中南大學(xué)年環(huán)境工程《微生物學(xué)》期末試題及答案

環(huán)境工程微生物學(xué)一、名詞解釋病毒：沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，專性活細(xì)胞寄生的一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組成的超顯微非細(xì)胞生物噬菌體：是感染細(xì)菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒的總稱溫和性噬菌體：噬菌體侵入宿主細(xì)胞后，其核酸附著并整合在宿主染色體上，和宿主的核酸同步復(fù)制，宿主細(xì)胞不裂解而繼續(xù)生長溶原性：病毒感染細(xì)菌后，其基因組整合到宿主的染色體中，在宿主內(nèi)進(jìn)行復(fù)制并且引起細(xì)菌細(xì)胞的裂解質(zhì)粒：是核以外的遺傳物質(zhì)，能自我復(fù)制，把所攜帶的生物形狀傳給子代芽孢：某些細(xì)菌在其生活史的某個生長階段或某些細(xì)菌在遇到不良環(huán)境時，在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)生成的內(nèi)生孢子菌膠團(tuán)：細(xì)菌之間按一定排列方式互相粘結(jié)在一起，被一個公共莢膜包圍形成的細(xì)菌集團(tuán)菌落：一個細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上迅速生長繁殖形成的一個由無數(shù)細(xì)菌組成的具有一定形態(tài)特征的細(xì)菌集團(tuán)酶：由細(xì)胞產(chǎn)生的，能在體內(nèi)或體外起催化作用的一類具有活性中心和特殊構(gòu)象的生物大分子酶的活性中心：酶蛋白分子中與底物結(jié)合，并起催化作用的小部分氨基酸微區(qū)酶的競爭性抑制：有些抑制劑的結(jié)構(gòu)與底物結(jié)構(gòu)類似，影響底物和酶的結(jié)合，使反應(yīng)速率下降新陳代謝：生物從外界環(huán)境不斷攝取營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過一系列生物化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成細(xì)胞的組成，同時產(chǎn)生廢物并排除體外內(nèi)源呼吸：外界沒有供給能源，利用自身內(nèi)部貯存的能源物質(zhì)進(jìn)行呼吸EMP途徑（糖酵解）：在無氧條件下，1mol葡萄糖逐步分解產(chǎn)生2mol丙酮酸、2molNADH+H+、2molATP的過程TCA循環(huán)（三羧酸循環(huán)）：丙酮酸有氧氧化過程的一系列步驟的總稱。由丙酮酸開始，先經(jīng)氧化脫羧作用，并乙?；纬梢阴］o酶A和1molNADH+H+，乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)，并最終氧化為CO2和H2O底物水平磷酸化：微生物在基質(zhì)氧化過程中，可形成多種含高自由能的中間產(chǎn)物，這些中間產(chǎn)物將高能鍵交給ADP，使ADP磷酸化生成ATP氧化磷酸化：微生物在好氧呼吸和無氧呼吸時，通過電子傳遞體系產(chǎn)生ATP光合磷酸化：光引起葉綠素、菌綠素或菌紫素逐出電子，通過電子傳遞體系產(chǎn)生ATP分批培養(yǎng)：將一定量的微生物接種在一個封閉的、盛有一定體積液體培養(yǎng)基的容器內(nèi)，保持一定的溫度、pH和溶解氧量，微生物在其中生長繁殖恒濁連續(xù)培養(yǎng)：使細(xì)菌培養(yǎng)液的濃度恒定，以濁度為控制指標(biāo)的培養(yǎng)方式恒化連續(xù)培養(yǎng)：維持進(jìn)水中的營養(yǎng)成分恒定，以恒定流速進(jìn)水，以相同流速流出代謝產(chǎn)物，使細(xì)菌處于最高生長速率狀態(tài)下生長的培養(yǎng)方式滅菌：通過超高溫或其他物理化學(xué)方法將所有微生物的營養(yǎng)細(xì)胞和芽孢或孢子全部殺死消毒：通過物理化學(xué)方法致病菌或所有營養(yǎng)細(xì)胞和一部分芽孢光復(fù)活現(xiàn)象：經(jīng)紫外輻射照射的菌體或孢子懸液，隨即暴露于藍(lán)色區(qū)域可見光下，有一部分受損傷的細(xì)胞可恢復(fù)其活力抗生素：微生物在代謝過程中產(chǎn)生的、能殺死其他微生物或抑制其他微生物的生長的化學(xué)物質(zhì)生長限制因子：處于較低濃度范圍內(nèi)，可影響生長速率和菌體產(chǎn)量的營養(yǎng)物競爭關(guān)系：不同的微生物種群在同一環(huán)境中，對食物等營養(yǎng)、溶解氧、空間和其他共同要求的物質(zhì)互相競爭，互相受到不利影響互生關(guān)系：兩種可以單獨生活的生物共存于同一環(huán)境中，相互提供營養(yǎng)及其他生活條件，雙方互為有利，相互受益共生關(guān)系：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)上互為有利而所組成的共生體拮抗關(guān)系：共存于同一環(huán)境的兩種微生物，一種微生物在代謝過程中產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物，其中有些產(chǎn)物對一種（或一類）微生物生長不利、抑制或者殺死對方捕食關(guān)系：微生物不是通過代謝產(chǎn)物對抗對方，而是吞食對方寄生關(guān)系：一種生物需要在另一種生物體內(nèi)生活，從中攝取營養(yǎng)才得以生長繁殖轉(zhuǎn)錄：以DNA為模板合成mRNA的過程逆轉(zhuǎn)錄：以mRNA為模板合成DNA的過程三聯(lián)子密碼：遺傳密碼是存在于mRNA鏈上，由相鄰的3個相鄰的核苷酸組成，代表一個氨基酸的核苷酸序列DNA半保留復(fù)制：首先是DNA分子中的兩條多核苷酸鏈之間的氫鍵斷裂，彼此分開成兩條單鏈。然后各自以原有的多核苷酸鏈為模板，根據(jù)堿基配對的原則吸收細(xì)胞中游離的核苷酸，按照原有鏈上的堿基排列順序，各自合成出一條新的互補(bǔ)的多核苷酸鏈，新合成的一條多核苷酸鏈和原有的多核苷酸鏈又以氫鍵連接成新的雙螺旋結(jié)構(gòu)tRNA的翻譯：DNA轉(zhuǎn)錄成mRNA后，mRNA鏈上的核苷酸堿基序列需要被翻譯成相應(yīng)的氨基酸序列，還要被轉(zhuǎn)運到核糖體上，才能合成具有不同生理特性的功能蛋白蛋白質(zhì)的合成：通過tRNA兩端的識別作用，把特定的氨基酸轉(zhuǎn)送到核糖體上，使不同的氨基酸按照mRNA上的堿基序列連接起來，在多肽合成酶的作用下合成多肽鏈，多肽鏈通過高度折疊成特定的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，最終合成具有不能生理特性的功能蛋白基因：生物體內(nèi)儲存遺傳信息的、有自我復(fù)制能力的遺傳功能單位質(zhì)粒：原核微生物體內(nèi)的一種較小的、攜帶少量遺傳基因的環(huán)狀DNA分子誘發(fā)突變：利用物理或化學(xué)的方法處理微生物群體，促使少數(shù)細(xì)胞的DNA分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，在基因內(nèi)部堿基配對發(fā)生差錯，引起微生物的遺傳性狀發(fā)生突變基因重組：兩個不同性狀個體細(xì)胞的DNA融合，使基因重新組合，從而發(fā)生遺傳變異，產(chǎn)生新品種PCR技術(shù)（DNA聚合酶鏈反應(yīng)）：DNA不需通過克隆而在體外擴(kuò)增，短時間內(nèi)合成大量DNA片段的技術(shù)好氧活性污泥：由多種多樣的好氧微生物和兼性厭氧微生物與污水中的有機(jī)和無機(jī)固體物混凝交織在一起，形成的絮狀體或絨粒好氧生物膜：由多種多樣的好樣微生物和兼性厭氧微生物黏附在生物濾池濾料上或黏附在生物轉(zhuǎn)盤盤片上的一層黏性、薄膜狀的微生物混合群體生物圈：地球上所有生物及其周圍環(huán)境組成的最大的生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)：在一定時間和空間范圍內(nèi)由生物與它們的生存環(huán)境通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)所組成的一個自然體。水體自凈作用：水體接納一定量的污染物質(zhì)后，在物理化學(xué)和微生物等因素的綜合作用下得到凈化，水質(zhì)恢復(fù)到污染前水平自凈容量：在水體正常生物循環(huán)中能夠凈化有機(jī)污染物的最大數(shù)量水污染指示生物：在一定水質(zhì)下，對水體環(huán)境質(zhì)量的變化反應(yīng)敏感，用來監(jiān)測和評價水體污染狀況的水生生物水體富營養(yǎng)化：在人類活動影響下，氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、海洋，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，溶解氧下降，水質(zhì)惡化，魚類和其他生物大量死亡的現(xiàn)象P/H指數(shù)：P代表光能自養(yǎng)型微生物，H代表異養(yǎng)型微生物，兩者的比值A(chǔ)GP（藻類潛在生產(chǎn)能力）：把特定藻類接種在天然水體或污水中，在一定的光照和溫度條件下培養(yǎng)，使藻類生長到穩(wěn)定期為止，通過測干重或細(xì)胞數(shù)來測其增長量氧垂曲線：在河流受到大量有機(jī)物污染時，有機(jī)物的氧化分解使水體中溶解氧發(fā)生變化，隨污染源到河流下游一定距離內(nèi)，溶解氧由高到低再回到原來的水平，繪制的溶解氧變化曲線污泥馴化：在廢水生物處理中，用含有某種污染物的廢水篩選、培養(yǎng)來自其他廢水的菌種，使他們適應(yīng)該種廢水，并具有高效降解其中污染物的能力的方法菌落總數(shù)：1ml水樣在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中，于37℃培養(yǎng)24h后所生長出來的細(xì)菌菌落總數(shù)總大腸菌群：又稱大腸桿菌群，他們是一群兼性厭氧的、無芽孢的革蘭氏陰性桿菌大腸菌群指數(shù)：單位體積水中所含的大腸桿菌群落數(shù)目硝化作用：氨基酸脫下的氨，在有氧的條件下，經(jīng)亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化為硝酸反硝化作用：植物、藻類及其他微生物把硝酸鹽作為氮源，吸收硝酸鹽，通過硝酸還原酶將硝酸還原成氨，由氨合成為氨基酸、蛋白質(zhì)及其他含氮物質(zhì)，兼性厭氧的硝酸鹽還原細(xì)菌將硝酸鹽還原為氮氣固氮作用：通過固氮微生物的固氮酶催化作用，把分子N2轉(zhuǎn)化為NH3，進(jìn)而合成有機(jī)氮化合物硫化作用：在有氧條件下，硫化細(xì)菌把H2S氫氧化為單質(zhì)硫，進(jìn)而氧化成硫酸反硫化作用：土壤淹水、河流、湖泊等水體處于缺氧狀態(tài)時，硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、次亞硫酸鹽在微生物的還原作用下形成H2S生化需氧量（BOD）：表示在有氧條件下，好氧微生物氧化分解單位體積水中有機(jī)物所消耗的游離氧的數(shù)量，常用單位為mg／L，這是一種間接表示水被有機(jī)污染物污染程度的指標(biāo)化學(xué)需氧量（COD）：用強(qiáng)氧化劑——重鉻酸鉀，在酸性條件下能夠?qū)⒂袡C(jī)物氧化為H2O和CO2，此時所測出的耗氧量稱為化學(xué)需氧量（COD）總需氧量（TOD）：有機(jī)物主要是由碳（C）、氫（H）、氮（N）、硫（S）等元素所組成。當(dāng)有機(jī)物完全被氧化時，C、H、N、S分別被氧化為CO2、H2O、NO和SO2，此時的需氧量稱為總需氧量（TOD）溶解氧：空氣中的分子態(tài)氧溶解在水中稱為溶解氧巴斯德效應(yīng)：在厭氧條件下，向高速發(fā)酵的培養(yǎng)基中通入氧氣，則葡萄糖消耗減少，抑制發(fā)酵產(chǎn)物積累堆肥化：在人工控制的條件下，依靠自然界中廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，人為促進(jìn)有機(jī)質(zhì)向穩(wěn)定腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的過程固定化酶：從篩選、培育獲得的優(yōu)良菌種體中提取活性極高的酶，再用包埋法（交聯(lián)法、載體結(jié)合法、逆膠束酶反應(yīng)系統(tǒng)）等方法將酶固定在載體上，制成不溶于水的固態(tài)酶二、判斷題微生物系統(tǒng)分類單元從高到低依次為界、門、綱、目、科、屬、種（×）最高為域株是微生物分類最小單位（×）種是微生物分類最小單位溶原性噬菌體的DNA整合在宿主DNA上，不能獨立進(jìn)行繁殖（√）放線菌屬于真核微生物（×）放線菌是原核微生物大多數(shù)放線菌屬革蘭氏陰性菌（×）除枝動菌屬外，其余放線菌均為革蘭氏陽性菌放線菌的菌體由纖細(xì)的長短不一的菌絲組成，在固體培養(yǎng)基上呈輻射狀，菌絲分支，為單細(xì)胞（√）霉菌的菌落疏松，菌絲細(xì)小，與培養(yǎng)基結(jié)合緊密，不易用接種環(huán)挑?。ā粒┟咕湫螒B(tài)較大菌苔是細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征之一（×）菌落是細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上的培養(yǎng)特征之一大腸桿菌屬于單細(xì)胞微生物，金黃色葡萄球菌屬于多細(xì)胞微生物（×）細(xì)菌都是單細(xì)胞大腸桿菌是革蘭氏陰性菌，金黃色葡萄球菌是革蘭氏陽性菌（√）堿性染料能與細(xì)胞中帶正電的組分結(jié)合，常用于細(xì)菌染色（×）堿性染料是和細(xì)胞中帶負(fù)電的組分結(jié)合革蘭氏陽性菌細(xì)胞壁的脂肪含量比革蘭氏陰性菌高（×）低紅螺菌的同化作用類型為光能異養(yǎng)型（√）滲透酶屬于誘導(dǎo)酶，其他酶屬于結(jié)構(gòu)酶（×）滲透酶是載體蛋白一切厭氧微生物都含有超氧化物歧化酶（×）耐氧厭氧微生物含超氧化物歧化酶，一切厭氧微生物都不具有過氧化氫酶分子氧對專性厭氧微生物的抑制和殺死作用是因為這些微生物缺乏過氧化氫酶（√）主動運輸需要載體和能量，促進(jìn)擴(kuò)散不需要載體和能量（×）促進(jìn)擴(kuò)散要載體不要能量大多數(shù)微生物可以合成自身所需的生長因子，不必從外界攝取（√）核糖體的功能是合成蛋白質(zhì)（√）明膠是最常用的凝固劑（×）瓊脂最常用的凝固劑濃乳糖蛋白胨培養(yǎng)基是合成培養(yǎng)基（×）是天然培養(yǎng)基豆芽汁培養(yǎng)基是合成培養(yǎng)基（×）是天然培養(yǎng)基分批培養(yǎng)時，細(xì)菌首先經(jīng)歷一個適應(yīng)期，此時細(xì)胞處于代謝活動低潮，細(xì)胞數(shù)目不增加（√）恒化培養(yǎng)與恒濁培養(yǎng)的區(qū)別是前者菌體始終處于對數(shù)期（×）區(qū)別前者保持細(xì)菌濃度不變，后者保持營養(yǎng)成分濃度不變?nèi)樘遣倏v子是由結(jié)構(gòu)基因、操縱基因、調(diào)節(jié)基因組成（√）操縱子的結(jié)構(gòu)基因通過轉(zhuǎn)錄、翻譯控制蛋白質(zhì)的合成，操縱基因和調(diào)節(jié)基因通過轉(zhuǎn)錄、翻譯控制結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)（√）細(xì)菌所有遺傳信息都儲存在細(xì)菌染色體上（×）細(xì)菌為原核微生物，無染色體，基因還可以存在質(zhì)粒上遺傳型相同的個體在不同環(huán)境下會有不同的表現(xiàn)型（√）低劑量的紫外線照射，對微生物沒有影響，但超過某一閾值的紫外線照射，則會導(dǎo)致微生物基因突變（×）低劑量紫外線照射導(dǎo)致基因突變導(dǎo)致牛得瘋牛病的朊病毒的遺傳物質(zhì)是DNA（×）是蛋白質(zhì)HgCl2的殺菌機(jī)理是與微生物酶的-SH基結(jié)合，使酶失去活性，或與菌體蛋白質(zhì)結(jié)合，使之變性或沉淀（√）反消化作用是在好氧條件下進(jìn)行的（×）在厭氧條件下進(jìn)行好氧活性污泥法處理廢水過程中，去除的有機(jī)污染物全部轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水（×）大部分轉(zhuǎn)化為微生物自身組成活性污泥法處理廢水，易產(chǎn)生污泥膨脹問題（√）用霉菌、酵母菌處理有機(jī)廢水時，有時會出現(xiàn)活性污泥絲狀膨脹，這時可以通過修改工藝來解決（√）對厭氧消化-甲烷發(fā)酵，污水pH一般保持在6.5-7.5之間（√）自然界中產(chǎn)甲烷菌有很多種，有些是好氧的，有些是厭氧的，有些是兼性厭氧的（×）甲烷菌都是厭氧的導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的生物主要是硅藻（×）是藍(lán)藻水體中有機(jī)物濃度越高，微生物代謝作用消耗的溶解氧越多（√）任何土質(zhì)中微生物種類都按細(xì)菌、真菌、放線菌、原生動物、藻類的順序由多到少排列（×）三、填空題微生物和其他類型微生物相比具有個體極小、分布廣種類多、繁殖快、易變異特點。病毒的繁殖過程可分為吸附、侵入、復(fù)制與聚集、裂解與釋放。細(xì)菌的基本形態(tài)有球狀、桿狀、螺旋狀、絲狀。細(xì)菌細(xì)胞的一般結(jié)構(gòu)為細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)含物、擬核。細(xì)菌細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)為芽孢、鞭毛、莢膜、粘液層、菌膠團(tuán)、衣鞘、光合作用層片等。細(xì)菌原生質(zhì)體由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)及內(nèi)含物、擬核組成。細(xì)菌芽胞的特點有芽胞含水率低、芽胞壁厚而致密、芽胞中2,4-吡啶二羧酸（DPA）含量高、芽胞含有耐熱性酶。細(xì)菌莢膜的功能有具有莢膜的S型肺炎鏈球菌毒力強(qiáng)，有助于肺炎鏈球菌侵入人體；莢膜保護(hù)致病菌免受宿主吞噬細(xì)胞的吞噬，保護(hù)細(xì)菌免受干燥的影響；當(dāng)營養(yǎng)缺乏時，莢膜可被用作碳源和能源，有的莢膜還可用作氮源；廢水生物處理中的細(xì)菌莢膜有生物吸附作用，將廢水中的有機(jī)物、無機(jī)物及膠體吸附在細(xì)菌體表面上。在pH為1.5的溶液中，細(xì)菌帶正電荷；在pH為7.0的溶液中，細(xì)菌帶負(fù)電荷。放線菌的菌絲由于形態(tài)和功能不同，可分為營養(yǎng)菌絲、氣生菌絲、孢子菌絲。原生動物的營養(yǎng)類型有全動性營養(yǎng)、植物性營養(yǎng)、腐生性營養(yǎng)。原生動物可分為孢子綱、鞭毛綱、肉足綱、纖毛綱，眼蟲屬于鞭毛綱，草履蟲屬于纖毛綱，鐘蟲屬于纖毛綱。革蘭氏染色的步驟是草酸銨結(jié)晶紫初染、碘-碘化鉀媒染、乙醇脫色、番紅復(fù)染。其中最關(guān)鍵的一步是脫色。大腸桿菌經(jīng)革蘭氏染色后為紅色，為革蘭氏陰性菌。微生物生長量的測定方法有測定微生物總數(shù)、測定活細(xì)菌數(shù)、計算生長量?；罴?xì)菌數(shù)的測定方法有載玻片薄瓊脂層培養(yǎng)計數(shù)、平板菌落計數(shù)、液體稀釋培養(yǎng)計數(shù)、薄膜過濾計數(shù)。根據(jù)培養(yǎng)基的物理狀態(tài)，培養(yǎng)基可分為液體培養(yǎng)基、半固體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基。最常用的固體培養(yǎng)基凝固劑為瓊脂。根據(jù)實驗?zāi)康暮陀猛静煌?，培養(yǎng)基可分為基礎(chǔ)培養(yǎng)基、選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基、加富培養(yǎng)基。根據(jù)組成物的性質(zhì)，培養(yǎng)基可分為合成培養(yǎng)基、天然培養(yǎng)基、復(fù)合培養(yǎng)基。實驗室常用的有機(jī)氮源有牛肉膏和蛋白胨，無機(jī)氮源有硝酸鈉和硝酸銨。在微生物學(xué)奠基時代，公認(rèn)的代表人物為巴斯德和柯赫，前者的主要業(yè)績有巴斯德消毒法，后者的主要業(yè)績有微生物純種培養(yǎng)法。根據(jù)酶作用的位置，酶可分為胞外酶、胞內(nèi)酶、表面酶。根據(jù)酶的組成，酶可分為單成分酶、全酶。酶的催化特性有加快反應(yīng)速度、專一性、條件溫和、對環(huán)境敏感、催化效率極高。酶蛋白的結(jié)構(gòu)可分為一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)、四級結(jié)構(gòu)。酶各成分的功能是，酶蛋白起加速生化反應(yīng)的作用；輔基和輔酶起傳遞電子和化學(xué)基團(tuán)的作用，金屬離子起傳遞電子和激活劑的作用。根據(jù)微生物和氧的關(guān)系，微生物可分為好氧微生物、厭氧微生物、兼性厭氧微生物。根據(jù)所需能源和碳源不同，微生物可分為光能自養(yǎng)微生物、光能異養(yǎng)微生物、化能自養(yǎng)微生物、化能異養(yǎng)微生物。微生物所需的營養(yǎng)包括水、碳源和能源、氮源、無機(jī)鹽、生長因子。營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式有單純擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主動運輸、基團(tuán)轉(zhuǎn)位。根據(jù)最終電子受體不同，微生物的呼吸類型可分為發(fā)酵、好氧呼吸、無氧呼吸。根據(jù)細(xì)菌的生長情況，可將細(xì)菌的生長曲線分為停滯期、對數(shù)期、靜止期、衰亡期。影響停滯期長短的因素有菌種、接種群體菌齡、接種量、培養(yǎng)基成分。影響微生物世代時間的因素有菌種、營養(yǎng)成分、營養(yǎng)物濃度、溫度。微生物之間的關(guān)系可分為競爭關(guān)系、互生關(guān)系、共生關(guān)系、偏害關(guān)系、捕食關(guān)系、寄生關(guān)系。細(xì)菌純種分離的方法有稀釋平板法、平板劃線分離法、涂布法。菌種保藏方法有定期移植法、干燥法、隔絕空氣法、蒸餾水懸浮法、綜合法。綜合法是目前最好的菌種保藏法。衡量水體自凈的指標(biāo)有P/H指數(shù)、氧濃度晝夜變化幅度和氧垂曲線。1mol葡萄糖，經(jīng)糖酵解凈產(chǎn)生2molATP，經(jīng)好氧呼吸凈產(chǎn)生38molATP。紫外線誘變的機(jī)理是使DNA結(jié)構(gòu)變化。其中起主要作用的是胸腺嘧啶二聚體的產(chǎn)生。由于紫外線的特殊性質(zhì)，其作用有空氣消毒、表面消毒、誘變育種。一般化學(xué)殺菌劑的殺菌能力與其濃度成正比，乙醇則不然，以70%的乙醇?xì)⒕芰ψ顝?qiáng)。用氯和氯化物對飲用水消毒時，起主要殺菌作用的是HClO，而其在水中的濃度主要由pH控制。重金屬的殺菌機(jī)理是與酶的—SH基結(jié)合，使酶失去活性；或與菌體蛋白結(jié)合，使之變性或沉淀?？諝馕⑸镄l(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)有浮游細(xì)菌數(shù)、降落細(xì)菌數(shù)。進(jìn)行滅菌的方法有干熱滅菌法、濕熱滅菌法、化學(xué)藥品滅菌法。干熱滅菌的最高溫度不超過170°C。根據(jù)突變的條件和原因，突變可分為自發(fā)突變、誘發(fā)突變。根據(jù)基因的功能，基因可分為結(jié)構(gòu)基因、操縱基因、調(diào)節(jié)基因。生態(tài)系統(tǒng)的四個基本組成為環(huán)境、生產(chǎn)者、消費者、分解者。生態(tài)系統(tǒng)是自然界的基本功能單元，其功能主要表現(xiàn)在生物生產(chǎn)、能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞。根據(jù)污水處理中微生物的存在狀態(tài)，可分為活性污泥法、生物膜法?；钚晕勰嗟慕Y(jié)構(gòu)與功能中心是菌膠團(tuán)。水體污化系統(tǒng)將受有機(jī)物污染的河段分為多污帶、α-中污帶、β-中污帶、寡污帶。廢水處理中，原生動物的作用為指示作用、凈化作用、促進(jìn)絮凝和沉淀作用。廢水處理中，常見的原生動物有鞭毛蟲、肉足蟲、游泳型纖毛蟲、固著型纖毛蟲。廢水處理中，好氧微生物群體，要求BOD5:N:P=100:5:1；厭氧微生物群體，要求BOD5:N:P=100:6:1。廢水處理中，對進(jìn)水水質(zhì)應(yīng)考慮的因素有供氧量、pH、溫度、有毒物質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)等。廢水處理中，常用的絮凝劑有有機(jī)高分子絮凝劑、無機(jī)絮凝劑、微生物絮凝劑。厭氧消化三段理論為水解階段、產(chǎn)酸階段、產(chǎn)甲烷階段。我國現(xiàn)行的飲水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，自來水中細(xì)菌總數(shù)不超過100個/ml，大腸菌群數(shù)不超過3個/L。普通濾池內(nèi)生物膜微生物群落為生物膜生物、生物膜面生物、濾池掃除生物。前者以菌膠團(tuán)為主要組成，起凈化和穩(wěn)定水質(zhì)功能；中者為固著型纖毛蟲和游泳型纖毛蟲，起促進(jìn)濾池凈化速度，提高濾池整體處理效率功能；后者為輪蟲、線蟲等，起去除濾池內(nèi)污泥、防止污泥積累和堵塞功能。土壤微生物的水平分布取決于土壤中的碳源。四、簡答題原核微生物和真核微生物的區(qū)別有哪些？原核微生物的核很原始，發(fā)育不全，只有DNA鏈高度折疊形成的一個核區(qū)，沒有核膜，核質(zhì)裸露，與細(xì)胞質(zhì)沒有明顯界限，稱為擬核。原核微生物沒有細(xì)胞器，只有由細(xì)胞膜內(nèi)陷形成的不規(guī)則的泡沫體系，也不進(jìn)行有絲分裂。原核微生物包括古菌、細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌、立克次氏體、支原體、衣原體。真核微生物有發(fā)育完好的細(xì)胞核，核內(nèi)有核仁和染色質(zhì)。由核膜將細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)分開，兩者有明顯的界限。有高度分化的細(xì)胞器，如線粒體、中心體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體和葉綠體等。進(jìn)行有絲分裂。真核微生物包括除藍(lán)藻以外的藻類、酵母菌、霉菌、原生動物、微型后生動物。革蘭氏染色的步驟和原理是什么？革蘭氏染色的步驟：①涂片，固定；②初染：滴加草酸銨結(jié)晶紫染色1-2min，水洗；③媒染：滴加革蘭氏碘液（碘-碘化鉀溶液）染色1-2min，水洗；④脫色：滴加體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇，約45s后水洗；⑤復(fù)染：滴加番紅染液染色2-3min，水洗并使之干燥；⑥鏡檢：革蘭氏陽性菌呈紫色，革蘭氏陰性菌呈紅色。革蘭氏染色的原理：①革蘭氏染色與細(xì)菌等電點有關(guān)系：革蘭氏陽性菌的等電點比革蘭氏陰性菌低，因而革蘭氏陽性菌帶負(fù)電荷比革蘭氏陰性菌多，它與草酸銨結(jié)晶紫的結(jié)合力大，用碘-碘化鉀媒染后，兩者等電位均降低，但革蘭氏陽性菌等電位降低得多，故與草酸銨結(jié)晶紫結(jié)合得更牢固，對乙醇脫色的抵抗力強(qiáng)，草酸銨結(jié)晶紫、碘-碘化鉀復(fù)合物不被乙醇提取，菌體呈紫色，而革蘭氏陰性菌則相反，菌體呈紅色。②革蘭氏染色與細(xì)菌細(xì)胞壁有關(guān)：革蘭氏陽性菌的脂質(zhì)含量很低，肽聚糖含量高，革蘭氏陰性菌則相反，因此用乙醇脫色時，革蘭氏陰性菌的脂質(zhì)被乙醇溶解，增加細(xì)菌細(xì)胞壁的孔徑及其通透性，乙醇容易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)將草酸銨結(jié)晶紫、碘-碘化鉀復(fù)合物提取出來，使菌體呈無色，革蘭氏陽性菌由于脂質(zhì)含量極低，而肽聚糖含量高，乙醇既是脫色劑又是脫水劑，使肽聚糖脫水縮小細(xì)胞壁的孔徑，降低細(xì)胞壁的通透性，阻止乙醇分子進(jìn)入細(xì)胞，草酸銨結(jié)晶紫、碘-碘化鉀復(fù)合物被截留在細(xì)胞內(nèi)而不被脫色，仍呈紫色。營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入微生物細(xì)胞的方式和特點是什么？營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入微生物細(xì)胞的方式有單純擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、主動運輸和基團(tuán)轉(zhuǎn)位。單純擴(kuò)散的特點：物質(zhì)在擴(kuò)散過程中沒有發(fā)生任何反應(yīng)，不消耗能量，不能逆濃度運輸，運輸速率較慢，與膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差成正比。促進(jìn)擴(kuò)散的特點：參與運輸?shù)奈镔|(zhì)本身的分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化，不消耗能量，不能逆濃度運輸，運輸速率與膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差成正比，需要載體參與。主動運輸?shù)奶攸c：物質(zhì)運輸過程中需要消耗能量和載體，而且可以進(jìn)行逆濃度運輸?；鶊F(tuán)轉(zhuǎn)位的特點：它有一個復(fù)雜的運輸系統(tǒng)來完成物質(zhì)的運輸，而物質(zhì)在運輸過程中發(fā)生化學(xué)變化。過高或過低的pH對微生物的不利影響是什么？引起pH改變的原因有哪些？如何保證穩(wěn)定的pH環(huán)境？pH過低，會引起微生物表面由帶負(fù)電變?yōu)閹д?，進(jìn)而影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收；過高或過低的pH還可以影響培養(yǎng)基中有機(jī)化合物的離子化作用，從而間接影響微生物；酶只在最適宜的pH才發(fā)揮其最大活性，極端pH使酶的活性降低，進(jìn)而影響微生物細(xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)過程，甚至直接破壞細(xì)胞；極端pH降低微生物對溫度的抵抗能力。在微生物培養(yǎng)過程中，會產(chǎn)生有機(jī)酸、CO2和NH3，前兩者為酸性物質(zhì)，后者為堿性物質(zhì)，它們會降低或提高pH。需要在培養(yǎng)基中加入緩沖劑。什么叫細(xì)菌的生長曲線？可分成哪幾個階段？在用常規(guī)活性污泥法處理廢水時，一般選擇哪個階段？其他階段如何運用？細(xì)菌接種到定量的液體培養(yǎng)基中，定時取樣測定細(xì)胞數(shù)量，以培養(yǎng)時間為橫坐標(biāo)，以菌數(shù)的對數(shù)值為縱坐標(biāo)作圖，得到一條反映細(xì)菌，在整個培養(yǎng)期間菌數(shù)變化規(guī)律的曲線。停滯期：將少量菌種接入新鮮培養(yǎng)基后，細(xì)菌不立即生長繁殖，細(xì)菌數(shù)不立即增加，或增加很少，生長速度接近于零。細(xì)胞形態(tài)變大或增長，體積最大，細(xì)胞內(nèi)RNA，尤其是rRNA含量增高，合成代謝活躍，核糖體酶類和ATP的合成加快，易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶，對外界不良條件反應(yīng)敏感。對數(shù)期：生長速率常數(shù)最大，世代時間最短；平衡生長、酶系活躍、代謝旺盛；對數(shù)生長期的細(xì)菌個體形態(tài)、化學(xué)組成和生理特性等均較一致，是研究微生物代謝、生理的良好材料；在生產(chǎn)上常用作種子，縮短微生物發(fā)酵的延滯期，提高經(jīng)濟(jì)效益。靜止期：生長速率常數(shù)為零；芽孢形成；次生代謝產(chǎn)物開始合成。衰亡期：細(xì)菌代謝活性降低；生長速率常數(shù)小于零；細(xì)胞呈現(xiàn)多種形態(tài)，有時產(chǎn)生畸形，細(xì)胞大小懸殊等；細(xì)菌衰老并出現(xiàn)自溶；產(chǎn)生或釋放出一些產(chǎn)物，如抗生素等。在用常規(guī)活性污泥法處理廢水時，一般選擇靜止期的微生物。處于對數(shù)期的微生物生長繁殖快，代謝活力強(qiáng)，對有機(jī)物的去除能力很高，因而對進(jìn)水有機(jī)物濃度要求很高，導(dǎo)致出水有機(jī)物濃度高，不易達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，而且處于對數(shù)期的微生物不易自行凝聚成菌膠團(tuán)，沉降性能差，致使出水水質(zhì)差。而處于靜止期的微生物仍然具有較強(qiáng)的代謝能力，去除有機(jī)物的效果好，而且處于靜止期的微生物積聚大量貯存物，強(qiáng)化了微生物的生物吸附能力，其自我絮凝、聚合能力強(qiáng)，在二沉池中泥水分離效果好，出水水質(zhì)好。在廢水生物處理設(shè)計時，按廢水水質(zhì)的情況，可利用不同生長階段的微生物處理廢水。常規(guī)活性污泥法利用靜止期微生物；生物吸附法利用靜止期微生物；高負(fù)荷活性污泥法利用對數(shù)期微生物；延時曝氣法利用衰亡期微生物。細(xì)菌呼吸作用的本質(zhì)、類型、特點是什么？呼吸作用的本質(zhì)是氧化與還原的統(tǒng)一過程，這過程中有能量的產(chǎn)生和能量的轉(zhuǎn)移。根據(jù)最終電子受體，呼吸類型可分為發(fā)酵、好氧呼吸、無氧呼吸。發(fā)酵的特點：有機(jī)物僅發(fā)生部分氧化，以它的中間代謝產(chǎn)物（即分子內(nèi)的低分子有機(jī)物）為最終電子受體，釋放少量能量，其余能量保留在最終產(chǎn)物中。好氧呼吸的特點：底物按常規(guī)方式脫氫，經(jīng)完整的呼吸鏈（電子傳遞體系）傳遞氫，同時底物氧化釋放出的電子也經(jīng)過呼吸鏈傳遞給O2、O2得到電子被還原，與脫下的H結(jié)合成H2O，并釋放能量（ATP）。無氧呼吸的特點：底物按常規(guī)方式脫氫，經(jīng)部分電子傳遞體系傳遞氫，最終由氧化態(tài)的無機(jī)物（個別為有機(jī)物）受氫?；钚晕勰嗟亩x、結(jié)構(gòu)與功能中心、機(jī)理是什么？好氧活性污泥是由多種多樣的好氧微生物和兼性厭氧微生物與污水中的有機(jī)和無機(jī)固體物混凝交織在一起，形成的絮狀體或絨粒。好氧活性污泥的結(jié)構(gòu)與功能中心是菌膠團(tuán)。在有氧條件下，活性污泥中的絮凝性微生物吸附廢水中的有機(jī)物；水解性細(xì)菌水解大分子有機(jī)物為小分子有機(jī)物，同時合成自身細(xì)胞，溶解性有機(jī)物直接被細(xì)菌吸收，在細(xì)菌體內(nèi)氧化分解，其中間產(chǎn)物被另一群細(xì)菌吸收，進(jìn)而無機(jī)化；其他微生物吸收或吞食未分解徹底的有機(jī)物?；钚晕勰嘟z狀膨脹的原因和控制方法是什么？主導(dǎo)因素是絲狀微生物過度生長，環(huán)境因素促進(jìn)絲狀微生物過度生長。在單位體積中，呈絲狀擴(kuò)展生長的絲狀細(xì)菌的比表面積比絮凝性菌膠團(tuán)大，對有限制性的營養(yǎng)和環(huán)境條件爭奪占優(yōu)勢，絲狀細(xì)菌大量生長繁殖成優(yōu)勢菌，引起活性污泥絲狀膨脹。進(jìn)水水質(zhì)：①原水中營養(yǎng)物質(zhì)含量不足；②原水中碳水化合物和可溶性物質(zhì)含量高；③硫化物含量高；④進(jìn)水波動。反應(yīng)器環(huán)境：①溫度，絲狀菌膨脹對溫度具有敏感性，在其它條件等同的情況下，10℃時產(chǎn)生嚴(yán)重的污泥膨脹現(xiàn)象；將反應(yīng)器溫度提高到22℃，不再產(chǎn)生污泥膨脹；②溶解氧，菌膠團(tuán)細(xì)菌和浮游球衣菌等絲狀菌對溶解氧需要量差別比較大，菌膠團(tuán)細(xì)菌是好氧菌，而絕大多數(shù)絲狀菌是適應(yīng)性強(qiáng)的微好氧菌。因此，若溶解氧含量不足，菌膠團(tuán)菌的生長受到抑制，而絲狀菌仍能正常利用有機(jī)物，在競爭中占優(yōu)；③pH值，pH值較低，會導(dǎo)致絲狀真菌的繁殖而引起污泥膨脹?；钚晕勰辔⑸镒钸m宜的pH值范圍是6.5-8.5；pH值低于6.5時利于真菌生長繁殖；pH值低至4.5時，真菌將完全占優(yōu)，活性污泥絮體遭到破壞，所處理的水質(zhì)惡化；④BOD－污泥負(fù)荷。根本要控制引起絲狀微生物過度生長的環(huán)境因子，如溫度、溶解氧、可溶性有機(jī)物極其種類、有機(jī)物濃度或有機(jī)物負(fù)荷等?？刂品椒ǎ孩僭O(shè)調(diào)節(jié)池(及事故池)控制高負(fù)荷（BOD、毒物）沖擊；②控制溶解氧，溶解氧濃度必須控制在3-4mg/L；③調(diào)節(jié)廢水的營養(yǎng)配比，盡量逼近BOD5與N和P的比例BOD5：N：P＝100：5：1。補(bǔ)N-尿素，補(bǔ)P-磷酸鈉；④改革工藝，將活性污泥法改為生物膜法或在曝氣池中加填料改為生物接觸氧化法。生物法處理廢水對水質(zhì)的要求是什么？溶解氧：好氧生物處理必須有充分的氧氣供應(yīng)。酸堿度：對于好氧生物處理，pH控制在6-9；對于厭氧生物處理，pH控制在6.5-7.5。溫度：大多數(shù)細(xì)菌的適宜溫度為20-40°C。有毒物質(zhì)：廢水中不能含有過多的有毒物質(zhì)，多數(shù)重金屬如鋅、銅、鉛、鉻離子有毒性，某些非金屬物質(zhì)如酚、甲醛、硫化物也有毒性。這些有毒物質(zhì)能抑制其他物質(zhì)的生物氧化過程，廢水中也不能含有過多的油類物質(zhì)。養(yǎng)料：微生物的繁殖必須要有各種養(yǎng)料，其中包括碳、氮、磷、硫，微量的鉀、鈣、鎂、鐵等和維生素。不同的微生物對每一種營養(yǎng)元素的數(shù)量要求是不同的。簡述環(huán)境生物技術(shù)中的高新技術(shù)，在污染控制工程中的作用環(huán)境生物技術(shù)中的高新技術(shù)有：遺傳誘變育種、基因工程、酶工程、微生物制劑、生物表面活性劑等。質(zhì)粒育種和基因工程培育出能快速降解有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)磷農(nóng)藥、塑料、合成洗滌劑等難降解污染物的高效菌。固定化酶和固定化微生物技術(shù)用來處理含特殊污染物質(zhì)如硫磷農(nóng)藥的污（廢）水有很好的效果。為生物細(xì)胞外多聚物可用作表面活性劑、絮凝劑或助凝劑、沉淀劑，它不會引起二次污染，使用安全。微生物制劑在環(huán)境工程中的應(yīng)用也很廣泛。檢驗飲用水時，為何一般不直接測定致病菌，而檢測指示菌？指示菌應(yīng)符合的條件？用發(fā)酵法監(jiān)測飲用水中的大腸桿菌群數(shù)時的步驟及每步的原理？由于致病菌數(shù)量少，檢測不方便，故選用和它相近的非致病菌作間接指示。指示菌應(yīng)符合的條件：指示菌應(yīng)與所檢測的致病菌的相關(guān)形狀相近，而且檢測技術(shù)較簡便。用發(fā)酵法檢測飲用水中的大腸菌群數(shù)時，常用三步進(jìn)行：①初步發(fā)酵實驗：樣品稀釋后，選擇三個稀釋度，每個稀釋度接種三管乳糖膽鹽發(fā)酵管。36±1℃培養(yǎng)48±2h，觀察是否產(chǎn)氣。大腸菌群中的埃希氏菌屬、檸檬酸桿菌屬、腸桿菌數(shù)和克雷伯氏菌屬在37℃能不同程度地分解乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣。②確定性實驗：將產(chǎn)氣發(fā)酵管培養(yǎng)物轉(zhuǎn)種于伊紅美藍(lán)瓊脂平板上，36±1℃培養(yǎng)18-24h，觀察菌落形態(tài)。因為大腸菌群中的四類菌體在伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基中的菌落特征各不相同，而加以區(qū)別。③復(fù)發(fā)酵實驗：挑取平板上的可疑菌落，進(jìn)行革蘭氏染色觀察。同時接種乳糖發(fā)酵管36±1℃培養(yǎng)24±2h，觀察產(chǎn)氣情況，有產(chǎn)酸產(chǎn)氣者為有大腸菌群存在。有機(jī)物沼氣發(fā)酵的微生物學(xué)原理。產(chǎn)甲烷菌利用含一個或兩個碳原子的有機(jī)物產(chǎn)生二氧化碳和甲烷，利用其中間代謝產(chǎn)物和能量物質(zhì)ATP合成蛋白質(zhì)、多糖、脂肪和核酸等物質(zhì)，用以構(gòu)成自身細(xì)胞。產(chǎn)甲烷的四階段理論：第一階段：水解和發(fā)酵性細(xì)菌群將復(fù)雜有機(jī)物如：纖維素、淀粉等水解為單糖后，再酵解為丙酮酸；將蛋白質(zhì)水解為氨基酸，脫氨基成有機(jī)酸和氨；脂類水解為各種低級脂肪酸和醇；第二階段：產(chǎn)氫和產(chǎn)乙酸細(xì)菌把第一階段的產(chǎn)物進(jìn)一步分解為乙酸和氫氣；第三階段：本階段的微生物是兩組生理不同的專性厭氧的產(chǎn)甲烷菌群。一組是將氫氣和二氧化碳合成甲烷或氫氣和一氧化碳合成甲烷；另一組是將乙酸脫羧生成甲烷和二氧化碳，或利用甲酸、甲醇甲基胺裂解為甲烷；第四階段：本階段為同型產(chǎn)乙酸階段，是同型產(chǎn)乙酸細(xì)菌將氫氣和二氧化碳轉(zhuǎn)化為乙酸的過程。好氧堆肥的原理、生物類群、發(fā)酵條件？在通氣條件下，好氧微生物分解大分子有機(jī)物為小分子有機(jī)物，部分有機(jī)物被礦化成無機(jī)物，并放出大量的熱，使溫度升高至50-65°C。如果不通風(fēng)，溫度會升高到80-90°C。這期間微生物不斷分解有機(jī)物，吸收、利用中間產(chǎn)物合成自身細(xì)胞物質(zhì)，生長繁殖，以更大的數(shù)量的微生物分解有機(jī)物，最終有機(jī)固體廢棄物完全腐熟成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)。C：N在25：1-30：1發(fā)酵最好，有機(jī)物含量若不夠，可摻雜糞肥；溫度適當(dāng)，30°C時，含水量應(yīng)控制在45%，45°C時，含水量控制在50%；氧要充分供應(yīng)，通氣量0.05-0.2m3/min.m3；有一定的氮和磷，可加快堆肥速率，增加成品的肥力；嗜溫菌發(fā)酵最適溫度30-40°C，嗜熱菌發(fā)酵最適溫度55-60°C。5-7天能達(dá)到衛(wèi)生無害化。整個過程中pH=5.5-8.5，能自身調(diào)節(jié)。在整個發(fā)酵過程中，不需外加任何中和劑；發(fā)酵周期7天左右。什么叫水體自凈？有哪些指標(biāo)？如何判斷水體自凈程度？水體接納一定量的污染物質(zhì)后，在物理化學(xué)和微生物等因素的綜合作用下得到凈化，水質(zhì)恢復(fù)到污染前水平。衡量水體自凈的指標(biāo)有P/H指數(shù)、氧濃度晝夜變化幅度和氧垂曲線。P/H指數(shù)低，水體自凈程度低；P/H指數(shù)高，水體自凈程度高；當(dāng)P/H指數(shù)恢復(fù)到原有水平時，水體自凈完成。氧濃度晝夜差異小，水體自凈程度低；氧濃度晝夜差異大，水體自凈程度高；當(dāng)氧濃度晝夜差異增大到最大后又回到原水平，水體自凈完成。什么叫水體富營養(yǎng)化？如何評價水體富營養(yǎng)化？在人類活動影響下，氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、海洋，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，溶解氧下降，水質(zhì)惡化，魚類和其他生物大量死亡的現(xiàn)象。觀察藍(lán)藻等指示生物；測定生物量；測定原初生產(chǎn)力；測定透明度；測定N、P等營養(yǎng)物質(zhì)；AGP。五、論述題1、簡述好氧生物膜法微生物群落的組成、結(jié)構(gòu)、凈化機(jī)理？好氧生物膜是由各種微生物組成的，附著在支撐體上的一層粘性固定化膜。厚約2-3cm，一般呈蓬松的絮狀結(jié)構(gòu)、微孔很多、表面積很大，故有較強(qiáng)的吸附作用，利用微生物進(jìn)一步對這些吸附的有機(jī)物進(jìn)行分解。生物群落分為生物膜生物、生物膜面生物和濾池掃除生物。生物膜生物：以菌膠團(tuán)為主要成分，輔以浮游球衣菌、藻類等。功能：凈化和穩(wěn)定廢水水質(zhì)。細(xì)菌：以動膠菌屬為主；另一主要的是絲狀細(xì)菌。在生物膜中絲狀細(xì)菌不會引起絲狀膨脹；絲狀菌呈網(wǎng)狀生長，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，對水流起過濾作用。真菌：占30%左右。藻類：在濾池上部，向生物膜供氧。生物膜面生物：促進(jìn)濾池凈化速度，提高濾池整體處理效率；分為固著型纖毛蟲和游泳型纖毛蟲兩種。濾池掃除生物：體型較大的無脊椎生物：輪蟲、線蟲等；用以去除濾池中的污泥。好氧生物膜結(jié)構(gòu)：生物濾池中生物膜分為水層、好氧層、厭氧層。上層：營養(yǎng)濃度較高，主要是細(xì)菌，少數(shù)鞭毛蟲。中層：廢水中的營養(yǎng)物質(zhì)、微生物的代謝產(chǎn)物種類較多。有菌膠團(tuán)、鞭毛蟲等。下層：有機(jī)物濃度低，低分子有機(jī)物較多。有菌膠團(tuán)、固著型纖毛蟲、浮游球衣菌等。生物膜凈化機(jī)理：水中的大分子有機(jī)物被上層生物膜中的生物膜生物和生物膜面生物吸附并吸收分解為小分子有機(jī)物。同時，生物膜吸收溶解性有機(jī)物和經(jīng)水解的小分子有機(jī)物進(jìn)入體內(nèi)，并進(jìn)行氧化分解，利用吸收的營養(yǎng)構(gòu)建自身細(xì)胞。上一層的生物膜的代謝產(chǎn)物流向下層，被下一層生物膜吸收，進(jìn)一步氧化分解為H2O和CO2。老化的生物膜和游離的細(xì)菌被濾池掃除生物吞食。通過以上微生物的化學(xué)作用和吞噬作用污水得到凈化。2、簡述微生物生長曲線的幾個時期及其對污水處理工藝有什么指導(dǎo)意義?將少量細(xì)菌接種于一定量的液體培養(yǎng)基內(nèi)，在一定條件下（如溫度、pH、溶解氧等）培養(yǎng)。培養(yǎng)過程不投加或取出任何東西。這種培養(yǎng)方式叫分批或間歇培養(yǎng)。細(xì)胞量（y）隨時間（x）的變化曲線稱生長曲線（growthcurve）。細(xì)菌的生長曲線可以分為四個時期（1）停滯期：停滯期又稱滯留適應(yīng)期。當(dāng)菌種接種到新鮮培養(yǎng)基后，細(xì)菌并不立即生長繁殖，而要經(jīng)過一段時間的調(diào)整和適應(yīng)，以合成多種酶，并完善體內(nèi)的酶系統(tǒng)和細(xì)胞的其他成分。在這個時期，細(xì)胞的代謝活力很強(qiáng)，蛋白質(zhì)和RNA含量增加，菌體體積顯著增大。在遲緩期末，細(xì)菌的長度可達(dá)接種時的6倍。遲緩期末期和對數(shù)期前期的細(xì)胞，對熱、化學(xué)物質(zhì)等不良條件的抵抗力減弱。（2）對數(shù)期：①生長速率最大，世代時間（generationtime）和倍加時間（doublingtime）最短；②酶系活躍、代謝旺盛；③細(xì)胞進(jìn)行平衡生長，體內(nèi)各成分最為均勻（3）穩(wěn)定期：由于在生長過程中，營養(yǎng)物質(zhì)不斷被消耗，同時，某些有毒性的代謝產(chǎn)物不斷積累，致使細(xì)菌分裂的速率降低，世代時間延長，細(xì)菌細(xì)胞活力減退。這時，群體中細(xì)菌的繁殖速度與死亡速度近乎相等，活菌數(shù)目保持穩(wěn)定。大多數(shù)產(chǎn)芽孢細(xì)菌在此時期開始產(chǎn)生芽孢。（4）衰亡期：此期環(huán)境變得更不適于微生物生長，細(xì)胞的活力繼續(xù)衰退，死亡率大于繁殖率，活菌數(shù)迅速減少。在衰亡期中細(xì)胞形狀和大小很不一致，有些產(chǎn)生畸形細(xì)胞，細(xì)菌的生命活動主要依賴于內(nèi)源呼吸，并呈現(xiàn)大量死亡。3、天然水體自凈原理以及在廢水處理中的應(yīng)用？（1）自凈原理：①有機(jī)污染物排入水體后被水體稀釋，有機(jī)和無機(jī)固體物質(zhì)沉降至河底。②水體中好氧細(xì)菌利用溶解氧把有機(jī)物分解為筒單有機(jī)物和無機(jī)物，并用以組成自身有機(jī)體，水中溶解氧急速下降至零，此時魚類絕跡，原生動物、輪蟲、浮游甲殼動物