《水处理生物学》习题及题答案
第一章绪论
1水处理生物学的主要研究内容是什么？
（1）与水处理工程和环境水体水质净化、保持相关的生物种类的形态、生理特性及生态；
（2）水中微生物种类间的相互作用；
（3）微生物与水中污染物的相互作用关系；
（4）水中污染物的生物分解与转化机理；
（5）生物在水体净化与水处理中的作用机理与规律；
（6）水中有害微生物的控制方法；
（7）水处理微生物学的研究方法等。
2目前物种的命名都采用瑞典博物学家林奈创立的双命名法。
3微生物有哪些基本特征？微生物除了具有个体微小、结构简单、进化地位低等特点外，还具有以下特点：（1）种类多。（2）分布广。（3）繁殖快。（4）易变异。
4水生植物可分为：挺水植物、漂浮植物、浮叶根生植物和沉水植物四大类型。
第二章原核微生物
1细菌：细菌是一类单细胞、个体微小、结构简单、没有真正细胞核的原核生物。大小一般是几个μ m。2以形状来分，细菌可分为哪几类？
细菌的形态大致上可分为球状、杆状和螺旋状（弧菌及螺菌）3 种，自然界中，以杆菌最为常见，球菌次之，螺旋菌最少。
3细菌的细胞结构包括一般结构和特殊结构，简单说明这些结构及及其生理功能。细菌的基本结构包括细胞壁和原生质两部分。原生质位于细胞壁内，包括细胞膜（细胞质膜）、细胞质、核质和内含物。
细胞壁是包围在细菌细胞最外面的一层富有弹性的、厚实、坚韧的结构，具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种功能。细胞壁的主要功能有：①保持细胞形状和提高细胞机械强度，使其免受渗透压等外力的损伤；②为细胞的生长、分裂所必需；③作为鞭毛的支点，实现鞭毛的运动；④阻拦大分子有害物质（如某些抗生素和水解酶）进入细胞；⑤赋予细胞特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。
细胞膜又称细胞质膜、质膜或内膜，是一层紧贴着细胞壁而包围着细胞质的薄膜（厚约7～8nm），其化学组成主要是蛋白质、脂类和少量糖类。这种膜具有选择性吸收的半渗透性，膜上具有与物质渗透、吸收、转运和代谢等有关的许多蛋白质和酶类。细胞膜的主要功能为：①选择性地控制细胞内外物质（营养物质和代谢产物）的运送和交换。②维持细胞内正常渗透压。③合成细胞壁组分和荚膜的场所。
④进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地。⑤许多代谢酶和运输酶以及电子呼吸链组成的所在地。⑥鞭
毛的着生和生长点。
细胞质是细胞膜包围地除核区以外的一切透明、胶状、颗粒状物质的总称。其主要成分是水、蛋白质、核酸和脂类等。与真核生物不同，原核生物的细胞质是不流动的。
核区又称原核、拟核，指存在于细胞质内的、无核膜包裹、无固定形态的原始细胞核。内含物是细菌新陈代谢的产物，或是贮备的营养物质。常见的内含物颗粒主要有以下几种：⑴异染颗粒。其化学组分是多聚偏磷酸盐，是磷源和能源的贮藏物，可降低细胞渗透压。⑵聚β─羟基丁酸盐。它是细菌所特有的一种碳源和能源贮藏物。⑶肝糖和淀粉粒，两者都是碳源和能源的贮藏物。⑷硫粒，它是元素硫的贮藏物。
⑸气泡，存在于许多光能营养型、无鞭毛的运动水生细菌中的包囊状的内含物。
细菌的特殊结构一般指荚膜、芽孢和鞭毛3 种。
荚膜或称大荚膜，其主要功能有：①保护作用。②作为通透性屏障和离子交换系统。③贮藏养料。④表面附着作用。⑤细菌间的信息识别作用。
芽孢是某些细菌在生活史的一定阶段在细胞内形成的一个圆形或椭圆形的休眠结构。具有壁厚，水分少，不易透水，抗热、抗化学药物、抗辐射能力强等特点。
鞭毛是某些细菌表面伸出的细长、波曲的附属物。完整的一根鞭毛从形态上可分三部分：鞭毛丝、鞭毛钩和基体。鞭毛是细菌的运动器官，鞭毛运动引起菌体运动。
4什么是革兰氏染色？其原理和关键是什么？它有何意义？
革兰氏染色法操作过程是：结晶紫初染，碘液媒染，然后酒精脱色，最后用蕃红或沙黄复染。
革兰氏染色的机理一般解释为：通过初染和媒染后，在细菌细胞的细胞壁及膜上结合了不溶于水的结
晶紫与碘的大分子复合物。革兰氏阳性菌细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和分子交联度较紧密，故在酒精脱色时，肽聚糖网孔会因脱水而发生明显收缩。再加上它不含脂类，酒精处理也不能在胞壁上溶出大的空洞或缝隙，因此，结晶紫与碘的复合物仍阻留在细胞壁内，使其呈现出蓝紫色。与此相反，革兰氏阴性菌的细胞壁较薄、肽聚糖位于内层且含量低和交联松散，与酒精反应后其肽聚糖不易收缩，加上它的脂类含量高且位于外层，所以酒精作用时细胞壁上就会出现较大的空洞或缝隙，这样，结晶紫和碘的复合物就很易被溶出细胞壁，脱去了原来初染的颜色。当蕃红或沙黄复染时，细胞就会带上复染染料的红色。
酒精脱色是革兰氏染色的关键环节。
革兰氏染色法的意义在于鉴别细菌，把众多的细菌分为两大类，革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。
5芽孢有何特殊生理功能？其抗性机理是什么？芽孢的这些特点对实践有何指导意义？芽孢最主要的特点就是抗性强，对高温、低温、紫外线、干燥、电离辐射和很多有毒的化学物质都有很强的抗性。并且它的休眠能力特别突出。
芽孢之所以具有耐热性可能是因为它含有特殊的抗热性物质--2，6-吡啶二羧酸和耐热性酶。
芽孢的这些特点使之具有以下的作用：
① 分类鉴定② 科研材料③ 保存菌种④ 分离菌种⑤ 消毒灭菌指标⑥ 生物杀虫
6细菌的繁殖方式主要是裂殖，只有少数类型营芽殖。
裂殖又分为：二分裂、三分裂和复分裂。
7什么是菌落？菌落就是在固体培养基上（内）以母细胞为中心的、肉眼可见的、有一定形态、构造特征的子细胞团。
8什么叫菌胶团？菌胶团在污水生物处理中有何特殊意义？
当荚膜物质融合成一团块，内含许多细菌时，称为菌胶团。菌胶团是活性污泥中细菌的主要存在形式，有较强的吸附和氧化有机物的能力，在污水生物处理中具有重要的作用。一般说，处理生活污水的活性污泥，其性能的好坏，主要根据所含菌胶团多少、大小及结构的紧密程度来定。
9简述丝状细菌的主要类型，它们的代谢特点及在给水排水工程中的作用。
丝状细菌主要有铁细菌、硫细菌和球衣细菌三种。
10简述光合细菌的特点、分类，其应用领域。
光合细菌是具有原始光能合成体系的原核生物的总称。它们以光作为能源，能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体进行光合作用。
其在生物与环境领域的研究与应用主要有以下两点：
① 利用光合细菌生产单细胞蛋白和制剂。
② 利用光合细菌处理高浓度有机废水。
11什么是蓝细菌？其与水质的关系如何？
蓝细菌旧名蓝藻或蓝绿藻，是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素（但不形成叶绿体）、能进行产氧光合作用的大型原核生物。
蓝细菌与水体环境质量关系密切，在水体中生长茂盛时，能使水色变蓝或其他颜色，并且有的蓝细菌能发出草腥气味或霉味。某些种属的蓝细菌大量繁殖会引起"水华"或"赤潮"，导致水质恶化，引起一系列环境问题。
12支原体（最小生命）、立克次氏体和衣原体是三类代谢能力差，主要营细胞内寄生的小型原核生物。
第三章古菌
1简述古菌的主要类型。
古菌分为两类，泉古菌和广古菌。另外未确定的两类（初古菌门和纳古菌门）分别由某些环境样品中的一
些菌种和2002 年由Karl Stetter发现的奇特的物种纳古菌构成。在环境中常见的古菌主要包括：
1）产甲烷古菌；2）硫酸盐还原古菌；3）嗜盐古菌；4）嗜热古菌；5）无细胞壁的嗜热嗜酸古菌等。
第四章真核（微）生物
1简述真菌的细胞构造。
细胞壁：细胞壁的主要成分是多糖，另有少量的蛋白质和脂类。在低等真菌中，以纤维素为主，酵母菌以葡聚糖为主，而高等陆生真菌则以几丁质为主。
细胞质膜：真核细胞与原核细胞在其质膜的构造和功能上十分相似，两者的主要差异可能仅是由于构
成膜的磷脂和蛋白质种类不同而形成的。
细胞核：在真菌的菌丝顶端细胞中，常常找不到细胞核。真核生物的细胞核由核被膜、染色质、核仁和核基质等构成。
细胞质：位于细胞质膜与细胞核膜之间的透明、粘稠、不断流动的溶胶，称为细胞质。
细胞器：内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体、微体、线粒体、叶绿体、液泡、膜边体、几丁质媒体。
鞭毛与纤毛：某些真核微生物表面长有或长或短的、呈多毛发状的具有运动功能的细胞器，其中形态较
长的、数量较少者称为鞭毛；而形态较短、数量较多者称为纤毛。
2什么是酵母菌？简述其繁殖方式。
酵母菌一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌。
酵母菌的繁殖方式分为无性繁殖和有性繁殖两种。无性繁殖又可分为芽殖、裂殖、产生无性孢子三种。酵母菌以形成子囊和子囊孢子或担子和担孢子的方式进行有性繁殖。
酵母菌的生活史：生活史又称为生命周期，指上一代生物个体经一系列生长、发育阶段而产生下一代个体的全部过程。
3什么是霉菌？霉菌的营养菌丝和气生菌丝有什么特点，其功能分别是什么？霉菌是丝状真菌的一个俗称，通常指菌丝较发达而又不产生大型子实体结构的真菌。霉菌的营养菌丝伸入营养物质内摄取营养，气生菌丝伸入空气中形成孢子和释放孢子。真菌孢子的特点是小、轻、干、多，其形态各异，休眠期长，有较强抗逆性。
4什么是藻类？藻类对水环境与给水工程有哪些影响？藻类是具有光合作用色素，并能独立生活的自养低等植物。
根据藻类的形态及生理特性，可将之分为甲藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、裸藻门、绿藻门、褐藻
门、红藻门等。
水体中藻类大量繁殖会造成水体富营养化，严重影响水环境质量。藻类具有光合作用产生氧气的功能，在氧化塘等生物处理工艺中利用菌藻共生系统，其中藻类产生氧气可被好氧微生物有效利用，去氧化分解水中的有机污染物。一样一方面可收获大量有营养价值的藻类，另一方面也净化了污水。天然水体自净过程中，藻类也起着一定的作用。
藻类对给水工程有一定的危害性。当它们在水库、湖泊中大量繁殖时，会使水带有臭味，有些种类还会产生颜色。水源水中含大量藻类时会影响水厂的正常水处理过程，如造成滤池阻塞。水中即使含有数量很少的黄群藻，也能产生强烈的气味而使水不适于饮用。
5水处理中常见的原生动物有哪几类？它们在污水处理中的主要作用分别是什么？污水处理中常见的原生动物有三类：肉足类、鞭毛类和纤毛类。个体长度一般在100~300μm。
原生动物在水体净化与废水处理中的应用：1) 净化水质作用：动物性营养型的原生动物吞食细菌、有机物颗粒，因此促进了水质净化作用。2) 促进生物絮凝作用：草履虫等纤毛虫具有生物絮凝作用，促进
水体澄清作用。3) 作为水质处理的指示生物：由于鞭毛虫、肉足虫、游泳型纤毛虫与固着型纤毛虫对生存
的水质有一定要求。其数量的增多、减少，可反映水体的水质好坏。同时原生动物个体较大，易于观察与分辨。因此常作为水体无机化和废水处理运转管理的指示生物。4) 废水处理及水质净化过程原生动物的变
动：运行初期出现肉足类、植物性、动物性鞭毛虫；水质处理高峰期出现较多游泳型纤毛虫；水质净化较好时出现钟虫等。
6水处理中常见的微型后生动物有哪几类？它们在污水处理中的主要作用分别是什么？常见的微型后生动物主要是多细胞的无脊椎动物，包括轮虫、甲壳类动物和昆虫及其幼虫等。
轮虫以细菌、小的原生动物和有机颗粒等为食物，在污水生物处理过程中，轮虫也可作为指示生物。当活性污泥中出现轮虫时，往往表明处理效果良好，但如数量太多，则有可能破坏污泥的结构，使污泥松散而上浮。轮虫在水源水中大量繁殖时，有可能阻塞水厂的砂滤池。
在给水排水工程中常见的甲壳类动物有水蚤和剑水蚤。它们以细菌和藻类为食料。若大量繁殖，可能
影响水厂滤池的正常运行。杨花堂出水中往往含有较多藻类，可以利用甲壳类动物去净化这种出水。昆虫及其幼虫可用作研究河川污染的指示生物。
7底栖动物的分类
底栖生物由栖息在水域底部和不能长时间在水中游动的各类生物所组成，是水生生物中的一个重要生态类型。根据其生活类型，底栖动物可分为固着动物、穴居动物、攀爬动物和钻蚀动物等。
病毒
病毒的特点
病毒是一类超显微（无法用光学显微镜辨认）、非细胞的、没有代谢功能的绝对细胞内寄生性生物。
病毒的个体十分微小，一般不能被细菌过滤器截留，其大小相差悬殊，大的直径超过200nm ，而小的仅10nm 左右。
2病毒的分类
根据病毒的宿主范围，可以将病毒分为噬菌体、动物病毒和植物病毒。
3病毒的繁殖
病毒是以复制方式繁殖，其繁殖过程分为吸附、侵入与脱壳、复制与合成、装置与释放四个步骤。
4噬菌体的种类
固体培养基上的细菌由于噬菌体浸染后出现的透明空斑，叫做噬菌斑。有一些噬菌体侵入宿主细胞后，其核酸整合到宿主细胞的核酸上同步复制，并随宿主细胞分裂而带到子代宿主细胞内，宿主细胞不裂解，这些噬菌体称为温和噬菌体，该现象称为溶源现象，被温和噬菌体侵染的细菌，称为溶源性细菌。
第六章微生物的生理特性
1细菌细胞中主要含有哪些成分？细菌需要哪些营养？
细菌细胞中最重要的组分是水，约占细胞总质量的80％，一般为70％～90％。干物质中有机物占9 0％～97％左右，其主要化学元素是C、H、O、N、P、S；另外约3％～10 ％为无机盐分（或称灰分）。
细菌需要的营养有六大类：碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。
营养是指生物体从外部环境中摄取对其生命活动必须的能量和物质，以满足正常生长和繁殖需要的一种基本生理功能。
2什么是碳源、氮源、碳氮比？微生物常用的碳源和氮源物质各有哪些？碳源提供细胞组分或代谢产物种碳素来源的各种营养物质称为碳源。提供细胞组分中氮素来源的各种物质称为氮源。营养元素碳氮的比例关系称为碳氮比。
微生物常用的碳源物质分为有机碳源和无机碳源两种。有机碳源包括各种糖类、蛋白质、脂肪、有机酸等。无机碳源主要是CO2（CO32－或HCO 3-）。
氮源也可分为两类：有机氮源（如蛋白质、蛋白胨、氨基酸等）和无机氮源（如NH 4Cl 、NH 4NO 3 等）。
3什么叫生长因子？它包括哪些物质？微量元素和生长因子有何区别？
生长因子是一类调节微生物正常代谢所必需，但不能利用简单的碳、氮源自行合成的有机物。并非所有的微生物都需要外界为它提供生长因子。广义的生长因子包括维生素、碱基、卟啉及其衍生物、甾醇、胺类、C4～C6 的分枝或直链脂肪酸，有时还包括氨基酸；狭义的生长因子一般指维生素。而微量元素属于无机盐，是指微生物的生长繁殖所需浓度在10－6～10－8 mol/L 范围内的元素。
4什么叫单纯扩散、促进扩散、主动运输、基因转位？单纯扩散又称被动运输，是最简单的方式，也是微生物吸收水分及一些小分子有机物的运输方式。它的特点是物质的转运顺着浓度差进行，运输过程不需消耗能量，物质的分子结构不发生变化。
促进扩散的特点基本与单纯扩散相似，但是它须借助细胞膜上的一种蛋白质载体进行，因此对转运的物质有选择性，即立体专一性。除了细胞内外的浓度差外，影响物质转运的物质的另一重要因素是与载体亲合力的大小。
主动运输是微生物吸收营养物质的最主要方式。它的最大特点是吸收运输过程中需要消耗能量（ATP ，原子动势或" 离子泵"等），因此可以逆浓度差进行。
基因转位与主动运输非常相似，但有一个不同，即基因转位过程中被吸收的营养物质与载体蛋白之间发生化学反应，因此物质结构有所改变。
5微生物的四大营养类型。光能自养、化能自养、化能异养和光能异养四种营养类型。
6何谓培养基？培养基的分类方法有哪些？培养基指由人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养物。根据物理状态的不同，培养基可分为液体、固体和半固体三大类；根据化学组分的不同，培养基可以分为天然培养基、合成培养基和半合成培养基；根据用途的不同，培养基可分为选择性培养基、鉴别培养基和加富培养基。
7什么是酶？酶是生物细胞中自己合成的一种催化剂（生物催化剂），其基本成分是蛋白质。
8酶的作用有什么特性？影响酶活性的主要因素有哪些？酶作用的特性有：1）高催化效率2）高度专一性3）调节性温度和pH 值是影响酶活力比较重要的两个因素。要发挥酶最大的催化效率，必须保证酶有它最适宜的温度条件。高温会破坏酶蛋白，而低温又会使酶作用降低或停止。大多数酶的最适pH值在6～7 左右。
pH 影响酶的活力的原因是，酶的基本成分是蛋白质，是具有解离基团的两性电解质。它们的解离与pH 有关，解离形式不同，催化性质也就不同。
9根据微生物生活是否需要氧气，微生物可分为哪几类？这样的分类在污水处理中有何重要意义？根据微生物与氧气的关系，微生物可分为好氧微生物、厌氧微生物和兼性微生物。
好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵在污水生物处理中都有应用，如活性污泥法就是应用好氧呼吸的原理处理有机污水，而厌氧消化则是应用发酵和厌氧呼吸的原理来处理高浓度有机污水和剩余污泥。
10微生物的新陈代谢新陈代谢简称代谢，是推动一切生命活动的动力源，通常指在活细胞内的各种合成代谢与分解代谢的
总和。呼吸作用是微生物在氧化分解基质的过程中，基质释放电子生成水或其他代谢产物，并释放能量的过程。根据基质脱氢后，其最终受氢体（电子受体）的不同，微生物的呼吸作用可分为好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵。基质脱氢的四个过程：EMP 过程；HMP 过程；ED 过程；TAC 过程。
发酵是指在无氧条件下，基质脱氢后所产生的还原力【H 】未经呼吸链传递而直接交给某内源中间产物，以实现基质水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。
11对微生物生长产生影响的环境因素温度、氢离子浓度（pH）、氧化还原电位、干燥、渗透压、光及辐射、化学药剂。
第七章微生物的生长和遗传变异
1细胞生长与繁殖的基本概念是什么？细胞自身体积或重量不断增加叫做生长；微生物生长到一定阶段，便以二分裂的方式形成两个子细胞，子细胞又重复以上过程，这就是繁殖。
2微生物的生长曲线
整个生长曲线可分为三个阶段：生长率上升阶段（又称对数生长阶段，数学表达为X=X 0*2 n）、生长率下降阶段、内源呼吸（内源代谢）阶段；按微生物数目的对数绘制的生长曲线图中，曲线可分为缓慢期、对数期、稳定期和衰亡期四个阶段。
3生物膜的主要成分是什么？生物膜是一种不可逆的黏附于固体表面的，被微生物胞外多聚物包裹的有组织的微生物群体。生物膜中水份含量可高达97％。除了水和微生物外，生物膜还可含有微生物分泌的大分子多聚物（主要是多聚糖）、吸附的营养物质和代谢产物及微生物裂解产物等。生物膜的形成过程有细菌粘附，生物膜的发展，成熟与脱落。
4微生物的遗传性是指在一定的环境条件下，微生物的形态、结构、代谢、繁殖和对异物的敏感等性状相对稳定，并能代代相传，子代与亲代之间表现出相似性的现象。
RNA 的复制：信使RNA （mRNA ）转移RNA（tRNA）核糖体RNA（rRNA）基因：染色体或质粒DNA 上的一个片段，是一个最小的遗传单位。
5微生物的变异任何一种生物的亲代和子代以及个体之间，在遗传物质上都有所差异，这一现象叫做变异。根据突变发生过程是否受人为诱变剂影响可分为自发突变和诱发突变两大类。
两个不同性状的个体细胞，其中一个细胞（供体细胞）的DNA 与另一个细胞（受体细胞）的DNA 融合，使基因重新排列组合，并遗传给后代，产生新品种或表达新的遗传性状，称为基因重组。基因重组在细胞水平上反映有转化、传导和接合等。
6什么叫遗传工程？在污水生物处理中如何利用？遗传工程是按照人们预先设计地生物蓝图，通过对遗传物质地直接操纵，进行改组、重建，实现对遗传性状定向改造地技术。它包括细胞水平和基因水平两个水平的研究。
在污水生物处理中，可利用遗传工程，将微生物中所含的具有降解各种难降解物质的质粒剪切后，连接到受体细胞中，使之用以处理污水中难降解的物质。
7微生物的训化与保藏
微生物的训化：定向培养即通过有计划、有目的地控制微生物的生长条件，使微生物的功能向人类需要的方向发展。常用的保藏方法：斜面保藏法、石蜡油封藏法、载体保藏法、冷冻干燥保藏法。
第八章微生物的生态
1什么是种群、群落、生态系统和生物圈？一个物种在一定空间范围内的所有个体的总和在生态学上称为种群；所有不同种的生物的总和称为群落；生物群落及其生存环境共同组成的动态平衡系统就是生态系统。地球上的所有生物及其生活的非生命环境总称为生物圈，包括非生命部分和生命部分。
2生态系统的结构生态系统中的生物有三种：生产者、消费者和分解者。
3生态系统的特征物质循环、能量流、信息传递、调节能力以及生态演替。
4微生物在生态系统中的作用
1）有机物的主要分解者；2）物质循环中的重要成员；3）生态系统中的初级生产者；4）物质和能量的蓄存者；5）地球生物演化的先锋种类。
5微生物之间的相互关系互生：两种不同的生物，当其生活在一起时，可以由一方为另一方提供或创造有利的生活条件关系。共生：两种不同种的生物共同生活在一起，互相依赖并彼此取得一定的利益关系。
拮抗（对抗）：一种微生物可以产生不利于另一种微生物生存的代谢产物，这些代谢产物能改变微生物的生长环境。
寄生：一个生物生活另一个生物体内，摄取营养以生长与繁殖，使后者受到损害的关系。第9 章请看绪论4。
第十章微生物对污染物的分解与转化
1.试比较有机物的好氧分解和厌氧分解各有什么特点？两者有何不同？有机物的好氧生物分解是在有氧的条件下，借好氧微生物的作用来进行的。有机物的厌氧生物分解是在无氧条件下，借厌氧微生物，主要是厌氧菌（包括兼性菌）的作用来进行的。与厌氧生物分解相比，有机物的好氧分解往往具有分解速率快、分解程度彻底、能量利用率高、转化为细胞的比例大（即细胞转化率高）等特点。
2.概述微生物在碳循环中的作用。有机物中的碳由于微生物的呼吸作用先被氧化分解成二氧化碳，然后通
过光合作用成武植物性蛋白
质，碳水化合物和脂肪。动物吃了植物产生动物性蛋白质、碳水化合物和脂肪。动物的排泄物又分解产生二氧化碳。动植物通过呼吸也都产生二氧化碳，而它们死亡后的残体又都是有机性物质。这些物质又开始分解，如此进入了第二次循环。
3.概述微生物在氮循环中的作用。有机物中的氮在微生物作用下先被转化成氨，氨被氧化成为亚硝酸盐及
硝酸盐。氨和硝酸盐可被植物吸收变成植物性蛋白质。动物吃了植物产生动物性蛋白质，而动物的排泄物又能被分解氧化成氨、亚硝酸盐和硝酸盐。动植物死亡后的残体又都是有机性物质。由于反硝化作用硝酸盐又可转化成亚硝酸盐和自由氮，而自由氮在氮固定作用下又可产生植物性蛋白质。
4.试简单说明下列各种微生物作用：
（1）氨化作用（2）硝化作用（3）硫化作用（4）反硫化作用
（1）氨化作用：由有机氮化物转化为氨态氮的过程。
（2）硝化作用：由氨氧化成硝酸的过程。
（3）硫化作用：将硫化氢氧化成单质硫的过程。
（4）反硫化作用：在缺氧及有机物存在条件下，将硫酸盐转化成硫化氢的过程。
5微生物之间的相互作用
协同作用、抑制作用（拮抗）、捕食作用。
6计算剩余污泥量的计算题见P201 有机物生物分解性评价的一般步骤见P206 BOD/COD 比值预测污水可生物处理性的参考标准见P209
7生物对污染物的浓缩与吸附作用生物浓缩：生物个体或处于同一营养水平的生物种群，从环境中吸收并蓄积某种元素或化合物，使体内该物质的浓度超过环境中浓度的现象，又称生物富集。
生物积累：指同一生物个体在不同的生长发育阶段，生物浓缩系数不断增加的现象。生物放大：是指生态系统中，某种化学物质的生物浓缩系数在同一食物链上，由低位营养级生物到高位营养级生物逐级放大的现象。
第十一章污水生物处理系统中的主要微生物
1.原生动物在污水活性污泥法处理系统中的作用是什么？
原生动物可以明显改善出水水质。利用污泥状态和出水水质与微生物种类的连带关系，还可用原生动物来指示活性污泥处理厂出水水质。
2 、活性污泥法处理系统运行中经常遇到的由微生物引起的主要问题有哪些？各有什么样的特征？活性污泥
在运行中最常见的故障是在二次沉淀池中泥水的分离问题。造成污泥沉降问题的原因是污
泥膨胀、不絮凝、微小絮体、起泡沫和反硝化。
造成膨胀的主要原因是DO 浓度低、污泥负荷率低、曝气池进水含较多化粪池出水、营养不足和低pH
值（<6.5）。
（1）丝状菌引起的污泥膨胀：丝状菌在絮体中大量生长以致影响沉降。
（2）非丝状菌引起的污泥膨胀：与散凝作用有关，当游离细菌产生菌胶团基质时，就会导致污泥膨胀，通常称这种膨胀为菌胶团膨胀或黏性膨胀。
（3）不凝聚：时一种微结构絮体造成的现象。这是因为絮体变得不稳定而碎裂，或者过度曝气形成的紊流将絮体剪成碎块而造成的运行问题。也可能是细菌不能凝聚成絮体，微生物成为游离个体或非常小的丛生块。（4）微小絮体：含微小絮体的污泥不会在出水中形成高浓度，因为其颗粒比不凝聚污泥要大得多。
（5）起泡沫：自从使用了不降解的" 硬"洗涤剂以来，常常在曝气池中出现很厚的白色泡沫。微生物造成的泡沫是另外一种很密实的、棕色的泡沫，有时在曝气池中出现。
3.试简单讨论活性污泥膨胀的主要控制方法。
（1）控制污泥负荷为防止膨胀，应经常将污泥负荷率控制在正常负荷范围内。
（2）控制营养比例一般曝气池正常的碳（以BOD5 表示），氮和磷的比例为BOD:N:P=100:5:1 。
（3）控制DO 浓度为防止丝状微生物的猛增，一般应将池中DO 控制在2.0mg/L 以上。
（4）加氯、臭氧或过氧化氢这些化学剂是用于有选择地控制丝状微生物地过量生长。
（5）投加混凝剂可投加石灰、三氯化铁或高分子絮凝剂以改善污泥的絮凝，同时也会增加絮体的强度。
4.参与厌氧生物处理的微生物有哪几种？
厌氧生物处理中有各种微生物参与，一般分为两大类：不产甲烷微生物和产甲烷微生物。
5.生物脱氮的基本原理是什么？简述影响硝化和反硝化的主要因素。生物脱氮的基本原理是有机氮经微生
物降解为无机的NH3 ，在好氧条件下NH3 会被亚硝酸菌和硝酸
菌氧化称亚硝酸盐和硝酸盐，之后反硝化细菌将NO2- 和NO3- 转化为N2。影响污水处理系统中硝化过程的主要因素有以下几点：
（1）污泥龄硝化菌数量及硝化速率是生物脱氮处理的关键制约因素，因此应注意增加污泥龄。
（2）溶解氧DO 对硝化菌的生长及活性都有显著的影响。
（3）温度温度对硝化活性有重要的影响。
（4）pH 氨氧化菌的最适pH范围为7.0～7.8，而亚硝酸氧化菌的最适pH范围为7.7～8.1。pH 值过高或过低都会抑制硝化活性。
（5）营养物质污水水质，特别是C/N 比影响活性污泥中硝化细菌所占的比例。
（6）毒物硝化菌对毒物的敏感度大于一般细菌，大多数重金属和有机物对硝化菌具有抑制作用。影响反硝化作用的因素主要有以下几点：
（1）营养物质反硝化作用需要有足够的有机碳源。
（2）溶解氧反硝化菌一般为兼性厌氧菌，应保持低溶解氧水平。
（3）温度反硝化反应的最佳温度为40℃，温度低于0℃，反硝化菌的活动终止，温度超过50℃时，由于酶的变性，反硝化活性急剧降低。
（4）pH 反硝化反应的最适合pH值范围为7.0～7.5，pH 值高于8或低于6都会明显降低反硝化活性。6.生物除磷的基本原理是什么？影响生物除磷的主要因素有哪些？生物除磷的基本原理是在好氧环境下，聚
磷菌可利用聚-β-羟基丁酸盐氧化分解所释放的能量来摄取
污水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞中。细菌增值过程中，在好氧环境中所摄取的磷比在厌氧环境中所释放的磷多。
影响因素：溶解氧/氧化还原电位、温度、pH、硝酸盐与亚硝酸盐浓度、碳源、污泥龄。
7.污水生物处理对污水水质有哪些基本要求？
主要有下列几点要求：
1）酸碱度对于好氧生物处理，pH 值应在6～9之间，对于厌氧生物处理，pH 值应保持在6.5～7.5的
范围内。
2）温度温度是影响微生物生活的重要因素。对于大多数细菌讲，适宜的温度在20～40℃之间，而有些
高温细菌可耐较高的温度，它们生长的适宜温度在50～60℃之间。
3 ）有毒物质污水中不能含有过多的有毒物质。多数重金属，如锌、铜、铅、铬等离子有毒性。某些非
金属物质，如酚、甲醛、氰化物、硫化物等也有毒性，能抑制其他物质的生物氧化作用。污水中也不应含有过多的油类物质。
4）营养物质微生物的生长繁殖必须要有各种营养，其中包括碳、氮、磷、硫，微量的钾、钙、镁、铁等和维生素。但不同的微生物对每一种营养元素数量的要求是不同的，并且对于这些营养元素之间，要求一定的比例关系。
最后，污水中必须含有足量的和适宜的微生物才能有效地进行处理。
第12 章没意思
第十三章水的卫生细菌学
1.常见的水传染病菌有几种？各有什么特性？主要的肠道病毒有哪几种？一般的氯消毒能灭活病毒吗？常
见的水传染病菌有以下几种：
（1）致病性大肠杆菌：能引起腹泻，通过污染饮水、食品、娱乐水体引起疾病暴发流行，病情严重者，可危及生命。
（2）伤寒杆菌（沙门氏菌）：通过与病人直接接触或与病人排泄物所污染的物品、食物、水等接触传染。
（3）痢疾杆菌（志贺氏菌）：可引起细菌性痢疾，通过食品、水及蝇类传播。
（4）霍乱弧菌：可借水及食物传播，与病人或带菌者接触可可能传染，也可由蝇类传播。
（5）军团菌：具有高度暴发性和流行性的呼吸道致病菌。
（6）粪链球菌：来源于人和温血动物的粪便，偶尔出现于感染的尿道及急性心内膜炎。
主要的肠道病毒有：（1 ）脊髓灰质炎病毒：（2）其他肠道病毒，如柯萨奇和埃可病毒一般的氯消毒能灭活病毒。
2.为什么大肠菌群可作为水受粪便污染的指标？用大肠菌群作为肠道病菌的指示微生物，有什么缺点？
因为大肠菌群的生理习性与伤寒杆菌、副伤寒杆菌和痢疾杆菌等病原菌的生理特性较为相似，在外界生存时间也与上述病原菌基本一致，大肠菌群在人的粪便中数量很大，检验技术并不复杂，所以可作为水受粪便污染的指标。
用大肠菌群作为肠道病菌的指示微生物，其缺点在于只间接反映出生活饮用水被肠道病原菌污染的情况，而不能反映出水中是否有传染性病毒以及除肠道病原菌外的其他病原菌。
3.大肠菌群包括哪些种类的细菌？大肠菌群一般包括大肠埃希氏杆菌、产气杆菌、枸椽酸杆菌和副大肠
杆菌。
7.测定水中细菌总数的意义是什么？营养琼脂固体培养基上的菌落数目是否代表水样中实际存在的细菌数目？
细菌总数越大，说明水被污染得也越严重，因此这项测定有一定的卫生意义。不能代表，因为某些细菌无法在该固体培养基上生长。
第十四章水中有害生物的控制自来水厂的消毒：加氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、紫外线消毒。剩下的几个章节都没意思。
《水处理生物学》考研复习大纲 2017年9月29日修订 一、考试的基本要求 要求学生比较系统地理解和掌握水处理生物学的基本概念和基本理论，掌握水处理生物的分类、特性，掌握其营养、新陈代谢及遗传变异等生理特性；掌握环境因子对水处理中微生物的作用和影响；掌握水处理生物学实验及研究方法；能综合运用生物学及水处理知识分析和解决水处理工程中相关问题。 二、考试方式和考试时间 闭卷考试，总分150，考试时间为3小时。 三、参考书目 《水处理生物学》（第五版），顾夏生等编著，中国建筑工业出版社 《环境工程微生物学》（第三版），周群英等编著，高等教育出版社 四、试题类型： 主要包括填空题、名词解释、简答题、论述题、实验题等类型，并根据每年的考试要求做相应调整。 五、考试内容及要求 第一篇水处理生物学基础 1. 掌握水处理中微生物的分类，微生物的生长特点；掌握水处理中微生物的种类和特征；了解水处理生物学的研究对象与任务。 2. 掌握细菌、放线菌、蓝藻等原核生物的基本形态结构、繁殖方式、群体特征。 3.掌握酵母菌、霉菌、藻类、原生与微型后生动物等真核微生物的分类、形态结构、繁殖及培养特征，了解藻类、原生动物、后生动物的特性及其在水处理
中的作用。 4.掌握病毒的特征、繁殖过程，及其实验室中的控制方法。 5.熟悉微生物的营养、培养基、酶的作用特性、微生物的呼吸作用，掌握环境因素对微生物生长的影响。 6.掌握微生物生长特点及生长曲线，微生物的遗传的物质基础、变异的类型，遗传工程的操作步骤。 7.掌握生态系统概念及特征，微生物之间相互关系，掌握微生物生态学研究方法。 8. 了解水生植物种类及其生长特点，了解水生植物的水质净化作用及生态修复原理。 第二篇污染物的生物分解与转化 掌握生物对含氮有机物、不含氮有机物、无机元素的分解与转化；了解污水处理中主要微生物及其作用。 第三篇水质安全与监测 了解污水中的病源微生物种类、细菌学检验标准，掌握有害生物检验、监测方法，掌握水中有害生物的控制方法。 第四篇微生物的研究方法 掌握水处理中微生物观测的手段，培养分离、灭菌、无菌操作等的实验方法。掌握实验原理、实验操作步骤、现象、仪器的使用方法等。主要实验如下：实验一. 显微镜的使用及微生物观察 实验二. 微型动物计数 实验三微生物染色 实验四培养基制备与灭菌 实验五微生物纯种分离、培养及接种技术
水处理生物学复习指导 ?第一章绪论 ? 1 生物物种命名：林奈的双名法 ? 2 什么是微生物？ 微生物是肉眼看不见或看不清楚的的微小生物的总称，不是生物分类学上的概念。 ?3微生物的特点：个体非常微小，种类多，分布广，繁殖快，易变异。?4生物通用的分类单元。（界、门、纲、目、科、属、种） ?5巴斯德及科赫的贡献。 （2）水处理中常见的微生物 ?微生物的特点 1.体积小，面积大 2.吸收多，转化快 3.生长旺，繁殖快 4.适应强，易变异 5.分布广，种类多 ?第二章原核微生物 ?什么是原核微生物？是没有成形的细胞核或线粒体的一类单细胞生物。?第一节细菌 ?什么是细菌？细菌的大小用什么表示？细菌的三种基本形态 细菌是一类单细胞、个体微小、结构简单、没有真正细胞核的原核生物。细菌的大小用微米表示。 细菌的三种基本形态：球状、杆状、螺旋状。 ?细菌的基本结构有哪些? 答：细胞壁、细胞膜（细胞质膜）、细胞质、
核质、内含物。 ?细菌的特殊结构有哪些？细菌的特殊结构一般指荚膜、芽孢和鞭毛。 ?革兰氏染色： 1.具体操作过程（四步）：结晶紫初染，碘液媒染，然后酒精脱色，最后用 蕃红或沙黄复染。 2.革兰氏染液四种：结晶紫，碘液，蕃红，沙黄 3.革兰氏阳性菌和阴性菌细胞壁差别： 革兰氏阳性细菌的细胞壁较厚，约为20~80mm，单层，其组分比较均匀一致，主要由肽聚糖组成，还有一定数量的磷壁酸，脂类组分很少。 革兰氏阴性细菌的细胞壁可分为两层，外层主要是脂多糖和脂蛋白组成，较厚，脂类在整个细胞壁中占有的比例很高，可达40%以上；内层主要成分是肽聚糖，但是较薄，只有2~3mm。 4.革兰氏染色机理p10 ?细菌是给水与废水处理中最重要的一类微生物！ ?什么是内含物？知道几种主要的内含物（储藏性颗粒）内涵 内含物是细菌新陈代谢的产物，或是贮备的营养物质。 常见的几种内含物颗粒: 异染颗粒，聚β-羟基丁酸盐（PHB），肝糖和淀粉粒，硫粒，气泡。 ?什么是荚膜？荚膜是某些细菌在细胞壁外包围的一层粘液性物质，一般由糖和多肽组成。 ?什么是菌胶团？菌胶团的作用 当荚膜物质融合成一团块，内涵许多细菌时，称为菌胶团。 菌胶团的作用：活性污泥性能的好坏，主要可根据所含菌胶团多少、大小及结构的紧密程度来确定。 ?什么是芽孢，芽孢的特点？为什么芽孢不是细菌的繁殖方式。细菌的繁殖方式主要是什么？ 某些细菌生活史的一定阶段，细胞内会形成一个圆形或椭圆形、壁厚、含水量低、抗逆性强的休眠结构，称为芽孢。 芽孢的特点：壁厚；水分少；不易透水；具有极强的抗热、抗化学药物、抗辐射等能力。 芽孢只是细菌的另一个存在形式，此形式下细菌的消耗达到最低，且可以很强的抵抗外界的不良环境。最主要的繁殖方式是以二分裂法这种无性繁殖的方式。 ?鞭毛是细菌的运动器官。 ?什么是菌落？许多细胞聚集在一起且肉眼可见的细胞集合体，称之为菌落。 ?什么是放线菌？典型的放线菌的一般形态构造。放线菌的主要繁殖方式？ 放线菌是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。 放线菌主要通过形成无性孢子的方式进行繁殖，也可借菌丝断裂或菌丝片段繁殖。 ?什么是丝状细菌？
1.微生物：微生物是肉眼难以看清需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物的总称。 2.微生物的特点 （1）体积大、面积大（比面积大）。 （2）种类多，目前已知的微生物种类有10万多种而且这一类数目还在不断增加。 （3）分布广。广泛分布于土壤、空气和水等自然环境以及高温、高盐等极端环境。 （4）生长旺，繁殖快。大多数微生物在几十分钟内可繁殖一代，即由一个分裂为两个。如果条件适宜，10h就可以繁殖为数亿个。 （5）适应强，易变异。这一特点使微生物较适应外界环境条件的变化。 3.水中常见微生物种类:细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、病毒。 4.原核微生物：是一类细胞核无核膜包裹只存在称为核区的裸露的DNA，无细胞器的原始单细胞生物。 5.革兰氏染色：丹麦医生（革兰）于1884年发明了一类不同类型细菌的染色方法，根据此染色法，细菌可以分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。 6.菌落：单个细胞在固体培养基生长繁殖时产生大量细胞排序便以此母细胞为中心而聚集到一起形成一个肉眼可见的具有一定形态结构的子细胞群。 7.菌胶团：有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相粘集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌基团。 8.芽孢：某些细菌（特别是杆菌）在生活史中的一个阶段，细胞内会形成一个圆型或椭圆型的对不良环境条件具有较强抗性的休眠体。 9.酵母菌：单细胞出芽生殖的真菌总称。 10.真核微生物：是一类细胞核具有核膜与核仁分化的较高等的微生物，细胞质中有线粒体等多种细胞器的生物。 11.硝化作用：由氨氧化成硝酸的过程。 12.生物监测：利用水生生物个体，种群，群落对水体污染或变化所产生的状况的一种监测方法。 13.体内积累速率=吸收速率-（体内分解速率+排泄速率） 14.余氯：氯加入水中后，一部分被能与氯结合的杂质消耗掉，剩余的部分称为余氯。 15.培养基：由人工配制的适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养物。 16.生物浓缩系数（富集因子）：BCF=物质在生物体内的浓度/物质在环境介质中的浓度。 17.烈性噬菌体:大多数噬菌体感染细菌细胞后产生大量的子噬菌体并能使细菌细胞裂解。1.试述微生物在给排水工程的应用。 （1）污染水体。了解水中的致病菌并设法去除，防止传染病的蔓延使水生色或者产生气味。（2）阻塞作用。影响水厂的正常运行：冷却器、凝结器阻塞。 （3）利用微生物处理废水：利用有益微生物分解污水中的有机污染物。 （4）利用微生物进行自净：自然生态系统利用细菌和藻类互生的原理让细菌分解有机污染物，即氧化塘法。
《水处理生物学》课后思考题 第一章绪论 1 "水处理生物学"的研究对象是什么？ "水处理生物学"研究的对象主要集中在与水中的污染物迁移、分解及转化过程密切相关的微生物、微型水生动物和水生/湿生植物，特别是应用于水处理工程实践的生物种类。细菌等原核微生物在水处理工程中通常起着关键的作用，是水处理生物学研究的重点。 2 水中常见的微生物种类有哪些？ 水中的主要微生物分为非细胞生物（病毒）和细胞生物两种类型。在细胞生物中又分为古菌、原核生物（如细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等）、真核生物。真核生物又可细分为藻类、真菌（如酵母菌、霉菌等）、原生动物（分为肉足类、鞭毛类、纤毛类）、微型后生动物。 3 微生物有哪些基本特征？为什么？ 微生物除了具有个体微小、结构简单、进化地位低等特点外，还具有以下特点： （1）种类多。 （2）分布广。微生物个体小而轻，可随着灰尘四处飞扬,因此广泛分布于土壤、水和空气等自然环境中。土壤中含有丰富的微生物所需要的营养物质，所以土壤中微生物的种类和数量很多。 （3）繁殖快。大多数微生物在几十分钟内可繁殖一代，即由一个分裂为两个。如果条件适宜，经过10h就可繁殖为数亿个。 （4）易变异。这一特点使微生物较能适应外界环境条件的变化。 第二章原核微生物 1 细菌的大小一般是用什么单位测量的？ 细菌的大小一般只有几个μm，故一般用μm测量。 2 以形状来分，细菌可分为哪几类？ 细菌的形态大致上可分为球状、杆状和螺旋状（弧菌及螺菌）3种，仅少数为其他形状，如丝状、三角形、方形和圆盘形等。球状、杆状和螺旋状是细菌的基本形态。自然界中，以杆菌最为常见，球菌次之，螺旋菌最少。 4 什么是革兰氏染色？其原理和关键是什么？它有何意义？ 1884年丹麦病理学家Hans Christian Gram提出了一个经验染色法，用于细菌的形态观察和分类。其操作过程是：结晶紫初染，碘液媒染，然后酒精脱色，最后用蕃红或沙黄复染。这就是最常采用的革兰氏染色法。 革兰氏染色的机理一般解释为：通过初染和媒染后，在细菌细胞的细胞壁及膜上结合了不溶于水的结晶紫与碘的大分子复合物。革兰氏阳性菌细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和分子交联度较紧密，故在酒精脱色时，肽聚糖网孔会因脱水而发生明显收缩。再加上它不含脂类，酒精处理也不能在胞壁上溶出大的空洞或缝隙，因此，结晶紫与碘的复合物仍阻留在细胞壁内，使其呈现出蓝紫色。与此相反，革兰氏阴性菌的细胞壁较薄、肽聚糖位于内层且含量低和交联松散，与酒精反应后其肽聚糖不易收缩，加上它的脂类含量高且位于外层，所以酒精作用时细胞壁上就会出现较大的空洞或缝隙，这样，结晶紫和碘的复合物就很易被溶出细胞壁，脱去了原来初染的颜色。当蕃红或沙黄复染时，细胞就会带上复染染料的红色。 酒精脱色是革兰氏染色的关键环节。脱色不足,阴性菌被误染成阳性菌；脱色过度,阳性菌可误染为阴性菌。 革兰氏染色法的意义在于鉴别细菌，把众多的细菌分为两大类，革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。 5 简述细胞膜的结构与功能。 细胞膜又称细胞质膜、质膜或内膜，是一层紧贴着细胞壁而包围着细胞质的薄膜，其化学组成主要是蛋白质、脂类和少量糖类。 整体细胞膜的结构，目前大家比较公认的是"镶嵌模型"，其要点是：①磷脂双分子层组成膜的基本骨架。②磷脂分子在细胞膜中以多种方式不断运动，因而膜具有流动性。③膜蛋白以不同方式分布于膜的两侧或磷脂层中。 细胞膜的主要功能为：①选择性地控制细胞内外物质（营养物质和代谢产物）的运送和交换。②维持细胞内正常渗透压。③合成细胞壁组分和荚膜的场所。④进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地。⑤许多代谢酶和运输酶以及电子呼吸链组成的所在地。⑥鞭毛的着生和生长点。 7 什么是菌落？ 将单个或少量同种细菌（或其他微生物）细胞接种于固体培养基表面（或内层）时，在适当的培养条件下（如温度、光照等），该细胞会迅速生长繁殖，形成许多细胞聚集在一起且肉眼可见的细胞集合体，称之为菌落。准确地讲，菌落就是在固体培养基上（内）以母细胞为中心的、肉眼可见的、有一定形态、构造特征的子细胞团。 8 精品
问答题 1微生物学是研究微生物的“衣食住行”的科学，“衣食住行”分别指的是什么？微生物学是研究微生物的“衣食住行”的科学 衣——什么是微生物，长什么样？（形态、结构） 食——能吃、爱吃什么、如何消化？（营养、代谢或称生理） 住——喜欢住在哪？为什么？（环境影响或称生态） 行——能有何种行为、作为？是敌是友？如何监测、控制或使用呢？ 2简要说明微生物的特点。 （一）个体极小，比表面积大 （二）繁殖快、代谢速率快 （三）数量多 （四）适应外界环境能力强；易变异 （五）种类多、分布广、代谢类型多样 3根据细胞壁成份不同，简要说明革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的染色原理。革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次较多且交联致密，能把染液牢牢留在壁内，使其仍呈紫色； 革兰氏阴性菌因其细胞壁薄，薄而松散的肽聚糖网不能阻挡染液溶出，因此通过乙醇脱色后仍呈无色，就使革兰氏阴性菌呈红色。 4简要说明菌胶团及其作用。 菌胶团：许多细菌通过荚膜和粘液层粘合在一起，称为菌胶团。 菌胶团的作用：①防止被动物吞食；②能增强对不良环境的抵抗能力；③在废水处理中具有重要作用。 5为什么芽孢具有较强的抵抗不良环境的能力？ a.芽孢是抵抗恶劣环境的一个休眠体； b.壁厚； c.水分少，一般在40%左右； d.不易透水； e.含有特殊的抗热性物质和耐热性酶，对高温、低温、干燥和化学药剂有很高的耐受力和抵抗力，生存能力强； 6供给细菌营养时应注意哪些方面？ 营养物质：碳源，氮源，水，无机盐，生长因子，能源。 每种微生物所需要的营养元素配比不同种类也不一样，配置培养基首先要注意碳源氮源的选择，另外无机盐的浓度也很关键。 7简述影响细菌生长的因素 细菌的生长除了营养物质和氧外，还与温度、PH、氧化还原电位、干燥、渗透压、光、化学药剂有关。 8简述呼吸作用的本质 本质：呼吸作用是生物的氧化和还原的统一过程，在这一过程中产生能量。在此过程中发生以下现象： 1呼吸作用使复杂的有机物变成二氧化碳、水和其它简单物质 2呼吸过程中产生的能量，一部份用来进行物质合成，另一部份供维持生命活动，还有一部份变成热释放出来 3通过呼吸，产生一些中间产物，这些中间产物一部份分解，一部份作合成细胞物质的原料
1、微生物是如何分类的？ 答：各种微生物按其客观存在的生物属性（如个体形态及大小、染色反应、菌落特征、细胞结构、生理生化反应、与氧的关系、血清学反应等）及它们的亲缘关系，由次序地分门别类排列成一个系统，从大到小，按界、门、纲、目、科、属、种等分类。种是分类的最小单位，“株”不是分类单位。 2、微生物有哪些特点？ 答：（一）个体极小。微生物的个体极小，有几纳米到几微米，要通过光学显微镜才能看见，病毒小于0.2微米，在光学显微镜可视范围外，还需要通过电子显微镜才可看见。 （二）分布广，种类繁多。环境的多样性如极端高温、高盐度和极端pH造就了微生物的种类繁多和数量庞大。 （三）繁殖快。大多数微生物以裂殖的方式繁殖后代，在适宜的环境条件下，十几分钟至二十分钟就可繁殖一代。在物种竞争上取得优势，这是生存竞争的保证。 （四）易变异。多数微生物为单细胞，结构简单，整个细胞直接与环境接触，易受外界环境因素影响，引起遗传物质DNA的改变而发生变异。或者变异为优良菌种，或使菌种退化。 3 革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁结构有什么异同？各有哪些化学组成？ 答：革兰氏阳性菌细胞壁厚约20-80nm，结构较简单，含肽聚糖，革兰氏阴性菌细胞壁厚约10nm，结构复杂，分外壁层和内壁层，外壁
层又分三层：最外层是脂多糖，中间是磷脂层，内层是脂蛋白。内壁含肽聚糖，不含磷壁酸。化学组成：革兰氏阳性菌含大量肽聚糖，含独磷壁酸，不含脂多糖。革兰氏阴性菌含极少肽聚糖，含独脂多糖，不含磷酸壁。 4、叙述革兰氏染色的机制和步骤。 答：将一大类细菌染上色，而另一类染不上色，一边将两大类细 菌分开，作为分类鉴定重要的第一步。其染色步骤如下： 1、在无菌操作条件下，用接种环挑取少量细菌于干净的载玻片上涂布均匀，固定。 2、用草酸铵结晶紫染色1min，水洗去掉浮色。 3、用碘—碘化钾溶液媒染1min，倾去多余溶液。 4、用中型脱色剂如乙醇或丙酮酸脱色，革兰氏阳性菌不被褪色而呈紫色。革兰氏阴性菌被褪色而成无色。 5、用蕃红染液复染1min，格兰仕阳性菌仍呈紫色，革兰氏阴性菌则呈现红色。革兰氏阳性菌和格兰仕阴性菌即被区分开。 5、何谓放线菌？革兰氏染色是何种反应？ 答:在固体培养基上呈辐射状生长的菌种，成为放线菌。除枝动菌属革兰氏阴性菌，革兰氏染色呈红色外，其余全部放线菌均为革兰氏阳性菌，革兰氏染色呈紫色。 6、什么叫培养基？按物质的不同，培养基可分为哪几类？按试验目的和用途的不同，可分为哪几类？ 答：根据各种微生物的营养要求，将水、碳源、氮源、无机盐及生长因子等物质按一定比例配制而成的，用以培养微生物的基质，即培养基。
《水处理生物学》习题及题答案 第一章绪论 1水处理生物学的主要研究内容是什么？ （1）与水处理工程和环境水体水质净化、保持相关的生物种类的形态、生理特性及生态； （2）水中微生物种类间的相互作用； （3）微生物与水中污染物的相互作用关系； （4）水中污染物的生物分解与转化机理； （5）生物在水体净化与水处理中的作用机理与规律； （6）水中有害微生物的控制方法； （7）水处理微生物学的研究方法等。 2目前物种的命名都采用瑞典博物学家林奈创立的双命名法。 3微生物有哪些基本特征？微生物除了具有个体微小、结构简单、进化地位低等特点外，还具有以下特点：（1）种类多。（2）分布广。（3）繁殖快。（4）易变异。 4水生植物可分为：挺水植物、漂浮植物、浮叶根生植物和沉水植物四大类型。 第二章原核微生物 1细菌：细菌是一类单细胞、个体微小、结构简单、没有真正细胞核的原核生物。大小一般是几个μ m。2以形状来分，细菌可分为哪几类？ 细菌的形态大致上可分为球状、杆状和螺旋状（弧菌及螺菌）3 种，自然界中，以杆菌最为常见，球菌次之，螺旋菌最少。 3细菌的细胞结构包括一般结构和特殊结构，简单说明这些结构及及其生理功能。细菌的基本结构包括细胞壁和原生质两部分。原生质位于细胞壁内，包括细胞膜（细胞质膜）、细胞质、核质和内含物。 细胞壁是包围在细菌细胞最外面的一层富有弹性的、厚实、坚韧的结构，具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种功能。细胞壁的主要功能有：①保持细胞形状和提高细胞机械强度，使其免受渗透压等外力的损伤；②为细胞的生长、分裂所必需；③作为鞭毛的支点，实现鞭毛的运动；④阻拦大分子有害物质（如某些抗生素和水解酶）进入细胞；⑤赋予细胞特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。 细胞膜又称细胞质膜、质膜或内膜，是一层紧贴着细胞壁而包围着细胞质的薄膜（厚约7～8nm），其化学组成主要是蛋白质、脂类和少量糖类。这种膜具有选择性吸收的半渗透性，膜上具有与物质渗透、吸收、转运和代谢等有关的许多蛋白质和酶类。细胞膜的主要功能为：①选择性地控制细胞内外物质（营养物质和代谢产物）的运送和交换。②维持细胞内正常渗透压。③合成细胞壁组分和荚膜的场所。 ④进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地。⑤许多代谢酶和运输酶以及电子呼吸链组成的所在地。⑥鞭 毛的着生和生长点。
《水处理生物学》课后思考题解答 《水处理生物学》课后思考题 第一章绪论 1"水处理生物学”的研究对象是什么？ "水处理生物学”研究的对象主要集中在与水中的污染物迁移、分解及转化过程密切相关的微生物、微型水生动物和水生/湿生植物，特别是应用于水处理工程实践的生物种类.细菌等原核微生物在水处理工程中通常起着关键的作用，是水处理生物学研究的重点。 2水中常见的微生物种类有哪些? 水中的主要微生物分为非细胞生物（病毒）和细胞生物两种类型.在细胞生物中又分为古菌、原核生物（如细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等）、真核生物。真核生物又可细分为藻类、真菌（如酵母菌、霉菌等）、原生动物（分为肉足类、鞭毛类、纤毛类）、微型后生动物。 3微生物有哪些基本特征？为什么? 微生物除了具有个体微小、结构简单、进化地位低等特点外，还具有以下特点： （1）种类多。
（2）分布广。微生物个体小而轻，可随着灰尘四处飞扬，因此广泛分布于土壤、水和空气等自然环境中。土壤中含有丰富的微生物所需要的营养物质，所以土壤中微生物的种类和数量很多。 （3）繁殖快。大多数微生物在几十分钟内可繁殖一代,即由一个分裂为两个.如果条件适宜，经过10 h就可繁殖为数亿个。 （4）易变异.这一特点使微生物较能适应外界环境条件的变化。 4微生物命名常用的双名法的主要规定是什么? 一种微生物的名称由两个拉丁文单词组成，第一个是属名,用拉丁文名词表示，词首字母大写，它描述微生物的主要特征；第二个是种名，用拉丁文形容词表示,词首字母不大写，它描述微生物的次要特征.有时候在前面所述的两个单词之后还会有一个单词,这个单词往往是说明微生物的命名人。 5水中小型动物和水生植物在水体水质净化中各起什么样的作用？ 小型动物多指1～2mm以下的后生动物，它们与水处理过程，特别是环境水体水质净化过程有密切的关系，具有重要的生态功能. 底栖小型动物寿命较长,迁移能力有限，且包括敏感种和耐污种，故常称为"水下哨兵”,能长期检测有机污染物的慢性排放。底栖生物链是水体生态环境健康的标志之一，底栖生物对水体内源污染控制极其重要。
第一章绪论 1 "水处理生物学"的研究对象是什么？ "水处理生物学"研究的对象主要集中在与水中的污染物迁移、分解及转化过程密切相关的微生物、微型水生动物和水生/湿生植物，特别是应用于水处理工程实践的生物种类。细菌等原核微生物在水处理工程中通常起着关键的作用，是水处理生物学研究的重点。 2 水中常见的微生物种类有哪些？ 水中的主要微生物分为非细胞生物（病毒）和细胞生物两种类型。在细胞生物中又分为古菌、原核生物（如细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等）、真核生物。真核生物又可细分为藻类、真菌（如酵母菌、霉菌等）、原生动物（分为肉足类、鞭毛类、纤毛类）、微型后生动物。 3 微生物有哪些基本特征？为什么？ 微生物除了具有个体微小、结构简单、进化地位低等特点外，还具有以下特点： （1）种类多。
（2）分布广。微生物个体小而轻，可随着灰尘四处飞扬,因此广泛分布于土壤、水和空气等自然环境中。土壤中含有丰富的微生物所需要的营养物质，所以土壤中微生物的种类和数量很多。 （3）繁殖快。大多数微生物在几十分钟内可繁殖一代，即由一个分裂为两个。如果条件适宜，经过10h就可繁殖为数亿个。 （4）易变异。这一特点使微生物较能适应外界环境条件的变化。 4 微生物命名常用的双名法的主要规定是什么？ 一种微生物的名称由两个拉丁文单词组成，第一个是属名，用拉丁文名词表示，词首字母大写，它描述微生物的主要特征；第二个是种名，用拉丁文形容词表示，词首字母不大写，它描述微生物的次要特征。有时候在前面所述的两个单词之后还会有一个单词，这个单词往往是说明微生物的命名人。 第二章原核微生物 1 细菌的大小一般是用什么单位测量的？ 细菌的大小一般只有几个μm，故一般用μm测
填空题 1、真核微生物主要类群有真菌、藻类和原生与微型后生动物。 2、根据生活所需能量来源不同，微生物可分为光能营养和化能营养两类。化能自养微生物通过呼吸链产生ATP，化能异养微生物通过底物产生ATP。 3、病毒是严格活细胞寄生，病毒的繁殖过程可分为吸附、侵入与脱壳、复制与合成、装配 4转5和孢6 7 8组9 10、每种微生物都有自己的最适PH值和一定的PH适宜范围。大多数细菌的最适PH为7.0~7.6，放线菌的最适PH为5~6，真菌的最适PH为7.6~8. 11、遗传学研究表明，一切生物遗传变异的物质基础是核酸。含有DNA的微生物中适DNA。不含有DNA，只含有RNA的微生物中，遗传物质是RNA。
12、水中加氯后生成次氯酸和次氯酸根，其中次氯酸可以扩散到带负电的细菌表面，并渗入细菌体内，借氯原子的氧化作用，破坏菌体内的酶，而使细菌死亡。 13、常见的原生动物有三类：肉足类、鞭毛类和纤毛类。绿眼虫属于鞭毛类。 14、根据培养基的用途不同可分为选择培养基、鉴别培养基、加富培养基三种。 厌氧 衰老 22、葡萄糖分解进入三羧酸循环的化学底物是丙酮酸。微生物从糖酵解途径获得2个ATP。 23、微生物一般要求BOB5、N、P营养元素之间有一定的比例关系100:5:1。 24、共处于一个环境中的微生物之间可发生互生、共生、拮抗、寄生等互相作用的关系。 25、根据酶的存在部位即在细胞内外的不同，将酶分为胞内酶和胞外酶两类。
26、饮用水的常用消毒方法有加氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒。杀藻常用的药剂有硫酸铜、漂白粉。 27、细菌的生理特性，主要从三个方面来分析：营养、呼吸、其他环境对它们生活的影响。 28、微生物的遗传性状发生变化主要是由基因突变、基因重组造成的。 （必 。 36、在活性污泥法废水处理中，起净化作用的主要微生物是细菌、原生动物和线虫。 37、细菌常见内含物主要有异染颗粒、聚β-羟基丁酸盐、肝糖和淀粉粒、硫粒和气泡。 38、常用的微生物活菌计数法有平板计数法、液体计数法、薄膜计数法。在做大肠杆菌群的检验试验中，所用的计数法是平板计数法。
Biology for Water and Wastewater Treatment Part one PPT8 微生物单细胞 1)定义:微生物是集中在一起的一群生物,他们太小,没有使用显微镜不能看到,包括小的植物和动物。 小(个人)细菌:μm;病毒:纳米 2)基本分低(进化的状态) 简单(结构) PPT9 3)共性 (1)它是小批量,表面更大; (2)它可以吸收大量的物质,和转换速度很快; (3)在体积和重量增加迅速,和它的乘法(繁殖)是如此快速,细菌可以产生许多代几次。例如, 大肠杆菌(大肠杆菌),一个人分-20年12.5分钟,24小时后,其后代的数量是4.7223665 * 1015,48小时后,一个家庭的总重量是地球的4000倍。 PPT10 (4)快速变化的能力,并能适应周围。 (5)有很多物种在自然界中, 世界上大约有100000种已知的。 它们的存在世界各地的每一个地方。 PPT12 1、细菌 1)细胞的形状 (1)球菌 (2)杆菌 (3)螺旋菌细菌 (4)丝状的细菌 2、细菌的细胞结构 1)基本的细胞结构 (1)细胞壁。生理功能:支持形状、鞭毛和分子屏幕防止质膜破坏状况不相等的浸润的解决方案。 PPT15 (1)G +紫色,有厚的肽聚糖,酒精脱色后,合同使结晶紫,碱性藏红O。 (2)G -红色,有很多油(脂类)的外壁(外壁)层,由酒精,容易溶解和低分子肽聚糖不能带紧,因此细胞壁很容易通过。所以它是染色首先,然后变色,染色了 PPT18 生理功能: ①合成细胞壁; ②鞭毛基地; ③维护媒体的渗透促进溶质的转移; ④有细胞参与光合作用的色素; ⑤有各种酶系统。 (3)细胞质和包容 ①原生质消色差,清醒、胶粘剂和复杂的胶体由蛋白质、核酸、脂、多糖、无机化合物和水。 ②包含颗粒:存储多余的营养素; PPT19 ③液泡,盐度和水,渗透压力有调节作用; ④天然气泡在水中上下可以使细胞; (4)核物质 它有一个核区域,是不完整的细胞结构。DNA,RNA,没有核膜、核仁，分开时,它不会产生纺锤丝 PPT20 2)特殊结构 (1)粘液层,poly-adhesive物质,松散 紧贴细胞壁,形成黏液层; (2)胶囊:生物膜厚,完全围绕细胞壁,是胶粘物质包括直链淀粉,ploy-peptide。 生理功能: ①它可以保持细胞内水分,使自己不被其他微生物吃掉; ②它存储为现有的营养素,N元素的资源和能源; ③可以从废水中吸收无机化合物; ④它增加细菌感染的能力。 PPT21 (3)孢子:它是一种圆的内生孢子细胞体内,身体休息(休眠)。 特点: ①更少的水,40%; ②壁厚; ③它含有热量,经历了酶,能抵抗恶劣环境;孢子仍存活几个小时在120 - 140℃的水。 (4)鞭毛,是细菌的运动器官。 PPT22 3)繁殖和细菌菌落特点 (1)繁殖:无性繁殖——细胞分裂。 (2)菌落:可见很多细菌集合形成一个小组,可以看到它的外表是细菌的分化的重要原因之一。有两种类型:S 型(有荚膜),R型(粗糙表面)。 菌落特点: 大小、形状、光泽度、硬度; PPT23 菌落:它是圆形或椭圆形,湿、不稳定的和胶粘剂,具有相同的颜色在积极和消极的方面。 5)细菌的物理和化学特征 (1)表面上有电荷 (2)比重:1.07 - -1.19;
水处理生物学复习要点 1革兰氏染色：结晶紫初染，碘液媒染，然后酒精脱色，追后用蕃红或沙黄复染。革兰氏阴性菌为红色，阳性菌为蓝紫色。 2菌胶团：当荚膜物质融合成一团快，内含许多细菌时，称为菌胶团。 3菌胶团在污水处理中的意义：（1）菌胶团是活性污泥（如污水处理构筑物曝气池中所形成的污泥）中细菌的主要存在形式；（2）有较强的吸附和氧化有机物的能力，在污水生物处理中具有重要的作用；（3）处理生活污水的活性污泥其性能的优劣，主要根据所含菌胶团的多少、大小及结构的紧密程度来定。 4丝状细菌，特别是球衣细菌，在污水处理的活性污泥中大量繁殖后，会使污泥结构极度松散，是污泥因浮力增加而上浮，引起污泥膨胀，影响出水水质。主要细菌为浮游球衣细菌。5产甲烷古菌是严格厌氧条件下产生甲烷的菌。（1）细胞壁不含细菌细胞壁的细胞酸，而含各种表层蛋白；（2）大多数可利用H2或co2很多课利用甲酸（3）中温性，最适温度25-40度之间；（4）最适pH在6.8-7.2。 7藻类对环境工程的影响：1不利影响（1）在它们在水库，湖泊中大量繁殖时，会使水带有臭味，有些种类还会产生颜色；（2）水源中含有大量藻类会影响水厂的正常水处理过程如造成滤池阻塞；（3）水中即使含有数量很少的黄群藻，也能产生强烈的气味而使不适于饮用；（4）水体中藻类大量繁殖会造成水体富营养化，严重影响水环境质量；2有利影响（1）藻类具有通过光合作用产生氧气的功能，在氧化塘等生物处理工艺利用菌藻共生系列，其中藻类产生的氧可被好养微生物有效利用，去氧化分解水中的有机污染物，一方面产生了大量有营养价值的藻类，另一方面也净化了污水；（2）天然水体自净过程中，藻类也其一定的作用。8病毒是一类超显微（无法用光学显微镜辨认）、非细胞的、没有代谢能力的绝对细胞内寄生性生物。 9 87页表格， 10培养基之由人工配置的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养物。 11培养基的分类：（1）物理状态：液体培养基、固体培养基、半固体培养基、脱水培养基（2）培养基组分：天然培养基、合成培养基、半合成培养基（3）培养基用途：选择性培养基、鉴别培养基、加富培养基。 12营养物质的吸收和运输：单纯扩散、促进扩散、主动运输、基团转位。 13酶促反应动力学米门公式。 14微生物生长曲线对数期的时代时间：它指的是微生物繁殖第一代及个体数目增加一倍的时间。 15质粒是微生物染色体或附加与染色体的携带有某种特异性遗传信息的DNA分子。 16基因重组：（1）转化：转化是供体细胞释放出的裸露的DNA片段直接被吸收进入活的受体细胞的基因重组方式。（2）接合：细胞的接合是遗传物质通过细胞与细胞的直接接触而进行的转移和重组。（3）转导：遗传物质通过病毒的携带而转移的基因重组称为转导。 17保藏的三种方法：冷冻、冻干、其他。 18氧化塘的微生物关系：菌藻共生。 19水体自净：受污染的水体自然地恢复原样的现象叫水体自净作用。有三个阶段，（1）有机物流入河流，有机物浓度升高，异养菌数量上升，溶解氧（DO）减少；（2）有机物浓度下降，异养菌数量减少，原生动物数量上升；（3）有机物浓度下降，异养菌数量减少，原生动物数量减少，藻类数量上升，溶解氧（DO）上升。 20大型水生植物的四种生活型：挺水、浮游、浮叶根生、沉水。 21大型水生植物的水质净化功能：（1）促进悬浮物质沉降；（2）吸收、分解污染物：对氮磷的吸收、对重金属的吸收、对有机物的吸收与降解；（3）抑制藻类生长：资源竞争抑制、
名词解释 1.生化需氧量（BOD）：好氧微生物在一定的温度、时间条件下，氧化分解水中有机物的过程中所消耗的游离氧的数量。 在一定条件下（20°C），单位体积废水中所含的有机物被微生物完全分解所消耗的氧气的数量，单位为mg（O2）/L（废水）。 2.化学需氧量（BOD）：化学氧化剂氧化有机物时所需的氧量。 用化学强氧化剂，在酸性条件下，将废水中的有机物氧化成CO2和H2O所消耗氧化剂中的氧量，为化学需氧量，单位为mg/L。 3.总磷（TP）：污水中含磷化合物的总和。包括有机磷与无机磷两类。 4.总氮（TN）：污水中含氮化合物的总和。它包括有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。 5.凯式氮（KN）：有机氮与氨氮的总和。 6.氨氮(NH3-N)：污水中以游离氨（NH3-N）与铵盐(NH4＋-N)的总和。 7.总需氧量 TOD：有机物被氧化成稳定氧化物时所需氧量，单位为O2mg/l。 8.总有机碳 TOC：水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量。 9.活性污泥法：活性污泥法是以活性污泥为主体的污水好氧处理方法。在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行好氧连续培养，形成活性污泥，利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，分解去除污水中的有机污染物，再将污泥与水分离，大部分污泥回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。 以污水中的有机污染物为基质，在溶解氧存在的条件下，通过微生物群的连续培养，经凝聚、吸附、氧化分解，沉淀等过程去除有机物的一种方法。 10.生物膜法：使细菌类微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物泥-生物膜，主要用于去除水中溶解性的和胶体状的有机污染物。 11. 混合液悬浮固体浓度/混合液污泥浓度（MLSS）：表示在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总质量，MLSS=M a+M e+M i+M ii。 12.混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）：表示混合液中活性污泥有机性固体物质部分的浓度，MLVSS= M a+M e+M i。 13.污泥沉降比/30min沉淀率（SV）：混合液在量筒内静置30min后所形成的沉淀污泥容积占原混合液容积的百分比，以%表示。 14.污泥容积指数/污泥指数（SVI)：曝气池出口处混合液经30min静沉，每克干污泥所形成的污泥体积，以mL/g计，SVI＝SV/MLSS。 15.污泥的比耗氧速率（SOUR）：单位重量的活性污泥在单位时间内所能消耗的溶解氧量，单位为mgO2/(gMLVSS·h)。 16.BOD污泥负荷（NS）：单位重量活性污泥在单位时间内承受的有机物总量，kgBOD5/(kgMLSS·d)。 17.BOD容积负荷（NV）：单位曝气池容积在单位时间内承受的有机物总量，kgBOD5/(m3·d)。 18.泥龄/生物固体平均停（留时间（θC）：曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比。 19.污泥回流比（R）：从二沉池返回到曝气池的回流污泥量Q R与污水流量Q的比值。
绪论 1.微生物具有个体微小、结构简单、进化地位低、种类多、分布广、繁殖快、易变异等特 点。 2.生物的六界系统：原核生物界、原生生物界、植物界、动物界、真菌界、病毒界。微生 物涵盖了原核生物（细菌、放线菌、螺旋体、支原体、立克次氏体、衣原体）、真核生物（藻类、原生动物、真菌、微型后生动物）、非细胞生物（病毒和亚病毒） 3.微生物命名方法采用瑞典博物学家林奈创立的双命名法，即微生物学名=属名+种名 4.史前期（约8000年前—1676），各国劳动人民，①未见细菌等微生物的个体；②凭实践 经验利用微生物是有益活动（如酿酒、发面、制酱、娘醋、沤肥、轮作、治病等）；初创期（1676—1861年），列文虎克，①自制单式显微镜，观察到细菌等微生物的个体； ②出于个人爱好对一些微生物进行形态描述；奠基期（1861—1897年），巴斯德，①微 生物学开始建立；②创立了一整套独特的微生物学基本研究方法；③开始运用“实践——理论——实践”的思想方法开展研究；④建立了许多应用性分支学科；⑤进入寻找人类动物病原菌的黄金时期；发展期（1897—1953年），e.buchner，①对无细胞酵母菌“酒化酶”进行生化研究；②发现微生物的代谢统一性；③普通微生物学开始形成；④开展广泛寻找微生物的有益代谢产物；⑤青霉素的发现推动了微生物工业化培养技术的猛进； 成熟期（1953—至今）j.watson和f.crick，①广泛运用分子生物学理论好现代研究方法，深刻揭示微生物的各种生命活动规律；②以基因工程为主导，把传统的工业发酵提高到发酵工程新水平；③大量理论性、交叉性、应用性和实验性分支学科飞速发展；④微生物学的基础理论和独特实验技术推动了生命科学个领域飞速发展；⑤微生物基因组的研究促进了生物信息学时代的到来。 第一章原核微生物形态结构 1.细胞的基本形态：球状、杆状、螺旋状； 2.细菌的基本结构包括细胞壁和原生质体两部分；特殊结构一般指糖被、芽孢、鞭毛三种。细胞壁的功能：（1）固定细胞外形和提高机械强度（2）为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需（3）渗透屏障，阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质（分子量大于800）进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤（4）细菌特定的抗原性、致病性以及对抗生素和噬菌体的敏感性的物质基础。细胞膜的功能：（1）选择性的控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送。（2）是维持细胞内正常渗透压的屏障。（3）合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、荚膜多糖等）的重要基地（4）膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞的产能场所（5）是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。细胞质主要成分:核糖体（是细胞合成蛋白质的机构）、贮藏物、多种藻类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等。核区“细菌等原核生物负载遗传信息的主要物质基础。鞭毛，具有运动功能。芽孢：含水量极低、抗逆性极强的休眠体，整个生物界中抗逆性最强的生命体，是否能消灭芽孢是衡量各种消毒灭菌手段的最重要的指标。芽孢是细菌的休眠体，在适宜的条件下可以重新转变成营养态细胞；产芽孢细菌的保藏多用其芽孢。产芽孢的细菌多为杆菌，也有一些球菌。芽孢的有无、形态、大小和着生位置是细菌分类和鉴定中的重要指标。荚膜具有保护作用，保护不受宿主白细胞的吞噬。 3.革兰氏染色原理：通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细胞壁内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物，革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次较多且交联致密，故遇乙醇或丙酮脱色处理时，因失水反而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇处理不会出现缝隙，因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内，使其仍呈紫色；而革兰氏阴性菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄且交联度差，在遇脱色剂后，以类脂为主的外膜迅速溶解，薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出，因此通过乙醇脱色后仍呈无色，再
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 水处理生物学复习资料(完整版) 绪论 1. 微生物具有个体微小、结构简单、进化地位低、种类多、分布广、繁殖快、易变异等特点。 2. 生物的六界系统：原核生物界、原生生物界、植物界、动物界、真菌界、病毒界。 微生物涵盖了原核生物（细菌、放线菌、螺旋体、支原体、立克次氏体、衣原体）、真核生物（藻类、原生动物、真菌、微型后生动物）、非细胞生物（病毒和亚病毒） 3. 微生物命名方法采用瑞典博物学家林奈创立的双命名法，即微生物学名=属名+种名 4. 史前期（约 8000 年前—1676），各国劳动人民，①未见细菌等微生物的个体；②凭实践经验利用微生物是有益活动（如酿酒、发面、制酱、娘醋、沤肥、轮作、治病等）；初创期（1676—1861 年），列文虎克，①自制单式显微镜，观察到细菌等微生物的个体；②出于个人爱好对一些微生物进行形态描述；奠基期（1861—1897 年），巴斯德，①微生物学开始建立；②创立了一整套独特的微生物学基本研究方法；③开始运用“实践——理论——实践”的思想方法开展研究；④建立了许多应用性分支学科；⑤进入寻找人类动物病原菌的黄金时期；发展期（1897—1953 年），e.buchner，①对无细胞酵母菌“酒化酶”进行生化研究；②发现微生物的代谢统一性； ③普通微生物学开始形成；④开展广泛寻找微生物的有益代谢产物； ⑤青霉素的发现推动了微生物工业化培养技术的猛进；成熟期 1/ 20
《水处理生物学》课后思考题解答 第一章绪论 1 "水处理生物学"的研究对象是什么？ "水处理生物学"研究的对象主要集中在与水中的污染物迁移、分解及转化过程密切相关的微生物、微型水生动物和水生/湿生植物，特别是应用于水处理工程实践的生物种类。细菌等原核微生物在水处理工程中通常起着关键的作用，是水处理生物学研究的重点。 2 水中常见的微生物种类有哪些？ 水中的主要微生物分为非细胞生物（病毒）和细胞生物两种类型。在细胞生物中又分为古菌、原核生物（如细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等）、真核生物。真核生物又可细分为藻类、真菌（如酵母菌、霉菌等）、原生动物（分为肉足类、鞭毛类、纤毛类）、微型后生动物。 3 微生物有哪些基本特征？为什么？ 微生物除了具有个体微小、结构简单、进化地位低等特点外，还具有以下特点： （1）种类多。 （2）分布广。微生物个体小而轻，可随着灰尘四处飞扬,因此广泛分布于土壤、水和空气等自然环境中。土壤中含有丰富的微生物所需要的营养物质，所以土壤中微生物的种类和数量很多。
（3）繁殖快。大多数微生物在几十分钟内可繁殖一代，即由一个分裂为两个。如果条件适宜，经过10h就可繁殖为数亿个。 （4）易变异。这一特点使微生物较能适应外界环境条件的变化。 4 微生物命名常用的双名法的主要规定是什么？ 一种微生物的名称由两个拉丁文单词组成，第一个是属名，用拉丁文名词表示，词首字母大写，它描述微生物的主要特征；第二个是种名，用拉丁文形容词表示，词首字母不大写，它描述微生物的次要特征。有时候在前面所述的两个单词之后还会有一个单词，这个单词往往是说明微生物的命名人。 5 水中小型动物和水生植物在水体水质净化中各起什么样的作用？ 小型动物多指1～2mm以下的后生动物，它们与水处理过程，特别是环境水体水质净化过程有密切的关系，具有重要的生态功能。 底栖小型动物寿命较长，迁移能力有限，且包括敏感种和耐污种，故常称为"水下哨兵"，能长期检测有机污染物的慢性排放。底栖生物链是水体生态环境健康的标志之一，底栖生物对水体内源污染控制极其重要。 水生植物作为水生生态系统的重要组成部分，具有重要的环境生态功能。对于水体，特别是浅水水体，大型水生植被的存在具有维持水生生态系统健康、控制水体富营养化、改善水环境质量的作用。