9.1 水体的自净作用
9.1.1 水体的自净
当地面水接受一定的有机污染物后，水质发生了变化，在物理的、化学的和生物等因素的综合作用下，水体得以净化，水质恢复到污染前的水平和状态，这一过程称为水体自净。任何水体的自净作用都有一定的限度，即自净容量。某水域的污染物排放总量一旦超过其自净容量，该水域将不能或很难恢复至原来的状态，因此自净容量是指在水体正常生物循环过程中能够净化有机污染物的最大数量。
水体自净过程可以用图9.1表示。
图9.1水体自净过程
（引自周群英、高廷耀.环境工程微生物学.北京：高等教育出版社.2000）有机污染物排入水体后，水中的好氧细菌将有机物氧化分解，同时进行繁殖。当水体中有机污染物浓度很高时，大量细菌的生长繁殖会迅速耗尽水中的溶解氧，使水中出现缺氧或厌氧状态，导致鱼类、好氧原生动物、轮虫、浮游甲壳动物死亡。厌氧细菌大量繁殖，对有机物进行厌氧分解。随着有机物的降解，水中BOD浓度不断下降。当有机物分解殆尽后，细菌失去营养源，其数量会减少，而光能自养型微生物利用水中溶解的无机物大量繁殖，随着无机营养物的消耗，使光合自养型微生物数量也减少，水体BOD、溶解氧恢复到原有水平，自净过程完成。
需要特别说明的是上述现象只有在总排污量小于水体自净容量情况下才会发生。
9.1.2 污化系统及污化指示生物
正常情况下，有机污染物排入河流后，从排污口至下游的一段区域内进行着自净过程。沿着河流方向会形成一系列连续的污化带。由于各种水生生物需要不同的生存条件，所以在各个带中可找到不同的指示生物，包括细菌、真菌、藻
类、原生动物、轮虫、浮游甲壳动物、鱼类、底栖动物等。根据指示生物的种群、数量、水质的不同，可以将污化带自上而下划分为多污带、α－中污带、β－中污带、寡污带。
9.2 污、废水生物处理方法分类
生物处理是以含污染物的污、废水为培养基，通过微生物的代谢作用，将水中呈溶解和胶体状的有机污染物降解并转化为无害物质，达到水质净化目的。
许多生物处理工艺就是自然界微生物自净过程的模拟和人工强化。
根据微生物与氧的关系可以把生物法分为好氧法和厌氧法两大类。
9.3 活性污泥法中的微生物及其作用
活性污泥是一种绒絮状小泥粒，它是由微型生物群、有机和无机胶体、悬浮物等所组成的一种肉眼可见的细粒，绒絮状颗粒约为0.02～0.2㎜；因水质不同，外观多呈黄褐色，也可呈深灰、灰褐、灰白色等；正常情况下几乎无臭味或略有腥味；含水率99%左右；表面积为20～100cm2/mL；密度约为 1.002～1.006g/cm3，当加以静置时，能立即凝聚成较大的绒粒而沉降；呈弱酸性（pH约为6.7），对pH有较强的缓冲能力。
9.3.1 活性污泥的生物组成
活性污泥是由细菌、真菌、原生动物、微型后生动物及单胞藻类等多种微生物群体聚集组成的一个生态系统。
9.3.1.1 细菌
细菌是活性污泥在组成和净化功能上的中心，其数量约为108～109/mL 。其中重要的细菌有动胶菌属、假单胞菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属、黄杆菌属、芽孢杆菌属、棒状杆菌属、不动杆菌属、球衣菌属、短杆菌属、微球菌属、八叠球菌属、螺菌属、诺卡氏菌属等，多为革兰氏阴性菌。
在活性污泥形成初期，细菌多以游离态存在，随活性污泥成熟，细菌大多数包埋在菌胶团生成菌分泌的蛋白质和多糖等胞外聚合物中，形成菌胶团，进而形成活性污泥絮状体。随水质条件的不同，菌胶团絮状体可有球形、分枝、蘑菇、片状、椭圆及指形等各种形态。
9.3.1.2 原生动物
活性污泥中的原生动物以纤毛虫为主。原生动物是需氧性的生物，主要在活性污泥的表面活动，数量约在5万个/mL ，以摄取游离细菌和有机物作为营养。常见的游泳型纤毛虫有草履虫、肾形虫、斜管虫、漫游虫、半眉虫、四膜虫、裂口虫、喇叭虫、板壳虫、管叶虫等；匍匐型纤毛虫有楯纤虫、尖毛虫、棘尾虫、游仆虫、弹跳虫等；固着型纤毛虫有钟虫、独缩虫、聚缩虫、累枝虫、盖纤虫及吸管虫等。此外，还会观察到鞭毛虫和肉足虫，如屋滴虫、波豆虫、异鞭虫、袋鞭虫、变形虫、表壳虫、磷壳虫和砂壳虫等。
9.3.1.3其他微生物
有毛霉属、曲霉属、青霉属、链孢霉属、枝孢霉属、木霉属、地霉属等丝状真菌和轮虫、线虫等。
通常构成活性污泥的微生物种群相对稳定，但当营养、温度、溶解氧、pH 值等环境条件改变，会导致主要菌种（优势菌）变化。如含蛋白质污水中，产碱杆菌属和芽孢杆菌属占优势，糖类废水中假单胞菌属占优势。
9.3.2 活性污泥法的生物净化机理
活性污泥中的每一颗絮状体，都是一个活跃的微生物群体。污水中需氧微生物对有机质的分解作用，可归纳为下列过程：
9.3.2.1 生物吸附
由于活性污泥表面积很大（2000~10000m 2/m 3混合液），具有很强的吸附能力，可以吸附废水中的有机物。废水与活性污泥接触后，其中有机质可以在约1～30min 的短时间内被吸附到活性污泥上。还可以吸附某些金属离子，使之与有机物形成络合物而得以去除。
9.3.2.2氧化分解有机物
废水中的溶解性有机物直接被细菌吸收，在体内氧化分解，进而无机化；大分子的有机物先被细菌分泌的胞外酶作用下分解为小分子的化合物，然后透过细菌的细胞壁和细胞膜被细菌摄入体内，在胞内酶作用下，一部分被同化成细胞物质，另一部分被继续分解为CO 2、H 2O 、SO 42－、NH 3、PO 43－等简单无机物及能量释出。
在该过程当中，细菌分解有机物获取营养，同时获取能量，合成自身细胞。
有机物
分解的产物是稳定化的简单无机物。
9.3.2.3 其它微生物吸收或吞食未分解彻底的有机物。
大多数原生动物是动物性营养，它们吞食有机颗粒和游离细菌及其它微生物，有利于改善水质。
由于原生动物数量远远少于细菌，吞食量并不影响细菌整体净化效果，相反随着大量游离细菌的被吞噬，使出水的含菌量、悬浮物、有机氮、BOD浓度降低，处理后的水质由浑浊变清澈。此外，原生动物分泌的粘液物还具有促进絮凝作用，提高了活性污泥的沉降性能。另外，原生动物吞噬游离细菌，从另一个方面起到了促进细菌的絮凝作用。
9.3.3 活性污泥中微生物的指示作用
9.3.3.1 活性污泥的指示作用
通过絮状体的颜色、数量、颗粒大小及结构的松紧程度可衡量活性污泥的性能，例如新生的活性污泥颜色浅、无色透明、结构紧密，则说明其生命力旺盛，吸附和氧化能力强，沉降性能良好。
9.3.3.2 原生动物和微型后生动物的指示作用
原生动物和微型后生动物便于通过普通光学显微镜观察和分辩，因而可以作为指示生物。依据种类、数量、形态上的变化，判断处理系统运行状况和出水水质状况。
在污水处理生态系统中形成了一条特定的食物链，即细菌→植物性鞭毛虫→肉足虫→动物性鞭毛虫→游泳型纤毛虫、吸管虫→固着型纤毛虫→轮虫。
在活性污泥中出现轮虫，往往表明处理效果良好，但当轮虫数量过多，则可能破坏污泥结构，导致污泥松散上浮。
（1）根据生物演替判断活性污泥的成熟程度
活性污泥培养初期以鞭毛虫、变形虫为优势种；活性污泥培养中期以游泳型纤毛虫、鞭毛虫为优势种；活性污泥培养成熟期以钟虫等固着型纤毛虫、楯纤虫、轮虫为优势种。
（2）根据生物种类判断活性污泥和处理水质的效果
如出现大量固着型的纤毛虫和楯纤虫、轮虫时，说明活性污泥状况良好，废水中溶解氧适当，出水水质好；当游泳型纤毛虫和鞭毛虫、根足虫等出现，说明活性污泥结构松散，出水水质差，运转不正常，必须采取调节措施；当出现线虫则说明缺氧。
（3）根据生物形态和数量的变化判断处理条件
在生物处理过程中，运行条件的突然变化（如进水水量、有机物浓度、溶解氧、温度、pH值、有毒物质等），会影响处理效果。通过镜检中原生动物形态和数量的变化情况，了解进水水质及运行条件正常与否，进而采取相应的措施。如当溶解氧不足或其他环境条件恶化时，钟虫会变得不活跃或数量减少、或虫体变态尾柄脱落，产生次生纤毛环呈游泳生活；继而虫体变成胞囊或虫体变长直至死亡。如废水水质改善，环境条件恢复正常，虫体可恢复原状及活力。
图9.3钟虫虫体变态过程
（引自周群英、高廷耀.环境工程微生物学.北京：高等教育出版社.2000）
9.3.3.3 丝状微生物的指示作用
丝状微生物附着于菌胶团上或与之交织在一起，成为活性污泥的骨架。其中，硫磺细菌能将水中硫化氢氧化为硫，并以硫粒形式存于体内。当水中溶解氧高时（大于1mg/L），体内硫粒可进一步氧化而消失。因此，通过对硫磺细菌体内硫粒存在与否的观察，可间接推测水中溶解氧的状况。
丝状微生物繁殖过多时，往往引起污泥膨胀。
然而，由于指示生物与水质、浓度、负荷、季节等因素有关，故不同污水处理厂均应结合自身具体情况，通过长期的探索，找出指示生物及其变化的规律性，而不能将复杂过程简单对待。
9.3.4 活性污泥的培养及驯化
活性污泥处理系统投入运行前，都要经过活性污泥的培养阶段，活性污泥培养的实质就是要培养出适应待处理污、废水水质的微生物，因此培养过程需要有菌种和营养物。
对于城市污水，其中菌种和营养物都具备，所以可直接用城市污水进行培养，也可采用其他水处理厂的活性污泥培养。最好采用与本厂水质相同的污、废水处理厂的活性污泥作菌种
培养方式有间歇式培养和连续式培养。
9.3.4.1 间歇式培养：
如果采用与本厂水质不同的污水处理厂的活性污泥作菌种，宜采用间歇式培养。
将稀释的低浓度废水引入曝气池，与菌种混合，曝气23h后沉淀1h，排出上清液（约占总体积50%~70%），然后再进同样浓度的新鲜废水，继续曝气，持续3~7d。镜检活性污泥生长量增加状况，逐步调高废水浓度，重复上述操作，直至提高到原废水浓度为止，这个阶段称为驯化。
驯化初期，活性污泥结构松散，游离细菌较多，出现鞭毛虫和游泳型纤毛虫。随着驯化的进行，原生动物由低级向高级演替。驯化后期以游泳型纤毛虫为主，并且出现少量的固着型纤毛虫，活性污泥沉降性较好，上清液较清澈，且与沉降污泥之间出现较明显界面，这时驯化阶段结束。
将驯化好的活性污泥改用连续曝气培养，可以通过镜检和化学测定分析水质等方法控制进度。当污泥内含有大量菌胶团和固着型原生动物（如钟虫、累枝虫、盖纤虫及纶虫等），即表明污泥进入成熟期，具有良好的降解及沉降性能，完成培养阶段。
9.3.4.2 连续式培养：
如果采用与本厂水质相同污、废水处理厂的活性污泥作菌种时，可直接用连续式培养。
将菌种引入曝气池（约占池容积5%~10%），进行静态曝气（闷曝）培养数天，然后以小流量引入废水进行曝气，并不断将出水排入二沉池，每天提高一次流量，要维持约一周时间，直至满负荷为止。
9.4生物膜中的微生物及其作用
生物膜法是根据土壤自净原理发展起来的。当污、废水通过滤料时，滤料截留了水中的悬浮物质，并把水中的胶体物质吸附在其表面，水中的有机物使微生物很快繁殖起来，这些微生物附于载体表面进一步吸附水中呈悬浮、胶体状和溶解状的物质，繁殖的微生物群体在载体表面形成一层粘膜状物即生物膜，一般
厚度约1～3㎜。生物膜呈蓬松的絮状结构，微孔多表面积大，具有很强的吸附和降解有机物能力。
9.4.1 生物膜的微生物组成
生物膜主要是由菌胶团和丝状菌组成，此外还有原生动物、藻类和后生动物，还能栖息一些增殖极慢的肉眼可见的无脊椎动物。
9.4.1.1 细菌
生物膜中的细菌也是常见于活性污泥中的一些种属，如动胶菌、假单胞菌、球衣细菌、贝氏硫菌、无色杆菌、黄杆菌、产碱菌等。
9.4.1.2丝状微生物
真菌较普遍，远多于活性污泥，常见的真菌有主要有镰孢菌、青霉、毛霉、地霉、分枝孢霉及各种酵母菌等，霉菌是有机质的积极分解者，但有时过度繁殖，可引起滤池堵塞。
常见的藻类有席藻、丝藻、毛枝藻等丝状藻类，以及小球藻、硅藻等单胞藻类，它们多存在于生物膜表面。
9.4.1.3原生动物和后生动物
生物膜中的原生动物数量、种类也多于活性污泥，常见的纤毛虫有钟虫、累枝虫、独缩虫、楯纤虫、斜管虫、尖毛虫、豆形虫等，它们活跃地生活在生物膜表面，以菌类为食，它们起促进滤池净化速度，提高处理效率，对滤池堵塞状况也有改善作用。
微型后生动物有轮虫、线虫、寡毛类的顠体虫、蛾蝇幼虫等，其中最重要的是蛾蝇。蛾蝇幼虫吞食生物膜，可抑制生物膜的过度增长，并可使生物膜疏松，但它的成虫经常出没滤池周围，骚扰人群甚至携带病菌，传染疾病。在春夏秋季节，滤池中容易滋生灰蝇，它们是生物滤池中特有的一种昆虫，其幼虫以生物膜为食。幼虫的活动能起疏松生物膜的作用，有利于生物膜脱落更新。
9.4.2 生物膜中微生物的净化作用
有机污染物的净化作用见图9.5。污水在流经生物膜时，水中的大分子有机污染物首先被上层生物膜中的细菌、真菌吸附并分解为小分子有机物，继而被吸收进入细胞，一部分合成细胞物质进行繁殖，一部分在好氧层中被分解为CO 2、H 2O ，一部分在厌氧层中被分解为NH 3、H 2S 、CH 4和其它小分子有机物，而原生动物又以细菌、真菌为食。上一层生物膜的代谢产物及剩余的有机物又被下一层生物膜吸收利用，进一步被氧化为CO 2、H 2O ，剥落的生物膜和游离细菌被原生动物和其它高级动物吞食，废水得到净化。
图9.5 生物膜法净化模式图
生物膜不断地经历初生、生长、成熟及老化剥落的更新过程。开始形成的
膜是需氧性的，但当膜的厚度增加，膜内部缺氧，厌氧微生物开始生长，生物膜
就分成了两层，外部为好氧层，内部为厌氧层。当厌氧层逐渐增厚，因气泡产生和水力冲刷使生物膜局部脱落，然后局部又开始新的生物膜形成过程，这是生物膜的正常更新。
脱落的生物膜随水流出，从而影响处理水的透明度，有时还会造成堵塞，这是生物膜法的不足之处。
9.4.3生物膜中微生物的指示作用
不同环境的生物膜得到的营养（有机物的组分、浓度）是不同的，造成微生物种类、数量各不相同，即生物相是分层的，每层都生长着与进入本层污水水质相适应的微生物，并自然成为优势菌种属。
生物膜中的生物分布是有规律的：在进水端，有机物浓度高，微生物数量多但生物种类少且等级低，多是细菌，也有少数鞭毛虫；中段的有机物较上层低，还含有上层微生物的代谢产物，生物的种类比进水端稍多，等级稍高，有菌胶团、球衣细菌、鞭毛虫、变形虫、豆形虫、肾形虫等；出水端的有机物浓度进一步降低，其中低分子有机物较多，生物种类更多，除菌胶团、球衣细菌外，还有以钟虫为主的固着型纤毛虫和楯纤虫、漫游虫等游泳型纤毛虫，还出现了轮虫、线虫等更高级的生物，说明水质变好。
9.4.4 生物膜的培养
生物膜的培养有自然挂膜法、活性污泥挂膜法和优势菌挂膜法。
9.4.4.1 自然挂膜法
生物膜的培养通常采用自然挂膜法。用泵将污（废）水以慢流速引入生物滤池，循环3~7天后，改为慢速连续进水。在此过程中，污（废）水中的菌种和空气中的微生物附着在滤料表面，吸收水中的有机物作为营养进行生长繁殖。微生物的数量由少到多，从开始到成熟，生物膜要经过潜伏和生长两个阶段。当进水流量达到设计值时，滤料上形成正常的生物相，出水指标达到排放标准，培养可结束。对于一般的城市污水，在15~20℃水温条件下，培养期约30~50天左右。
9.4.4.2 活性污泥挂膜法
取处理生活污水或处理工业废水的活性污泥作菌种，将本厂的污（废）水与其混合，用泵将混合液以慢流速引入生物滤池，循环3~7天后，改为慢速连续进水。培养过程与自然挂膜法相同。
9.4.4.3 优势菌挂膜法
优势菌是从自然环境或废水处理中筛选、分离获得的，也可通过遗传育种获得，甚至通过基因工程构建的超级菌种作菌种。优势菌对待处理的废水有很强的降解能力，可以将废水与菌种充分混合，用泵将混合液以慢流速引入生物滤池，循环3~7天，使菌粘附于滤料表面，然后改用慢速连续进水，直至形成正常分层的生物相。
一般，当滤池进水BOD5＞200mg/L时，常常需采取回流。利用回流出水与进水混合，这样既可提高水力负荷率，又可稀释进水的有机物浓度，保证出水水质，并可防止滤池堵塞。
9.5厌氧生物法中的微生物及其作用
在厌氧条件下，利用厌氧微生物（包括兼性菌），处理高浓度有机废水及剩余活性污泥的方法称为“厌氧生物法”，简称“厌氧消化”。有机物经厌氧消化后，最终的产物为甲烷、二氧化碳、硫化氢、氨等。
9.6.1 厌氧消化中微生物的净化作用——甲烷发酵
目前普遍接受的甲烷发酵理论是Bryant 于1979年提出的三阶段暨四类群发
图9.7 厌氧消化三阶段、四类群模式
9.5.1.1 水解发酵阶段
大分子有机物被胞外酶分解为小分子有机物，然后进入细胞内被分解为更简单的物质，如蛋白质被水解为氨基酸，脱氨基后转化为有机酸和氨；纤维素、淀粉等被水解为丙酮酸。
9.5.1.2 产乙酸阶段
上一阶段产生的脂肪酸、醇类被进一步转化为乙酸及H 2、CO 2。 H 2和CO 2 则由同型产乙酸细菌转化为乙酸。
9.5.1.3 产甲烷阶段 甲烷的产生有两种方式：
9.5.2 厌氧消化的微生物类群
9.5.2.1 发酵细菌（产酸细菌）
第一阶段的微生物群落是水解、发酵性细菌群，主要是专性厌氧菌和少量兼性厌氧菌。专性厌氧菌主要有梭菌属、拟杆菌属、丁酸弧菌属、双歧杆菌属等；兼性厌氧菌有链球菌和肠球菌。
9.5.2.2 产氢和产乙酸细菌
这群细菌包括互营单胞菌属、互营杆菌属、梭菌属和暗杆菌属、脱硫脱硫弧菌等。
9.5.2.3 同型产乙酸细菌
同型产乙酸细菌有乙酸梭菌、甲酸乙酸化梭菌、乌氏梭菌、伍迪乙酸梭菌等。
9.5.2.4 产甲烷细菌
已知的产甲烷有50种以上，最常见的产甲烷细菌有：产甲烷杆菌、产甲烷球菌、产甲烷八叠球菌、产甲烷螺菌和产甲烷丝菌等。
此外，还有少数厌氧或兼性厌氧的游泳型纤毛虫，例如扭头虫、草履虫等。
9.5.3 厌氧活性污泥的培养
培养的方法与好氧活性污泥方法类似，进水量由小到大，进水有机物浓度由低到高，每提高一次浓度，要维持稳定一段时间，才可改变浓度。当处理浓度达到设计值，并形成颗粒状污泥时，即成为成熟的厌氧活性污泥，可投入正常运行。 这种方式约占28％ H 2+CO 2 CH 4 H 2+CO CH 4 乙酸 CH 4+CO 2 甲酸、甲醇、甲基胺
这种方式约占72％ CH 4
9.6影响生物处理的因素
生物处理的主体是微生物，微生物的新陈代谢对环境因素有一定的要求，如果环境条件突然改变，超出正常的范围，会导致微生物的不适应，从而影响处理效果。在运行中常见的影响因素有温度、pH、有毒物质和营养配比。
9.6.1 温度
对于大多数细菌，适宜的温度为20~40℃之间。
好氧处理在水温30~35℃时处理效果最佳，但实际工艺常在15~30℃之间进行，在水温低于10℃或高于40℃时，仍有良好的处理效果。在水温比正常低很多时，可以调低负荷。所以好氧处理一般不对温度作特殊调整。某些工业废水水温太高，应设置调节池降温。
厌氧处理可根据温度的不同分为中温（30~35℃）及高温（50~60℃）两大类。高温消化比中温消化所需的时间短，但加热污泥所需的热量大。从经济角度考虑，一般采用中温消化方式。为解决冬季水温过低、代谢速率慢的问题，可采取设备增设保温层及水蒸汽预热等措施。
9.6.2 pH值
一般来说，好氧处理中pH值应在6~9之间，但是好氧微生物对pH值的适应能力较强，适宜的范围较大。
厌氧处理中pH值应在6.5~7.8之间。因为厌氧微生物对pH值较敏感，如果pH值降至5以下，对甲烷菌有很强的毒害作用，甚至会导致甲烷菌死亡。
一般情况下，如果进水的pH值远离正常值，应该在生物处理的构筑物前设置调节池，将pH值调整正常范围后，才可进行生物处理。
9.6.3 有毒物质
对微生物有毒害的物质都会影响微生物的处理效率，严重的会使微生物死亡。例如重金属、氰化物、硫化物、醛类、酚类等。
微生物对毒物的忍受能力因种类而异。细菌适应性较强，通过长期驯化可以承受较高浓度的毒物。所以在处理过程中，逐步提高毒物浓度可使微生物适应这种水质，从而有效地达到净化废水的目的。
9.6.4 营养物质
不同的微生物对营养元素的需求不同，并且对营养元素之间有一定的比例要求。
好氧处理的营养要求BOD5∶N∶P=100∶5∶1
厌氧处理的营养要求BOD5∶N∶P=100∶6∶1
在生活污水中，各种营养比较充足，比例符合要求，一般不需要作调整；某些工业废水可能缺乏氮、磷元素，可以用生活污水、粪便或化肥进行补充。9.7 EM生物技术处理污水
EM有效微生物（Effective Micro-organisms）是一种由酵母菌、放线菌、乳酸菌、光合细菌等10个属80多种微生物复合而成的多功能微生物群。它既有分解性细菌，又有合成性细菌，既有厌氧菌、兼性菌，又有好氧菌。其特点是微生物类群多、结构稳定、对污染物分解能力强等。
EM生物技术即利用EM中各种共栖互利的微生物在同一环境中共存，协同的分解和合成过程，进行物质综合转化的技术。
光合细菌在厌氧环境中生长，分解有机质，提供维生素等作为酵母菌的生长基质，而酵母菌在代谢中产生大量生物素和维生素，提供了光合细菌生长必需的
条件，放线菌分解有机质，生成简单的有机质和一些H2S，光合细菌可利用简单有机质和H2S合成细胞物质，减少环境中H2S对放线菌、酵母菌和其他生物的毒害。所以，EM作为多种细菌共存的一种生物体，在控制下强势生长繁殖，迅速降解污染物，同时依靠相互间共生增殖及协同作用，产生富营养及高抗氧化能力的物质，形成稳定而复杂的生态系统，抑制有害生物的生长繁殖、抑制含S、N与恶臭物质产生的臭味，激活水中具有净化功能的原生动物、微生物及水生植物，通过这些生物的综合效应，从而起到净化水体的及改良环境的作用。
EM在废水处理中具有以下几大功效：
（1）降低COD、BOD、SS
（2）减少污水中的污泥量
（3）分解营养盐类物质
（4）除臭
EM有效微生物适用于江河湖泊、垃圾污水及工业废水的处理。
复习思考题：
1.什么叫水体自净？
2.污化系统分为哪几“带”？各“带”有什么特征？
3.活性污泥中有哪些微生物群落？
4.原生动物是如何指示生物处理状态的？
5.活性污泥是如何进行培养和驯化的？
6.如何进行生物膜的挂膜？
7.叙述厌氧生物处理的机理及微生物类群。
8.生物处理污、废水时对水质有什么要求？
《微生物在生物圈中的作用》教学设计Teaching design of the role of microorganism s in biosphere
《微生物在生物圈中的作用》教学设计 前言：小泰温馨提醒，生物学又称生命科学、生物科学，是一门由经验主义出发，广泛的 研究生命的所有面向之自然科学，内容包括生命起源、演化、分布、构造、发育、功能、 行为、与环境的互动关系，以及生物分类学等。本教案根据生物课程标准的要求和针对教 学对象是初中生群体的特点，将教学诸要素有序安排，确定合适的教学方案的设想和计划、并以启迪发展学生智力为根本目的。便于学习和使用，本文下载后内容可随意修改调整及 打印。 《微生物在生物圈中的作用》是北师大版《生物学》八年级上册 第18章第1节。本节内容包括3个方面： 1、微生物的种类； 2、微生物的特点； 3、微生物的生活。主要阐述微生物是生物圈中种类繁多、分布广泛、个体微小、结构简单的低等生物，由于微生物的代谢 类型多，代谢强度高和繁殖速度极快，使其成为生物圈中的重要 成分。 学情分析 学生对于微生物只是有一个模糊的概念，真正准确认识的学 生并 不多。而本节知识涉及的都是微观生物，对于学生的掌握理解有一定 的难度。抽象的理解有困难，但是形象的理解相对则比较容易。因此，
在实际教学中，通过直观的图片演示，在学生已有生活经验、知识的 基础上，可以纠正、加强他们的认识。对于教材中安排的探究性活动， 平时学生虽然有一定的理论基础，但是缺少足够实践，虽然有探究的 积极性，但探究的科学性把握不到位，需要教师的帮助和引导。 教学目标 1．知识目标 （1）简述什么是微生物，列举常见的类型； （2）概述微生物的生活及微生物在生物圈中的作用。 2．能力目标 通过探究活动的学习，培养学生的探究设计能力、收集材料和处理材料的能力和语言表达能力 3．情感态度和价值观 通过活动的学习使学生具有实事求是的探究精神和重视微生物在生物圈中的作用 教学重点 重点：微生物及其种类，代谢方式及在生物圈中的作用，繁殖特点。 教学难点
安徽建筑工业学院《水资源与水污染治理》课程论文 姓名：江飞 学号： 10201070124 系别：土木工程学院 班级：地质工程一班 完成时间： 2011-12-11
水污染与治理 迄今为止，人类还未在地球以外的其他星球上发现水。水是生命之源，是人类生活上不可缺乏之物质、人体组织中水份占人体重量的百分之六十到七十，其他动物或植物其体内的水份也占百分之五以上，可见水是维持生命不可缺少的物质。 而近年来,水污染却非常严重,人们大量用水,或排放废水等,都会造成严重的水污染。 一般所称的水污染，主要是指由于人为因素直接或间接的将污染物质介入于水体后，变更其物理、化学或生物特性的改变，以致影响水的正常用途或危害国民健康及生活环境。 水污染来源包括天然的污染源及人为的污染源，人为的污染源有生活用水和工业废水的排放、农药、肥料等物质，经由地表水或地下水的渗透与流动而进入水体，使得水体环境受到污染、森林之采伐、耕作、土木工程等人为因素所造成水体中浮游物与溶解物的增加等。 不仅河流、湖泊受到污染，海洋也同样污染严重。污染的江河会继续污染海洋，而且海上溢油污染事件的频繁出现，也是污染海洋的重要原因。海洋遭受污染后所产生的一种灾害性海洋现象就是赤潮，由于海水过于营养化，某些浮游生物在水中爆发性繁殖，这种生长量特别
巨大的浮游生物是粉红色或红褐色的，因此染红了海水，导致了赤潮。赤潮不仅给海洋环境、海洋渔业和海水养殖业造成严重危害，而且对人类健康甚至生命都有影响。一方面，赤潮引起海洋异变，局部中断海洋食物链，使海域一度成为死海；另一方面，有些赤潮生物分泌毒素，这些毒素被食物链中的某些生物摄入，如果人类再食用这些生物，则会导致中毒甚至死亡。 我们的水资源正在遭受各种污染的侵袭，水污染严重破坏生态环境、影响人类生存，要想实现人类社会的可持续发展，首先要解决水污染问题。 一、简单了解水污染 由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失称之为水污染。水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。而后者是主要的。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。化学性污染物又可分为：无机污染物、无机有毒物、有机有毒物、需氧污染物、植物营养物、油类物质等；物理性污染又可分为：悬浮物污染、放射性污染、热污染；生物污染主要指造成疾病的病原体对水体的污染。 二、著名的水污染事件 水污染既然有那么大的危害，有证据吗？答案是肯定的。
第八章微生物的生态习题 填空题： 1.从__热泉__，__高强度太阳辐射土壤及岩石表面__，__堆肥__，__煤堆__生境中可以分离到嗜热微生物；从__极地__，__深海__生境中可以分离到嗜冷微生物；从__酸矿水__，__酸热泉__、__碳酸__生境中可分离到嗜酸微生物；从__盐湖__，__石灰水__生境中可分离到嗜碱微生物；从__盐湖__，__盐场__和__盐矿__生境中可分离到嗜盐微生物。 2.磷的生物地球化学循环包括3种基本过程：__有机磷转化成溶解性无机磷(有机磷矿化)__、__不溶性无机磷变成溶解性无机磷(磷的有效化)__、__溶解性无机磷变有机磷(磷的同化)__。 3.微生物种群相互作用的基本类型包括：__中立生活__，__偏利作用__，__协同作用__，__互惠共生__，__寄生__、__捕食__、__偏害作用__和__竞争__。 4.嗜热细菌耐高温的__ DNA多聚酶__使DNA体外扩增技术得到突破，为__ PCR __技术的广泛应用提供基础。 5.微生物推动的氮循环实际上是氮化合物的氧化还原反应，其循环过程包括__固氮__，__氨化作用__，__硝化作用__，__硝酸盐还原(反硝化作用)__，和____。 6.按耐热能力的不同，嗜热微生物可被分成5个不同类群：__耐热菌__，__兼性嗜热菌__，__专性嗜热菌__，__极端嗜热菌__和__超嗜热菌__。 7.有机污染物生物降解过程中经历的主要反映包括__氧化反应__，__还原反应__，__水解反应__和__聚合反应__。8．评价有机化合物生物降解性的基本试验方法是__微生物学方法__和__环境学方法__。 9．污水处理按程度可分为__一级处理__，__二级处理__和__三级处理__。 10．汞的微生物转化主要包括3个方面__无机汞(Hg”)的甲基化__，__无机汞(Hg”)还原成Hg __和__甲基汞和其他有机汞化合物裂解并还原成Hg’__。 选择题（4个答案选1）： 1.总大肠菌群中不包括( (4) )。 (1)克雷伯氏菌 (2)肠杆菌 (3)埃希氏菌 (4)芽胞杆菌 2.下列有机物中最难被微生物降解的是( (2) )。 (1)纤维素 (2)木质素 (3)半纤维素 (4)淀粉 3.同化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制？（ (1) ） (1)氨 (2)氧 (3)N2 (4)N2O 4.异化硝酸盐还原的酵可被下列哪种化合物抑制?( (2) ) (1)氨 (2)氧 (3)N2 (4)N2O 5.活性污泥法处理污水的过程最类似于下面哪种微生物培养方式?( (1) ) (1)恒浊连续培养 (2)恒化连续培养(3)恒浊分批培养 (4)恒化分批培养 6.和豆科植物共生固氮的微生物是( (2) ) (1)假单胞菌 (2)根瘤菌 (3)蓝细菌 (4)自生固氮菌 7.许多霉菌在农副产品上生长时易于产生霉菌毒素，下列中哪些条件最适于产生霉菌毒素？（ (1) ） (1)高温高湿 (2)高温 (3)高湿 (4)低温 8.适用于生物冶金的微生物类群主要是( (3) )。 (1)嗜热微生物 (2)嗜冷微生物 (3)嗜酸微生物 (4)嗜压微生物 9.超嗜热细菌主要是( (1) ) (1)古生菌 (2)真细菌 (3)真菌 (4)霉菌 10.酸矿水的形成是微生物对某些金属和非金属元素转化的结合。下列哪种循环与酸矿水形成有关?( (1) ) (1)s循环 (2)N循环 (3)磷循环 (4)硅循环 是非题： 1．氨化作用只能在好氧环境下才能进行。× 2．反硝化作用完全等同于硝化作用的逆过程。× 3．一般情况下土壤表层的微生物数量高于土壤下层。√ 4．嗜冷微生物适应环境生化机制之一是其细胞膜组成中有大量的不饱和、低熔点脂肪酸。√ 5．嗜酸微生物之所以具有在酸性条件生长的能力是因为其胞内物质及酶是嗜酸的。× 6．嗜碱微生物具有在碱性条件下生长能力的根本原因是其胞内物质及酶也是偏碱(嗜碱)的。× 7．草食动物大部分都能分泌纤维素酶来消化所食用的纤维素。×
淮河水污染影响与治理班级：09资环姓名：王月学号：0902130128 水是地球上万物的命脉所在，水滋润万物、哺育生命、创造文明。中国水资源的分布极其不均匀。中国的人均水资源占有量低于500立方米，远远低于国际公认的人均所需1000立方米的临界值。北方许多大中城市因缺水造成工厂停产或限产，损失的年产值达1200亿元，南方一些城市也陆续出现水荒。目前全国600多座城市中，有300多家缺水，其中严重缺水的有108个，缺水量约为1000万吨/天左右。几百万人生活用水紧张，水污染的治理迫在眉睫。 淮河流域水污染始于20世纪70年代后期，随着流域经济快速发展和城市化进度加快，流域水体污染日趋严重，水污染事件时有发生。进入20世纪90年代，污染事件频繁发生，对沿淮广大地区的工农业生产和城镇供水安全造成严重威胁。国家愈来愈重视环境的质量与治理。水污染的原因主要有两种：一是自然的，一是人为的。由于雨水对各种矿石的溶解作用，火山爆发和干旱地区的风蚀作用所产生的大量灰尘落入水体而引起的水污染，这属于自然污染。向水体排放大量未经处理的工业废水、生活污水和各种废弃物，造成水质恶化，这属于人为污染。而人们通常所说的水污染主要是指后一种，而且也是最主要的。 淮河流域内跨省河道多，河流上下游、左右岸、干支流等水事关系复杂，矛盾多，各方利益难以平衡，治理工作难度大，且流域下游受上游的影响特别大。，淮河支流沙颍河、洪河、涡河上游局部地区普降暴雨，上游 5.4亿吨高浓度污水顺流而下，形成了长130～140公里的污水团，严重影响了下游地区的城镇供水。从1994年到1998年之间，国务院环委会实施了一系列治理淮河水污染的方法与措施，特别是98年，国家有关部门实施“零点行动”，对限期没有完成治理的污染企业进行统一关停。河南、安徽、江苏和山东四省日排废水100 吨以上的1562 家重点企业中，完成治理工程的1240 家，停产治理企业114 家，关停并转企业208 家，全部实现达标排放。 水污染治理过程应当同生态环境的恢复和改善紧密结合起来。环境问题以其固有的全方位、多因子的特点区别于其它任何部门法所调整的对象，这就要求在
绪论 1、 什么是微生物？它包括哪些类群？在生物界的分类地位如何？ 微生物是所有个体微小、结构简单的低等生物的总称。 类群与分类地位于课本第一页 2、 微生物的特点是什么？试举例说明 1）. 个体微小、结构简单； 2）. 种类多、分布广； 3). 代谢类型多，代谢能力强； 4). 繁殖快、易培养； 5). 变异易、适应能力强 。 3、 举例说明微生物与人类的关系（课本第3页） 4、 什么是微生物学？其主要内容和任务是什么？ 微生物学是研究微生物及其生命活动规律和应用的科学。 研究内容包括微生物的形态结构、分类鉴定、生理生化、生长繁殖、遗传变异、生态分布及其在工业、农业、医疗卫生、环境保护和生物工程等方面的应用。 任务是研究微生物及其生命活动的规律，研究它们与人类的关系，发掘微生物资源，充分利用微生物的有益作用，消除其有害影响，造福人类。 5、 试根据微生物的特点，谈谈为什么说微生物既是人类的敌人， 更是人类的朋友。 (与第3题相通) 微生物是人类的朋友: 1）微生物是自然界物质循环的关键环节 2）体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证 3） 微生物可以为人类提供很多有用的物质
少数微生物也是人类的敌人: 1、引起各种疾病 2、引起工农业产品及生活用品的霉烂、腐蚀。 因此，微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友！ 第一章（这一章忘了做）（本章掌握要点即可） 1 细菌细胞有哪些主要结构？它们的功能是什么？ 2.试图示革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌细胞壁的结构，并简要说明其特点及成分。 3.试述革兰氏染色机理及其重要意义 4.试就作用物质，作用机制，作用结果和作用对象比较溶菌酶与青霉素对细菌细胞壁的作用 溶菌酶(Lysozyme)是一种糖苷水解酶，可以溶解革兰氏阳性菌的细胞壁，对其有较强的杀灭作用。青霉素类的作用是干扰细菌细胞壁的合成。青霉素类的结构与细胞壁的成分粘肽结构中的D-丙氨酰-D-丙氨酸近似，可与后者竞争转肽酶，阻碍粘肽的形成，造成细胞壁的缺损，使细菌失去细胞壁的渗透屏障，对细菌起到杀灭作用。细胞壁的合成发生于细菌的繁殖期，故青霉素类只对繁殖期的细菌起作用，对处在静止期的细菌几乎无作用，所以常称这类药为繁殖期杀菌药。 5.什么是伴孢晶体？它在任何细菌中长生？有何时间意义？ 6.试述放线菌的形态结构，繁殖方式与人类的关系 7.比较放线菌，支原体，立克次氏体，衣原体的异同 第二章 1、 试述酵母菌的细胞结构及功能P44 2、 酵母菌是如何进行繁殖的？
第一章绪论 土地整理：对村庄、农田和其它零星土地采取综合治理和调整措施，以增加耕地和其它农业用地的有效利用面积，提高土地生产率，改善生态环境的活动。 土地开发：指对荒山、荒坡、荒滩、荒水等未利用或基本未利用宜耕土地采取工程或生物措施，使其投入生产经营的活动。 土地复垦：对人为和自然损毁的土地，因地制宜地采取整治措施，使其恢复到可供利用的期望状态的行为或者过程。 生态重建：是指将人类破坏的生态系统恢复成具有生物多样性和动态平衡的本地生态系统，其实质是将破坏的区域环境恢复或者重建成一个与当地自然界相和谐的生态系统。 土地复垦的研究对象：1 在生产建设过程中，因挖损、塌陷、压占等造成破坏的土地（采煤，煤矸石，砖瓦场）；2 因道路改线、建筑物搬迁、废弃旧宅基地压占的土地和其它零星闲散的废弃地；3 交通水利建设压占、污染和破坏的土地；4 工业排污造成土地化学污染而废弃的土地；5 自然灾害损毁等其它有原因荒废的土地 土地复垦与生态重建的作用：1、土地复垦与生态重建是恢复土地资源、解决人地矛盾的一种有效措施；2、土地复垦与生态重建是保护生态环境、提高人民生活质量的有效措施；3、土地复垦与生态重建是缓解工农矛盾、解决就业和维护社会安定团结的有效途径4、土地复垦与生态重建是区域和矿业可持续发展的有力保障 第二章采矿对土地与环境的影响 我国《土地复垦规定》将待复垦的破坏土地分为3类，即挖损、塌陷和压占。（注：受损土地要加上：污染） 井工开采沉陷对地表的破坏形式： 1.地表下沉盆地，在开采影响及波及地表以后，受采动影响的地表从原有标高向下沉降，从而在采空区上方地表形成一个比采空区面积大得多的沉陷区域，这种地表沉陷区域称为地表下沉盆地；2.裂缝及台阶，在地表下沉盆地的外边缘区，地表可能形成裂缝；3.塌陷坑，多出现在急倾斜煤层开采的地区 采矿对环境的影响： （一）井工开采沉陷对环境的影响 1.对景观的影响，地下开采在地表形成下沉盆地、地裂缝、台阶、塌陷坑后，原有的地表形态发生变化，影响植被的生长发育，破坏自然景观2、对生物的影响，主要是对植物、野生动物和微生物的影响，造成绿色植物的大幅度减少，导致矿区原有野生动物的种群和数量下降，影响土壤中微生物的活动 3.引发滑坡和泥石流，由于地下开采使覆岩产生破坏，影响岩石的物理力学性质和滑坡的稳定性，很容易诱发滑坡或引起新的滑坡 4.加剧岩石的风化和剥蚀，地表受采动影响后容易发生水土流失，因此在表土层不厚的情况下，很容易使基岩裸露而遭受风化和剥蚀 5.疏干地下水，地下水位下降，由于煤矿开采排水打破了地下水原有的自然平衡，在其影响半径之内，地下水流加快，水位下降，储存量减小（二）露天采场对环境的影响 1.对景观的影响，不仅影响自然景观，破坏生态景观，还影响城市景观，沿交通道路分布的采石场影响城市对旅游者、投资商及居民的吸引力 2.对水资源的影响，在采场及其附近的排土场内，地形表现为疏干或出现水量过多，未进行净化处理的露天矿坑水会造成地表水和地下水的酸化（三）固体废弃物对环境的影响 1.对景观的影响，在开采中产生大量固体废弃物，废弃物的堆放破坏环境景观，燃烧影响自然风光 2.对生物的影响，固体废弃物的堆积使得压占土地的生物灭绝 3.对水资源的影响，矸石山经雨水、雪水等等淋溶产生的淋溶水酸性大且有毒，盐类高度集中，流入水体后使水质发生变化 4.对大气的影响，煤矸石在运输、堆放过程中产生扬尘，随风扬散，加重空气的粉尘污染，自燃时产生许多有毒气体 5.对环境其他方面的影响，主要指煤矸石对环境的放射性污染，煤矸石山崩塌和滑坡，煤矸石泥石流，煤矸石山爆炸 第三章土地复垦和生态重建的理论基础
污水处理常见微生物照片 微生物在调试过程中起着很重要的指示左右，通过镜检而根据活性污泥中的微生物可以发现该活性污泥的好差，其指示作用有： (1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随窗之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。 (2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。 (3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。 (4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。 (5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。 (6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。 (7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。 (8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。 (9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。 (10) 过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。 另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。 相关微生物的图片提供如下： 1、变形虫（阿米巴）amoeba. 顾名思义，变形虫是能变形的。不过这种变形也是有限度的。 一些种类的变形虫能向四外伸出假足，以探查水中的化学成分，决定移动方向。而有些种类根本没有假足。他们猎食时覆盖它的猎物，把猎物裹起来，这样就产生了一个食物泡，食物泡可以消化吸收猎物。 大多数变形虫对人体无害,但有几种变形虫能产生人类疾病：阿米巴痢疾，主要发生在贫穷国家。 变形虫食性广,单细胞藻类,细菌,小原生动物，真菌，有机碎片等皆是它们的食物. 变形虫生命力强,在条件不好时，可以形成一个包囊(休眠体)度过难关.
水污染产生的影响 班级：风景园林1301 姓名：周雅虹学号：3130813115 摘要： 水是生命之源。地球上有2/3被水源所覆盖，我们应该感谢大自然这慷慨的给予，让人类的生命得以得到延续，人类与环境社会能够得到一定的动态平衡。但是水污染的无尽蔓延，就像人类自己残忍剥掉自己的躯壳，但却一无所知。而本文引导我们应该正视这个严峻的问题，水污染带来了无穷无尽的危害，需要我们及时救护。 关键词：水污染环境污染人类健康治理可持续 正文： 1.水资源 1.1 水资源的分布 地球上的水储存在海洋、陆地和大气中，总储水量是很丰富的，约有14.5亿立方千米。但是人类能够加以利用的只有为数极少的淡水资源。我国是世界上湖泊与河流众多的国家，水资源较为丰富，水资源总量为2.8万亿立方米。中国水资源地区分布也很不平衡，总体分布情况为南多北少，长江流域及其以南地区，国土面积只占全国的36.5%，其水资源量占全国的81%水资源，其以北地区，国土面积占全国的63.5%，其水资源量仅占全国的19%。再者，我国水资源在时间分布上变化很大,水旱灾害频繁，中国绝大部分地区属于亚热带季风性气候,季风气候不是稳定,当夏季风强,带来的水汽多多,降水便多,十分容易出现灾害洪涝;夏季风弱时,则带来的水汽少,降水便少,就容易出现旱灾。不仅如此，虽然国家水资源丰富但是中国人均径流量却只为22000立方米，是世界人均径流量的24.7%，相对来说是非匮乏。 1.2 中国水质分析 据国际卫生组织报道，“自来水中含有害物已达756种，其中20 种确认为致癌物，24种为可疑致癌物，18 种为促癌物，47种为突变物，而且这些有机物采用传统的方法工艺是无法有效祛除的。据国际卫生组织报道，自来水中含有害物已达756种，其中20 种确认为致癌物，24种为可疑致癌物，18 种为促癌物，47种为突变物，而且这些有机物采用传统的方法工艺是无法有效祛除的。”可见，如今中国水质已经日渐下降，即便水资源总量上占为优势，却也不能够保证饮水用水安全。 城镇居民的用水问题上一直存在水源污染和管网污染等一系列还未解决的问题。各地的自来水厂虽然基本符合基本要求，倒是由于输送管道的污染，老化，又或者是水箱的污染，以及实验室监测频率低需要通过进行，水的电导率及pH值的测定，水的总硬度及钙含量的测定与水的总硬度及钙含量的测定，采样的误差有时不能及时反映污染变化情况等问题，这些都严重影响到饮用的水质，因此现今居民大多需要将饮用水重新加以过滤之后才能较保障用水安全。 水质指标分为三大类型，分别为生物指标，物理指标，与化学指标。 生物指标：⑴大肠菌群数：每升水样中所含有的大肠菌群的数目，以个/L计。⑵细菌总数：是大肠菌群数、病原菌、病毒及其他细菌数的总和，以每毫升水样中的细菌菌落总数表示。
水资源与水污染治理
安徽建筑大学 《水资源与水污染治理》课程论文 题目：浅析我国水资源与水污染治理现状 姓名：刘* 学号：122******** 专业：******* 班级：****
摘要：水资源是人类生产生活的最关键资源，可是如今，生态环境遭到严重破坏，水体污染严重，水资源的保护和水污染的治理成为现代社会最关注的问题，文章就对现代水资源的现状和污染问题做了分析，并提出一些有建设性的治理措施。 关键词：水资源水体污染治理措施 引言：水是极其重要的自然资源和战略性的经济资源。现代城市化建设进程中，由于存在不够合理和科学的发展措施，付出了严重的环境代价。所以，我们必须从环境经济学的角度出发，保护环境不受破坏的前提下，扎实推进新型城市的建设和发展。应该从政府到民众个人都要树立科学发展观的正确意识，一手抓环境保护，一手抓经济建设，又好又快地建设社会主义新型城市。 正文： 1.我国水资源严重污染 目前，我国的水环境污染已经十分严重，根据我国环保局的有关报道：我国的主要河流有机污染严重，并呈不断扩大趋势，水源污染日益突出。同时，根据水利部门对全国10万公里河流的调查来看，大型淡水湖泊中，太湖已经完全富营养状态，滇池富营养化也越来越严重，巢湖营养状态指数有所下降，但还是处于富营养状态；洞庭湖、洪泽湖水质较差；白洋淀污染较重。 另外，全国大多数城市的地下水受到污染，局部地区的部分指标超标，污染问题每况愈下。由于一些地区过度开采地下水，导致地下水位下降，引发地面的坍塌和沉陷、地裂缝和海水入侵等地质问题，并形成地下水位降落漏斗。海洋的污染情况还没有得到有效的控制，其中东海污染最重，唯有南海的水质还较好，但还没有得到有效的保护。 2.水污染的根源 2.1工业排污及废弃物引起水污染 工业废水是水环境污染主要源头之一，近20年来，虽然我们队工业废水加
农田土壤中微生物的检测01 农田土壤中微生物的检测及探究；摘要：土壤微生物是土壤的重要组成部分，其群落结构；土壤的质量，是土壤生态系统稳定性的重要指示因子；Microbiologyinthesoilisa；关键词：农田土壤微生物检测展望；土壤微生物是生态系统的重要组成部分,其数量和种类；材料和方法1）材料；1.1仪器和其他用品三角烧瓶培养皿，吸管试管涂布；1.2培养基牛肉膏蛋白胨培养基农田土壤中微生物的检测及探究 摘要：土壤微生物是土壤的重要组成部分，其群落结构多样性及变化在一定程度上反映了 土壤的质量，是土壤生态系统稳定性的重要指示因子。通过对农田土壤中微生物的检测，了解农田中微生物的多样性，并从生态功能方面阐述了土壤微生物多样性的作用，并探讨其发展前景。 Microbiology in the soil is a important part of the soil . The diversity and chang eable of its community reflect the quality of the soil to some extend .It is the import ant factor of the soil’steady .we can know the diversity of soil by detect the farmlan d’soil .and account the function of the microbiology from the aspect of ecology. Final ly ,we researched the future of microbiology. 关键词：农田土壤微生物检测展望 土壤微生物是生态系统的重要组成部分, 其数量和种类受耕作制度、地理位置、土壤层次、植被、土壤肥力、气候变化及土壤类型等诸多因素的影响, 在土壤环境中起着重要作用。微生物在土壤中的数量、分布与活动情况, 反应了土壤肥力的高低。不同的土地利用方式导致土壤环境不同。农田中含有着许许多多的微生物，千百年来，微生物在默默的为人类服务而不为人知。了解农田土壤中微生物的种类，从而能够更好的为人类做贡献。通过不同的培养基对土壤中的微生物进行测定，从未得
保护生命之源 ——论水污染及其防治众所周知，水是地球上所有生命赖以生存的基础。水是生命的起源，远古时期最 早的生命诞生在古老的海洋里，即使实现登陆，生命的存在仍然以水作为首要条件。 即使在当今代表了最尖端科技的航天领域，对外太空生命的探索仍然以水作为第一判 断条件，可以说：没有水，一切生命创造的精彩都将不复存在。当今世界，经济在高 速发展，我们对于水需求更大，然而我们却在面临前所未有的水危机。 全世界196个国家中，有超过100个国家缺水，其中20多个国家严重缺水，可 见我们面临的形势有多么危急。联合国估计：到2050年，全世界将有超过20亿的人 口缺水，21世纪将是一个水比油更宝贵的世纪，保护水资源迫在眉睫！ 我国水形势亦不容乐观：中国是世界13个缺水国家之一，全国600多个城市中目前大约一半的城市缺水，水污染的恶化更使水短缺雪上加霜：我国江河湖泊普遍遭受污染，全国75%的湖泊出现了不同程度的富营养化；90%的城市水域污染严重，南方城市总缺水量的60%---70%是由于水污染造成的；对我国118个大中城市的地下水调查显示，有115个城市地下水受到污染，其中重度污染约占40%。水污染降低了水体的使用功能，加剧了水资源短缺，对我国可持续发展战略的实施带来了负面影响。 我们的水资源正在遭受各种污染的侵袭，水污染严重破坏生态环境、影响人类生 存，要想实现人类社会的可持续发展，首先要解决水污染问题。 一、简单了解水污染 由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失称之为水污染。水的污染有两类： 一类是自然污染；另一类是人为污染。而后者是主要的。水污染可根据污染杂质的不 同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。化学性污染物又可分为： 无机污染物、无机有毒物、有机有毒物、需氧污染物、植物营养物、油类物质等；物 理性污染又可分为：悬浮物污染、放射性污染、热污染；生物污染主要指造成疾病的 病原体对水体的污染。 二、著名的水污染事件 水污染既然有那么大的危害，有证据吗？答案是肯定的。
中国是个产煤和耗煤大国，长期以来的粗放式的开采方式给环境造成了严重的破坏，地面沉陷、河流断流和地下水位下降等“黑色灾难”时常发生。同时还有很多煤炭资源埋藏在建筑物下、水下和铁路下，要把这些丰富的资源开采出来而又不对环境造成重大破坏，先进的充填方法成为了“三下”采煤的必然选择。本文介绍了当今的充填开采技术，阐述其发展动力，并从技术的层面展望了未来充填开采技术的发展趋势。 实施城市垃圾充填与采空区治理相结合,比传统的填埋、堆肥、焚烧处理垃圾方式,更有助于城市垃圾的规模化处理.充填法开采不仅带来工程实践意义的革新,而且实现了矿井的"掘"、"采"、"处"三元开采模式,其科学和工程意义重大. 3.2 减沉开采减沉开采技术主要包括条带开采与充填开采。条带开采技术存在的主要问题是采出率低、浪费大量煤炭资源；而传统的全部充填开采技术存在的主要问题是充填成本相对煤炭价格偏高、充填材料来源受限、充填量大、充填工艺不能适应煤矿高效开采要求。为了降低充填成本，基于“关键层理论”，相关学者提出了部分充填(条带充填)控制开采沉陷的思路，并推广应用。近年来，我国在兖州、抚顺、大屯等矿区应用采空区上方离层裂隙注浆充填法也起到了减缓下沉速度和下沉量的作用，但开发廉价、性能优良的充填材料和提高对岩层移动控制规律的认识势在必行。 3.3 煤与瓦斯共采瓦斯是一种新能源，既可以用来发电，也可用作工业燃料、化工原料和居民生活燃料。因此若在开采高瓦斯煤层的同时，利用岩层运动的特点将煤层气开采出来将是我国煤层气开发的一条重要途径。减少巷道内的瓦斯含量，有效预防事故发生，让高瓦斯煤层变成低瓦斯煤层，实现安全生产。 3.4 煤矸石的综合利用煤矿企业减少矸石排放的主要措施是将巷道布置在煤层内，也可以根据煤矸石的特点，进行综合利用。煤矸石分二类:一类是随着矿井建设、开拓掘进而产生的矸石，俗称“岩矸”，可以将井下岩巷掘进矸石不提升出井，将矸石充填到采空区，或进行巷旁与废弃巷道充填及矸石充填置换井下煤柱等。另一类是煤炭洗煤加工而产生的附产品，如洗选黑矸、筛上物、煤泥等，此类矸石可用于发电、供热，燃烧物还可用于制造砖、水泥、混凝土、砌砖、陶粒等。 3.5 煤炭地下气化技术煤炭地下气化是一种整体绿色开采技术，我国于1958～1960年曾在16个矿区进行试验。煤炭地下气化的特点是把埋藏在地下的煤炭直接变为煤气，通过管道把煤气供给工厂、电厂等各类用户，使现有的地下作业改为采气作业，是开采煤炭的一种新工艺。目前我国的地下气化技术仍处于工业试验阶段，有很多问题需要去研究和探索。 4 结束语 随着社会经济的发展，在可持续发展的总战略目标下，实现“绿色矿业”是社会、经济、环境共同的需要，是坚持以科学发展观统领经济发展全局，努力建设资源节约型、环境友好型社会，建设创新型国家的必然要求。要实现绿色开采，需要相关学者综合研究和解决政策、技术等诸多难题，花大力气开展相关技术和政策的研究和创新，另外国家还应在政策与税收等方面对绿色开采加以支持
综合实验二：水中细菌总数和大肠菌群的测定 一、实验目的 1学习并掌握水样采集的方法、规则及注意事项； 2了解检查水中细菌总数和总大肠菌群的测定方法及检测意义； 3学习对所检测的水样作综合分析。 二、实验原理 1.水体的微生物污染问题日趋严重： 在各种水体，特别是污染水体中存在有大量有机物质，适于各种微生物的生长； 水中的微生物污染来源：土壤，以及人类、动物的排泄物污染； 水体中少数致病微生物（主要来自人或动物的粪便污染）可导致某些肠道传染病传播。 2.水微生物检测可用于评价水质情况，预报水质的污染趋势，以保证水质的卫生安全。 在实际工作中，对水质卫生质量的评价和控制，是无法对水体中各种可能存在的致病性微生物一一进行检测。一般选择有代表性的一种或一类微生物作为指示菌，通过对指示菌的检测，来了解水体是否受到过的微生物污染，是否有肠道病原微生物存在的可能。 3.水微生物的监测指标： ⑴菌落总数 ①是指1ml水样在营养琼脂培养基中，于37℃经24h培养后，所生长的细菌菌落的总数。 ②检测意义：作为一般性污染的指标，即评价被检样品的微生物污染程度和安全性。水样菌落总数越多，说明水被微生物污染程度越严重，病原微生物存在的可能性越大，但不能说明污染的来源。 ⑵总大肠菌群 ①是指一群需氧及兼性厌氧的，37℃生长时能使乳糖发酵，在24h内产酸产气的革兰氏阴性无芽胞杆菌。 ②检测意义：作为粪便污染的指标。水样总大肠菌群数的含量，表明水被粪便污染的程度，而且间接地表明有肠道致病菌存在的可能。 4.多管发酵法测定总大肠杆菌群 ⑴初发酵试验：采用乳糖蛋白胨培养液37℃培养24h，观察产酸产气情况，产酸产气说明水中存在大肠菌群，为阳性结果。但是，有个别其他类型细菌在此条件下可能产气，而不属于大肠菌群；产酸不产气的发酵管，也不一定是非大肠菌群，因其量少，可能延迟48 h后产气，这两种视为可疑结果，需进行下面的实验，才能确定是否是大肠菌群。 ⑵平板分离：对阳性管培养物及假阳性管培养物，接种于伊红美蓝培养基，观察菌落特征，将符合大肠菌群菌落特征的菌落并进行革兰氏染色和镜检，只有染色为革兰式阴性、无芽孢杆菌的菌落才是大肠菌群菌落。 ⑶复发酵证实试验：将以上两次实验已证实为大肠菌群阳性的菌群，接种于乳糖蛋白胨培养液，进行复发酵证实试验，经24 h培养产酸又产气的，最终确定为大肠菌群阳性结果。 最后，根据确定有大肠菌群存在的初发酵管（瓶数目），查阅专用统计表，得出总大肠菌指数。 三、实验用品 1.溶液及试剂： 蛋白胨、Nacl、20%乳糖、2%伊红水溶液、0.5%美兰水溶液、牛肉膏、1.6%溴甲酚紫乙醇溶液、草酸铵结晶紫染液、卢戈氏碘液、95%乙醇、番红复染液、蒸馏水、NaOH溶液、HCl溶液等 2.仪器和其他用品： 试管、德汉式小管、三角瓶、注射器、搪瓷缸、培养皿、载玻片、电磁炉、玻璃棒、移液管、酒精灯、接种环、试管架、恒温培养箱、灭菌锅、显微镜等 四、实验内容及步骤 1.培养基配制
1.下列关于噬菌体的描述不正确的是（） A.能够繁殖后代 B.必须寄生在人的活细胞里 C.离开了活细胞就不能进行生命活动 D.由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成 2、细菌和真菌在自然界中的作用是（） A.它们作为分解者参与生物圈的物质循环 B.它们可以和动植物共生 C.它们可以引起动植物和人类患病 D.以上作用均有 3、在自然界中，动植物的遗体不会永远保留着，原因是（） A、动植物的遗体自身会分解 B、腐生细菌能够分解动植物的遗体 C、绿色植物能够分解动植物的遗体 D、动植物的遗体被植物的根吸收了 4、大部分的细菌和真菌属异养生物，其原因是（） A、进行有氧呼吸 B、进行无氧呼吸 C、不能直接用无机物合成有机物 D、没有成形的细胞核 5、豆科植物的根瘤是由哪两种生物共同生活所形成的？（） A、根瘤菌和植物根部 B、藻类与真菌 C、藻类与细菌 D、原生动物与根 6.多数细菌和真菌在生态系统中的作用是（） A.生产者 B.消费者 C.分解者 D.以上都不是 7.一条死小鱼深埋在一棵大树的根旁，过了好长一段时间后，小鱼不见了，其原因是（） A.被树根吸收了 B.被水冲走了 C.被猫挖去吃了 D.被腐生细菌分解了 8.下列细菌和真菌中，营寄生生活的是( )。营腐生生活的是( )。 ①人体中的链球菌 ②人体皮肤中的真菌 ③使玉米得黑粉病的真菌 ④草地上的真菌 ⑤大豆根瘤中的根瘤菌 ⑥腐烂香蕉中的枯草杆菌 A.①②③ B.④⑤⑥ C.①③⑤ D.④⑥
（1）图中A、B、C各代表哪一种病毒?A B C 。（2）从结构上看，它们都有非常相似的地方，那就是都由[ ] 和[ ] 构成，没有。 （3）C寄生在细菌内，叫做细菌病毒，又称。 （4）病毒不能独立生活，只能寄生在内，在自己的控制下，利用细胞内的物质作为原料制造出新的病毒，新生成的病毒又可以感染其他的活细胞。 10、如上图是细菌结构示意图，据图回答： ⑴图中[1] ；[6] ，它使细菌能够。 ⑵与番茄果肉细胞相比，细菌特有的结构有、 ，它的基因存在于图中[ ] 所指的结 构中。 ⑶与菠菜的叶肉细胞相比，细菌、真菌和病毒的共同点是都 没有，因此大多数细菌、真菌和病毒的营养方式 为。 (4)当图中所指的结构增厚时，细菌能够形成休 眠体—，以抵抗不良环境。 (5)图中所代表的结构能够控制物质进出细菌细胞。 11、下图是酵母菌和细菌的结构示意图，据图回答： (1)生物圈中数量最多、分布最广的微生物是 . （2）酵母菌和细菌都为细胞个体，其中图是酵母菌，图是细菌，你的判断依据是，二者所共有的结构是、、。（3）从细胞的结构看，甲为______生物，乙为_____生物。（选填“原核”或者“真核”）
安徽建筑大学 《水资源与水污染治理》 课程论文 姓名： 学号： 系别： 班级： 完成时间：2014.5.4
摘要：我国水资源总量占世界水资源总量的7%，居第6位。但人均占有量仅有2400m3，为世界人均水量的25%，居世界第119位，是全球13个贫水国之一。我国水资源的时空分布与人口、耕地分布状况不协调。时间上，全年降水的70%-90%集中在6～9月份，冬季很少，年际间变化也很大。空间上，水资源分布是东南多西北少。长江流域及其以南地区耕地仅占全国耕地38%，水资源却占全国80%以上；而占全国耕地62%的淮河流域及其以北地区，水资源量不足全国的20%。时空分布不均匀和年际变化大，造成水旱灾害加重。90年代以来，年受旱灾面积达4亿亩左右，成灾面积3倍于50年代。 关键词：水资源储量缺乏分布 正文： 1.1中国水资源的特点 中国全国年平均降雨量为61，889亿立方米，平均降雨深度为648毫米。降雨量的45%都变为地表以及地下水资源，余下的55%都被蒸发掉了。因此，中国整个国土面积的水资源总量虽然很大，可同时中国拥有占世界第一为的众多人口，按人平均下来，其人均水资源拥有量只有世界平均值的26%，如果按耕地面积平均，为世界平均值的80%。 中国水资源的地区分布也非常不均衡。整体来说，从东南沿海向西北内陆方向，水量逐渐减少，基本状况为南方水多，北方水少。在东南沿海丘陵地带，年降雨量超过2,000毫米，长江中下游的大部分地区超过1,000毫米，丘陵地带达到1,400~1,800毫米。到达华北平原以后减少到500~600毫米。而大西北沙漠地区则不足25毫米，而在新疆维吾尔自治区南部以及西藏自治区北部通常也只不过为100~200毫米。 降雨量的地区分布不均衡，直接影响了水资源的分布，同时也与人口的分布以及耕地的分布不匹配。包括长江在内的南方江河各流域的水资源总量占全国的81%，而土地面积和耕地面积各占全国的约36%，人口占全国的54%，人均水资源拥有量为全国平均值的约1.6倍，耕地面积的水拥有量为全国平均值的2.3倍。但是，北方，尤其是海河、黄河、淮河三流域的水资源总量只不过是全国的7.5%，而人口和耕地密集，人口为全国的33.7%，耕地为全国的38.5%，按人口平均和按耕地面积平均，水资源拥有量大大低于全国平均值。 这种水资源分布的不均衡是中国水资源管理的基本问题，同时，也是南水北调构想的原点。另外，从水资源分布的时间推移来看，降雨量和流量的年分布情况也不均衡，每年的变化较大，呈枯水年和洪水年连续出现的倾向。 1.2.长江概况 长江发源于西藏自治区和青海省交界的各拉丹东雪山(1978年考察认定)，最上游部分大约800公里称做通天河，进了四川省则称做金沙江，通过险恶的峡谷(大约2,300公里)，之后，直至入海口这一段称做长江，也有时将从源头开始直至入海口都称做长江。在日本通常所说的扬子江为在入海口的江苏省附近，扬子江这一称呼在历史上由来已久。 自古以来，长江流域为水量充沛地区，而且，一直到支流小的江河流量都比较稳定，为适合利水的地区。有历史记载的灌溉设施是从公元前5世纪时就有的，当时的水利设施经过不断维修后一直延续到现代，目前仍在使用的水利设施为都江堰。此外，三国志中曾描述过，「运载超一万人以上的大舰队……」，说明当时曾经用于水运。尤其是现在，正在建设中的三峡水库附近下游流域的江河坡度和缓，而水量丰富的中小支流以及无数的大小湖泊群，都非常利于水运事业的发展。
1土地复垦与生态重建产生需要三个条件： ①土地与生态问题已达到一定的危害程度—足以引起人们的注 意； ②公众有关心生活质量的意识（环境意识）； ③社会有一定的经济发展水平（实力）。 土地复垦与生态重建是社会生产力发展到一定阶段，人类与土地的关系以及与环境的关系陷于深刻危机的严峻时期兴起的。它的兴起，意味着人类与土地以及环境都遭受了巨大的创伤。 2土地复垦与生态重建的作用 恢复土地资源、解决人地矛盾的一种有效措施 保护生态环境、提高人民生活质量的有效措施 缓解工农矛盾、解决就业和维护社会安定团结有效途径 区域和矿业可持续发展的有力保障 3我国矿产资源开发利用现状 1、需求量不断增大，资源量日益短缺: 2010年我国矿产需进口量将达到2亿t，到2020年，进口量将达到2.5亿~3亿t，那时全世界将面临矿产资源贫乏的困境。 2. 矿产资源分布不均，开发利用难度不断加大:矿产的利用不再是单一矿种的选治，而将转向多矿种、伴生矿的综合利用。这是对传统理论与方法的挑战 3.矿产资源浪费严重，环境成本高:首先，是矿产储量的最终开采利用率很低；其次，是矿产资源综合利用率低；矿产资源开发利用与环
境协调问题是不容忽视的世界性问题。 4土地破坏的分类： 中国科学院黄土高原综合考察队认为煤炭开采造成的土地破坏有两种类型：一是占用土地，包括排矸场、露天开采剥离物压占的土地及由其引起的土地污染；二是采空区造成的地表变形、塌陷、裂缝，以及由此引起的水土流失、土地质量退化。 5土壤孔隙的分类： 无效孔隙：在无结构的黏土中较多，在砂质土及结构良好的土壤中少毛管孔隙：能保持对植物有效的毛细管水，对土壤供水供肥具有重要的意义 通气孔隙：是土壤水分，空气的通道，其数量是土壤通气、透水性的重要指标 6土壤质地的分类： 黏质土类: 颗粒细小，比表面积大，大孔隙小，通气透水性差，能 阻留悬浮物于土壤表层。具有较强保肥、保水性能，但也增加了污染物的转移难度 砂质土类:砂粒含量占优势，通气性、透水性强，分子吸附、化学 吸附及交换作用弱。对污染物的吸附能力弱，由于通气孔隙大，污染物容易随水淋溶、迁移 壤土:介于黏土和砂土之间，其形状差异取决于壤土中砂、黏粒含量比例 7土壤污染过程的特点：
关于水环境污染与防治 杨雄 （华北水利水电学院） Knowledge about water pollution and its prevention 摘要：众所周知，水是地球上所有生命赖以生存的基础。水是生命的起源，远古时期最早的生 命诞生在古老的海洋里，即使实现登陆，生命的存在仍然以水作为首要条件。即使在当今代表 了最尖端科技的航天领域，对外太空生命的探索仍然以水作为第一判断条件，可以说：没有水， 一切生命创造的精彩都将不复存在。当今世界，经济在高速发展，我们对于水需求更大，然而 我们却在面临前所未有的水危机。 【Abstract】As everyone knows, the water is all life on earth is the basis for the survival of. Water is the origin of life, in ancient times the earliest life born in the ancient oceans, even the realization of landing, the existence of life still to water as a primary condition. Even today represents the most cutting-edge technology in the aerospace field, the outer space exploration of life still to water as the first condition, can say: without water, all life to create wonderful would not exist. In today's world, economic development is rapid, the greater demand for water, but we are in the face of hitherto unknown water crisis. 关键字：水资源水污染水污染来源危害水污染防治 【Keyword】Water resources,Water pollution,Water pollution source,Harm,The prevention and control of water pollution 一、简单了解水污染 由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失称之为水污染。水的污染有两类：一类是自 然污染；另一类是人为污染。而后者是主要的。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学 性污染、物理性污染和生物性污染三大类。化学性污染物又可分为：无机污染物、无机有毒物、 有机有毒物、需氧污染物、植物营养物、油类物质等；物理性污染又可分为：悬浮物污染、放 射性污染、热污染；生物污染主要指造成疾病的病原体对水体的污染。