溫度相一致，經(jīng)中溫菌的作用，堆體溫度逐漸上升。隨著堆體溫 度的升高，一方面加速分解硝化過程；另一方面也可以殺滅蟲卵、致病菌以及雜.word.zl.草籽等，使得堆肥產(chǎn)品可以平安的用于農(nóng)田。最正確溫度為5560度。有機含量過低，

54、分解產(chǎn)生的熱量缺乏以維持堆肥所需要的溫度，會影響無害化處理，且 產(chǎn)生的堆肥成品由于肥效低而影響其使用價值。如果有機含量過高，那么給通風(fēng) 帶來困難，有可能產(chǎn)生厭氧狀態(tài)。顆粒度：堆肥過程中供給的氧氣是通過顆粒間的空隙分布到物料內(nèi)部，因此， 顆粒度的大小對通風(fēng)供氧有重要影響。從理論上說，堆肥物顆粒應(yīng)盡可能小，才 能使空氣又較大的接觸面積，并使得好氧微生物更易快速將其分解。如果太小， 易造成厭氧條件，不利于好氧微生物的生長繁殖。因此堆肥前需要通過破碎、分 選等方法去除不可堆肥化物質(zhì)，使得堆肥物料粒度到達(dá)一定程度的均勻化。C/N和C/P比：堆肥原料中的C/N比是影響堆肥微生物對有機物分解的重 要原因之一

55、碳是堆肥化反響的能量來源，是微生物發(fā)酵過程中的動力和熱源；氮 是微生物的營養(yǎng)來源，主要用于合稱為生物體，是控制生物合成的重要因素，也 是反響速率的控制因素。如果 C/N比值過小，容易引起菌體衰老和自溶，造成 氮源浪費和酶產(chǎn)量下降；如果 C/N比值過高，容易引起雜菌感染，同時由于沒 有足夠量的微生物來產(chǎn)酶，會造成碳源浪費和酶產(chǎn)量下降，也會導(dǎo)致成品堆放的 碳氮比過高，這樣堆放施入土壤后，將奪取土壤中的氮素，使土壤陷入氮饑餓狀 態(tài)，影響作物生長。因此，應(yīng)根據(jù)各種微生物的特性，恰當(dāng)?shù)倪x擇適宜的C/N比值。除了碳和氮之外，磷也是微生物必需的營養(yǎng)元素之一，它是磷酸和細(xì)胞核 的重要組成元素，也是生物能 AT

56、P的重要組成局部，對微生物生長有重要影響。PH: PH是微生物生長的一個重要環(huán)境條件，一般情況下，在堆肥過程中的，PH有足夠的緩沖作用，能使 PH穩(wěn)定在可以保證好氧分解的酸堿度水平。適宜的PH可使微生物發(fā)揮有效作用，一般來說，堆肥效果最正確PH在7.58.5之間。.請表達(dá)活性污泥膨脹的機理。15分對其污泥膨脹誘發(fā)機理，目前還存在不同看法。Cbiesa根據(jù)污水中不可降解基質(zhì)和微生物衰減系數(shù)對微生物生長速率的影響，提出了污泥膨脹的饑餓假說理論， 指出活性污泥中有三種不同的微生物種群：一是生長速度快的菌膠團污泥絮凝微 生物；二是具有高基質(zhì)親和力生長緩慢的耐饑餓絲狀微生物；三是對溶解氧具有 親和力、對

57、饑餓高度敏感的快速生長的絲狀菌。在低基質(zhì)濃度條件下，耐饑餓絲 狀微生物占優(yōu)勢；當(dāng)有機質(zhì)在特定濃度以上時，只要氧傳遞不受限制，菌膠團微 生物占優(yōu)勢；在高基質(zhì)且受溶解氧限制情況下，快速生長的絲狀菌占優(yōu)勢，影響 污泥的沉淀性能，從而產(chǎn)生了污泥膨脹。另有理論認(rèn)為，低底物濃度下，具有較 低KS飽和常數(shù)和Umax最大比增長速率的絲狀菌生長速率較高。從生態(tài) 學(xué)看，活性污泥中的菌膠團細(xì)菌和絲狀菌等共同構(gòu)成一個共生的微生物生態(tài)體系，.word.zl.菌膠團和絲狀菌是共生關(guān)系，均具有凈化功能，其中絲狀菌作為菌膠團細(xì)菌生長 的支撐，起“骨架的作用。當(dāng)菌膠團細(xì)菌和絲狀菌的生長到達(dá)一種平衡時，微 生物間共生關(guān)系占主導(dǎo)地

58、位，不發(fā)生污泥膨脹；在條件惡化時，競爭關(guān)系成為主 導(dǎo)，菌膠團細(xì)菌受抑制，適應(yīng)性強的絲狀菌大量繁殖，引發(fā)污泥膨脹。除了基質(zhì) 濃度外，不同的水質(zhì)條件如水溫、酸度、營養(yǎng)物濃度等也可導(dǎo)致絲狀菌大量 繁殖而產(chǎn)生污泥膨脹。近年來發(fā)現(xiàn)痕量金屬缺乏可導(dǎo)致菌膠團微生物的代謝困難, 誘發(fā)污泥膨脹。.這是活性污泥法中的A2/O工藝的流程圖。請答出各段中主要的微生物類型和發(fā)生的反響，并答復(fù)該工藝的特點和缺乏有哪些？ 25分進水厭氧池缺氧池好氧池混合液回流r回流污泥R含磷剩余污泥該工藝中，污水首先進入?yún)捬醭?，系統(tǒng)回流污泥 R中的兼性厭氧發(fā)酵菌將 污水中的可生物降解有機物轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸等小分子發(fā)酵產(chǎn)物，聚磷菌也將 釋

59、放菌體內(nèi)儲存的多聚磷酸鹽，同時釋放能量，其中局部能量供專性好氧的聚磷 菌在厭氧抑制環(huán)境下生存，另一局部能量那么供聚磷菌主動吸收類似VFA等污水中的發(fā)酵產(chǎn)物，并以PHA的形式在菌體內(nèi)貯存起來。之后，污水進入缺氧池 內(nèi)，在缺氧池中，反硝化細(xì)菌利用從好氧池中經(jīng)混合液回流r而帶來的大量硝酸鹽，以及污水中可生物降解的有機物進展反硝化反響，到達(dá)同時去碳和脫氮的目 的。含有較低濃度碳氮和較高濃度磷的污水隨后進入好氧池，在好氧池聚磷菌在 曝氣充氧條件下分解體內(nèi)貯存的 PHA并釋放能量，用于菌體生長及主動超量吸 收周圍環(huán)境中的溶解性磷，這些被吸收的溶解性磷在聚磷菌體內(nèi)以聚磷鹽形式存 在，使得污水中磷的濃度大大降

60、低。污水中各種有機物在經(jīng)歷厭氧、缺氧環(huán)境后， 進入好氧區(qū)時其濃度己經(jīng)相當(dāng)?shù)?，這將有利于自養(yǎng)硝化菌的生長繁殖。硝化菌在 好氧的環(huán)境下將完成氨化和硝化作用。在二次沉淀池之前，大量的回流混合液r將把產(chǎn)生的硝酸鹽與亞硝酸鹽帶入缺氧區(qū)進展反硝化脫氮。污水隨后進入二沉淀 池進展絮凝濃縮污泥，一局部濃縮回流污泥 R至厭氧區(qū)繼續(xù)參與釋磷并保持系.word.zl.統(tǒng)活性污泥濃度，另一局部那么攜帶超量吸收磷的聚磷菌體以剩余污泥形式排出 系統(tǒng)。該工藝的主要特點是：1）流程簡單，并且脫氮除磷同時進展，總的水力停留時間少于其它同類工藝；2）在厭氧缺氧、好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無污泥膨脹 之虞，SVI值一