《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
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。
水处理生物学习题集 供给排水工程专业用 根据下列参考书目编制而成: 《环境微生物学》王泉玲等编 《水处理微生物学基础》顾夏声等编 《水污染控制工程微生物学》罗志腾等编 《水处理微生物学》同济大学编 《微生物学》武汉大学，复旦大学编 《Instructors Guide for microbioloby》专业名次80余条，问题讨论、简述题70个。
第一章绪论 内容提要 环境微生物学是环境科学的一个重要分支，其核心就是应用微生物的基本原理与方法来研究人类生产与生活中出现的环境问题。即研究人类生存环境与微生物间的相互关系与作用规律，尤其着重于研究微生物活动对人类环境产生的有益与有害影响，揭示微生物、污染物及环境三者间的相互关系与作用规律，为保护环境，造福人类服务。 “微生物”并非生物分类学概念，它是对一类个体微小，形态结构简单的非细胞生物、单细胞生物及个体发育低级的多细胞生物的统称。微生物通常要借助于显微镜观察，它们具有形态微小、结构简单、种类多、个体小、分布广、生长繁殖快、易变异的共同特点。其主要类别包括非细胞生物（病毒、噬菌体），原核细胞型生物（细菌、放线菌、枝原体、依原体、立克次氏体、兰细菌）和真核细胞型生物（真菌、原生动物、藻类等）。自然界中微生物的分布极为广泛，可以说它们是“无处不在”，土壤是它们的大本营，水是良好的生活环境，空气则是传播的最佳媒介。 微生物与人类活动的各方面有着广泛密切的联系，工业、农业、医学、环境科学等各个领域无不用到微生物学知识。 人类对微生物世界的揭示始于17世纪荷兰人吕文虎克（Antony Van Leeuwenhoek 1632～1723）用显微镜进行的各种观察，而微生物学的真正奠基与发展则要归功于法国学者巴士德（Louis Pasteur 1822～1895），德国学者柯赫（Robert Koch），苏格兰人李斯特（Joseph Lister），英格兰人真纳（Edward Jenner），俄国人伊凡诺夫（Ivanovski），维诺格拉斯基（Winogradsky）和荷兰生物学家贝依林克（M.V.Beijerinck），近代微生物学的发展是一大批生物学家们的共同成就。 前人们的研究使得微生物学各领域建立了完整的体系，系统地形成了微生物的形态学、生理学、遗传学、生物化学、生态学等相应学科。 环境微生物学的兴起与发展始于本世纪六十年代后期。脱颖于其母体——微生物学——而以其独立的研究对象发展起来，作为一门新型边缘学科，它与其他学科相互影响、渗透、补充。 习题： 1－1.解释下列名词 微生物环境微生物学非细胞生物原核生物真核生物1－2.环境微生物学研究的内容和任务是什么？ 1－3.微生物有何特点？环境中微生物包括哪些主要类别？ 1－3.我国现行的生物分类把生物分为哪几类？微生物分别属于什么界？
2010年秋环境工程微生物学期中考试试题 一、填空题 1.微生物是个体微小、形态构造简单的无器官分化或仅有低级器官分化的单细 胞或多细胞或非细胞生物的统称，一般要借助显微镜才能观察。 2.第一个用自制显微镜观察到微生物的学者是吕文虎克，被称为微生物学研究的先驱 者，而法国学者巴斯德和德国学者科赫则是微生物生理学和病原菌学研究的开创者。 3.微生物学的发展简史可分为史前时期人类对微生物的认识和利用，微生物的形态学发 展阶段，现处于微生物的分子生物学阶段。 4.微生物在现代生物分类系统中分别属于原核生物界、真菌界、原生生物界、病毒界。 5.生物分类学家将种做为分类的基本单位，将相近似的分类基本单位归为一类，称之为 属，更高一级的分类单位依次推为科、目、纲、门、界。 6.细菌分类除形态、构造性状外，需要增加生理的、生化的、生态的、性状做为补充。 7.微生物的学名采用“双名法”，是按属名和种名而命名的，前者采用以大写字母开 头的拉丁语化的名词，后者采用以小写字母开头的拉丁语化的形容词。 8.Escherichia coli castellani and chalmers，是由Castellani 和chalmers 给大肠埃希氏杆 菌的命名。 9.Bacillus sp. (spp.)是属名，sp.是单数，spp.是复数，表示该细菌的名称只有属名， 没有种名。 10.Protoplast即原生质体，它是一切细菌所共有的细胞构造，它包括细胞膜、细胞质 和原核。 11.常见的G-无芽孢杆菌类细菌的代表属有大肠杆菌属，假单胞菌属；亚硝酸细菌属，硝 酸细菌属等。 12.常见的G+无芽孢杆菌类细菌的代表属有乳酸杆菌属、分枝杆菌属等。 13.放线菌的菌体形态呈辐射状，革兰氏染色呈阳性，大多数为化能异养营养型微生 物。 14.革兰氏阳性细菌细胞壁独有的化学成分是磷壁酸，而革兰氏阴性细菌细胞壁独有的化 学成分是脂多糖。 15.磷壁酸是G+ 菌细胞壁的特有成分，几丁质是霉菌细胞壁的主要成分，吡啶二羧酸 钙主要存在于细菌芽孢结构中，二氨基庚二酸主要存在于G- 菌的壁中，藻胆蛋白主要存在于蓝细菌中。 16.球菌按分裂后产生的新细胞的排列方式可分为单球菌、双球菌、链球菌、四联球菌、 八叠球菌和葡萄球菌。 17.细菌的核糖核蛋白体由70S组成，它由50S 和30S 两个亚基组成。 18.细菌的菌落特征包括大小、形状、隆起形状、边缘情况、表面状态、表面光泽、颜色 透明度等。 19.细菌的内含物有肝糖粒、淀粉粒、异染颗粒、聚β-羟基丁酸等。
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。
《水质工程学（Ⅱ）》教学大纲 学时：40 学分：2.5 教学大纲说明 一、课程教学目的与任务 《水质工程学（Ⅱ）》是给水排水专业的主干课程之一，是给水排水专业的必修课程。本课程的主要任务是，使学生掌握水处理基本原理，全面系统地了解水在社会循环中的性质、城市污水的水质特征与水质标准、水体污染与自净等基本概念与理论，较扎实地掌握水处理的基本概念、基本理论、基本方法及其发展状况，基本掌握水处理的工程技术与方法、应用条件以及新工艺与新技术，为将来从事本专业的工程设计、科研及运行管理工作奠定必要的理论和应用基础。培养学生具有设计、计算水质工程中的各构筑物、工艺系统的初步能力。为将来从事本专业的水工程设计、科研及运行管理工作等奠定必要的理论和应用基础 二、课程的基本要求 1. 了解水的污染指标、污水排放标准、污水处理的目标和我国现行法规对污水处理技术提出的要求； 2.了解水体污染的原因和危害、水体自净过程规律、水污染防治措施； 3.掌握城市污水处理方法和工艺技术原理、设计计算方法；了解新工艺与新技术的应用条件，培养学生具有水质工程设计、运行管理与科学研究的基本能力； 4.熟悉污泥处理与处置设施的设计的设计原理与设计方法； 5. 基本掌握城市污水处理工程的设计、运行管理与科学研究的技能。 三、与其它课程的联系与分工 学习本课程前，学生应掌握高等数学、水力学、水文学、工程地质学、水泵与水泵站、水分析化学、水处理生物学等课程的相关内容。
教学大纲内容 第1章水体污染与自净 污水的分类、城市污水的特征与污染指标；排放标准。 水体污染及危害、水体自净的基本规律。河流氧垂曲线方程的建立及应用，水环境容量。教学提示：掌握污水的分类、城市污水中污染物特征及污染指标、污水排放要求。 重点掌握水体自净的基本规律，河流氧垂曲线方程，控制水体污染方法，城市污水处理系统的组成。 第2章物理处理 物理处理单元及构筑物的工作原理，设计及计算方法。 教学提示：本章重点格栅、沉砂池、初沉池、二沉池的功能、工作原理、基本构造、主要设计参数、设计要点等。学生能正确地选型，及掌握基本的设计方法。如何强化和改进沉淀池的沉淀效果。 第3章生物处理概论 微生物代谢与底物降解、生物处理工艺概述、生物处理的生化反应动力学基础。 教学提示：本章重点微生物的生长规律、微生物增长与产率系数关系；生物处理工艺分类、生物处理的应用与发展；生物处理动力学基本方程。 第4章活性污泥法 活性污泥法的基本原理、活性污泥法反应动力学公式、曝气的原理与曝气设备、活性污泥法的运行方式、传统活性污泥法系统的工艺设计计算、活性污泥处理系统的运行管理。 教学提示：本章重点让学生了解活性污泥处理污水的基本原理，掌握有机物降解与微生物反应动力学关系，介绍目前活性污泥法运行方式及优缺点，根据曝气理论及微生物需氧理论设计曝气系统，重点掌握传统活性污泥处理系统工艺设计原理及设计计算方法。介绍活性泥处理系统的发展动向。 第5章生物膜法 生物膜法基本原理与基本流程。介绍几种生物膜工艺如生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、曝气生物滤池等设计原理、构造、及设计方法。 教学提示：重点让学生了解生物膜法处理污水的原理、与活性污泥法工艺的区别和特点。介绍生物膜法需氧量的计算、生物滤池和生物接触氧化的工艺设计计算方法。 第6章厌氧生物处理 介绍污水厌氧生物处理基本理论和基本概念：净化机理、工艺流程、影响因素、应用条件、发展趋势。污水厌氧生物处理工艺设计参数及设计计算，两级厌氧与两相厌氧生物处理教学提示：重点掌握厌氧生物处理影响因素，厌氧接触法工艺系统设计方法；上流式厌氧污泥床基本构造与设计方法。 第7章自然生物处理系统 稳定塘、土地处理和湿地处理系统净化污水的原理、基本工艺流程、基本设计方法。稳定塘类型。土地处理系统应用中应注意的问题。 教学提示：重点介绍稳定塘的类型及设计方法，湿地处理系统设计时应注意的问题。 第8章污水深度处理与利用
一填空（毎空1分） 1.兼性微生物指在有氧和无氧的条件下都能生 活的微生物。 2.通过生物分解潜能实验和生物分解模拟实 验实验来判断有机物的生物分解性 3.微生物通过反硫化作用作用使硫酸盐转 化为硫化氢。 4.鉴别培养基是一类根据微生物的特性设计的， 可借助肉眼直接判断微生物种类的培养基。 5.酶促反应动力学中的米氏方程是 v=VmS/Km+S 。 6.霉菌是丝状真菌的一个俗称。 7.废水处理中常见的丝状细菌主要有铁细菌、硫细 菌、球衣细菌。8.水中病毒的检测一般采用蚀斑检验法 9.在氧化塘中藻类和细菌形成互生关系 10.藻类的营养类型是光合自养 11.鞭毛是细菌的运动器官，芽孢是细菌生 活史的某一阶段形成的休眠体。 12.在原核生物的基因重组中，转化是指游离 的DNA片段直接进入受体的细胞 13.酵母菌的繁殖方式是出芽。 14.细菌根据与氧的关系可划分为（好氧菌）、（厌氧 菌）、（兼性菌）。 15.微生物的环境生存因子有温度、pH、辐射、（干燥）、 （有毒物质）等。 16.细菌体内染色体外的遗传信息的携带者是（质粒） 17.根据实验目的和用途的不同，培养基可分为三
类（选择）、（鉴别）、（富集）、。 18.病毒的繁殖过程可以这样描述：吸附和侵入、（复 制和合成）、（装配和释放）。 19.酶促反应动力学中的米氏公式是（v=V m S/K m+S）， 其中Km只与酶的（种类）和（性质）有关。
20.细菌的特殊结构包括芽孢鞭毛线毛和 荚膜。 21.发酵是指微生物的分子内无氧呼吸。 22.放线菌菌丝根据形态和功能可以分为基内菌丝、 气生菌丝、孢子丝。 23.选择培养基是按照某种或者某些微 生物的特殊营养要求专门设计的培养基，可以使目的微生物成为优势种。 24.硝化细菌和亚硝化细菌在水中形成互生关 系 25.硝化细菌的营养类型是化能自养 26.微生物的计数方法有显微镜直接计数法、荧光 计数法、活菌计数法、特定微生物计数法。二、选择 1.我国饮用水水质标准所规定的大肠菌群数是？___ （1）每100mL水样中不得检出；（2）每1000mL水样中不得检出。（3）一升水不超过1000个 2.细菌形态通常有球状、杆状、螺丝状三类。自然界中最常见数量最多的是___。 (1)螺旋菌(2) 杆菌(3) 球菌 (4) 弧 菌 3.液氯消毒时，同样的液氯浓度，哪种条件下杀菌效果最好 (1)PH 3 (2) PH 7 (3) PH 9 (4) PH 5 4.一份子葡萄糖经过EMP途径产生多少个ATP ，(1)2 (2)4 （3)6 （4)8 5接上题，EMP途径后进入TCA循环共产生多少个ATP
青岛理工大学继续教育学院课程考试 20 18 ~20 19 学年第 1 学期水处理微生物学基础课试卷使用层次专升本出题教师张立伟 学号：姓名：专业：年级：函授站：
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给水排水工程专业实验室教学大纲 一、实验教学在本专业的性质和任务 给水排水专业是实践性很强的应用型专业，其教学建设是适应生产的不断发展逐渐形成完善的。给水排水工程专业的教学与实验教学是给水排水和环境工程两个专业的必修课程。 实验教学在整个教学过程中的任务是：培养学生具有解决城市水厂和工业企业自用水的水质处理的基本理论、工艺流程、主要水处理构筑物及设备，学习科学实验的理论、方法，培养学生具有对不同水质进行处理时的实验能力与设计计算能力以及培养学生的创新意识。 二、毕业生应获得的实验技能要求 1．具有分析实验现象，加深对水处理原理理解的能力； 2．掌握水处理实验基本测试技术； 3．具有设计实验方案和组织实验的能力； 4．掌握测试仪器原理及使用方法； 5．掌握水处理构筑物的工艺流程及运转性能; 6．具有分析实验及整理实验数据的能力; 7．结合实验内容检索相关文献的方法,了解当前技术发展现状,掌握研究信息。 三、实验教学，实践教学的主要内容 结合给水排水工程教学特点，参照外校同类专业实验教学，初步制定以下实验教学内容； 1．第一学年第一学期组织学生参观实验室； 2．第一至第四学年，开放实验室开设演示实验、验证型实验、设计型实验、综合型实验； 3．第四学年至第七学期组织学生赴现场进行参观，认识运转实习； 4．第四学年至第七学期组织学生有序开展专业实验教学； 5．第四学年至第八学期实施学生毕业试验及教学活动。 四、主干实验课程 无机化学、物理化学、水分析化学、有机化学、工程测量、流体力学、水处理生物学、泵与泵站、水质工程试验。 五、实验课程设置基本框架 1．学科基础课实验； 计算机文化基础32 学时 Fortan 语言程序设计32 学时 大学物理实验48 学时 电工与电子技术12 学时 工程力学 2 学时 工程测量16 学时 物理化学 6 学时 无机化学 4 学时 水分析化学12 学时
《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 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 简述放线菌的特点与菌落特征。 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。它的细胞结构 1 / 7
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、装配与释放四个阶段。 4、微生物基因重组的形式很多，在原核微生物中通常是部分遗传物质的转移和重组，如转化、接合和传导等都是基因重组在细胞水平上的反应。 5、放线菌是一类呈菌丝生长和以孢子繁殖的原核生物，其菌丝有基内菌丝、气生菌丝和孢子丝三种类型。 6、自来水厂的常用消毒方法有加氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒。 7、原生动物中的钟虫和后生动物中的轮虫出现，可以作为处理效果良好的指示生物。 8、根据组成成分不同，酶可以分为单成分酶和双成分酶，双成分酶中，主酶是由蛋白质组成的，决定反应的专一性和高效性。 9、从效果上看，造成二次沉淀污泥沉降问题的原因有丝状菌污泥膨胀、不絮凝、微小絮体、起泡沫和非丝状菌污泥膨胀。 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。 15、酶的活性中心可分为两个部分，一个是结合部位，另一个是催化部位。 16、EMP途径和三羧酸循环是糖分解的主要途径。 17、工程上把菌体细胞能相连而形成丝状的微生物统称为丝状菌。如丝状细菌、丝状真菌、放线菌和蓝藻（蓝细菌）等。 18、侵染寄主细胞后暂不引起细胞裂解的噬菌体称温和噬菌体。 19、污泥絮体结构分为宏结构和微结构两类。 20、微生物的呼吸类型有好氧呼吸、厌氧呼吸、发酵三种。反硝化细菌的呼吸类型是厌氧呼吸。 21、按微生物数目的对数绘制的生长曲线图，曲线可分为缓慢期、对数期、稳定期和衰老期四个阶段。 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。 29、对于容易被高温破坏的物质，如含葡萄糖、乳糖的培养基，则应降低温度至115℃（必要时可适当延长灭菌时间）。
《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
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
《水处理生物学》习题及题答案 第一章绪论 1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。 2 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 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。 2 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。
实验五水中菌落总数的测定及染色观察 一、实验目的 掌握国标中关于水中细菌总数的测定基本原理和方法；熟悉水体中细菌总数的检验方法、检验原理、检验依据、数据处理和报告方法；了解取样规程；采用革兰氏染色法判定微生物的特性。 二、实验原理 本实验应用平板计数技术测定污水中细菌总数。由于水中细菌种类繁多，它们对营养和其他生长条件的要求差别很大，不可能找到一种培养基在一种条件下，使水中所有的细菌均能生长繁殖，因此，以一定的培养基平板上生长出来的菌落，计算出来的水中细菌总数仅是一种近似值。目前一般是采用普通牛肉膏蛋白胨琼脂培养基。 三、实验试剂与器材 牛肉膏蛋白胨琼脂培养基，灭菌水； 灭菌三角烧瓶，灭菌的带玻璃塞瓶，灭菌培养皿，灭菌吸管，灭菌试管，培养箱等。 四、实验步骤 (1) 水样的准备 [1].底泥湖泊水（污水1）：称取1 g底泥于三角瓶中，加入蒸馏水50 mL，于振荡箱中振 荡30 min后，过滤，待用； (2) 细菌总数测定 [1].稀释水样取3个灭菌空试管，分别加入9 ml灭菌水。取1 ml水样注入第一管9 ml灭 菌水内，摇匀，再自第一管取1ml至下一管灭菌水内，如此稀释到第三管，稀释度分别为10-1、10-2与10-3。稀释倍数看水样污浊程度而定，以培养后平板的菌落数在30—300个之间的稀释度最为合适，若三个稀释度的菌数均多到无法计数或少到无法计数，则需继续稀释或减小稀释倍数。一般中等污秽水样，取10-1、10-2、10-3三个连续稀释度，污秽严重的取10-2、10-3、10-4三个连续稀释度。 [2].用灭菌吸管吸取1 ml稀释水样，注入灭菌培养皿中。共做两个平皿。分别倾注约20ml 已溶化并冷却到45℃左右的肉膏蛋白胨琼脂培养基，并立即在桌上作平面旋摇，使水样与培养基充分混匀。 [3].另取一空的灭菌培养皿，倾注肉膏蛋白胨琼脂培养基15 ml，作空白对照。
《水处理微生物学》复习题 一、填空题 1、微生物的形状主要有、、。 2、根据生活所需的能量来源不同，微生物可以分为和。 3、微生物的呼吸类型有、和发酵三种。 4、葡萄糖分解进入三羧酸循环的化学底物是。 5、饮用水常用消毒方法主要有、、。 6、共处于一个环境中的微生物之间可以有、、 等相互作用的关系。 7、污水好氧生物处理的方法主要有、、。 8、水中的原生动物主要有、、三大类。 9、细菌的基本结构主要有和等，特殊结构主要有、、等。 10、微生物的营养类型主要有、、 和。 11、纤维素、淀粉、脂肪等不含氮有机物在好氧微生物作用最后变成了。 12、根据培养基的状态不同可以分为、、。 13、病毒粒子的基本化学组成是和。 14、生物获取能量的主要方式主要是循环。 15、河流污化系统要以分为、、、组成的。 二、选择题 1、适合所有微生物的描述是（）。 A.多细胞的 B.有明显的核 C.只有用显微镜才能观察到 D.可以进行光合作用 2、细菌的主要繁殖方式是（） A.增殖 B.芽殖 C.裂殖 D.孢子生殖 3、产甲烷菌是（）。 A.古细菌 B.真菌 C. 放线菌 D. 蓝细菌
4、真菌细胞中没有（）。 A.线粒体 B.叶绿体 C. 内质网 D. 高尔基体 5、原生动物所表现出特征接近于（）。 A.植物 B.动物 C. 真菌 D. 病毒 6、酵母菌一般生长最适宜的pH值为（）。 A.2-3 B.4.5-6.5 C. 6.5-7.5 D. 7.5-8.5 7、微生物遗传和变异的物质基础是（）。 A.蛋白质 B.核酸 C. 碳水化合物 D. 脂肪 8、微生物细胞中含量最多的是（） A.氧 B.碳 C. 氮 D. 水 9、以下不酶的性质的是（） A.酶的本质是蛋白质 B.酶的反应速率只受温度和pH值影响 C. 酶具有高度专一性 D. 酶具有催化作用 10、处于稳定生长期的细菌，（） A.细菌数目出现负增长 B.细菌总数保持动态平衡 C. 细菌分裂缓慢 D. 细菌分裂总数不明确 11、对于生长因子描述错误的是（） A.是微生物能够合成的有机物或无机物 B.不同的微生物需要不同的生长因子、 C.同种微生物不同条件下所需的生长因子不同 D.主要有氨基酸、碱基及维生素 12、营养物质从胞外进入胞内消耗能量但没有发生化学变化的是（）。 A.单纯扩散 B.促进扩散 C.主动运输 D. 基团转位 13、能利用面有有机物中的碳源和能源生长的细菌是（）。 A.光能自养 B. 化能自养 C. 光能异养 D. 化能异养 14、配制培养基时常用的凝固剂是（）。 A.硅胶 B.琼脂 C. 明胶 D. 纤维素 15、（）是细菌细胞吸收营养的主要部位。 A.荚膜 B.细胞膜 C. 细胞壁 D. 细胞质 16、硝酸细菌依靠（）方式产能。 A.发酵作用 B.有氧呼吸 C. 无氧呼吸 D.光合作用 17、E.coli是（）微生物。
《水处理微生物学》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码： 课程名称：水处理微生物学 英文名称：Microbiology of Water Treatment 课程类别：专业必修课 学时：36 学分：2. 0 适用对象: 给水排水专业本科学生 考核方式：考试 先修课程：普通化学、物理化学、水分析化学 二、课程简介 主要学习微生物、水生植物等的形态、分类、生理特性及其生活环境、给水和废水处理中常见的微生物及与之相关的实验等内容，是给水排水工程有关专业课特别是“水质工程学”中生物处理的基础课程。 This course mainly introduces morphology, classification, physiological characteristics and living environment of microorganism and aquatic plant. Common microorganism s and those relevant experimental in water and wastewater treatment are introduced too. This course is a basic course for specialized courses related to Water and Wastewater Engineering, especially for biological treatment in Water Quality Engineering. 三、课程性质与教学目的 水处理微生物学课程是给水排水工程专业的一门重要专业基础课。本课程的任务是使学生系统掌握微生物学的基本知识，了解微生物的形态、掌握微生物的生理特性、控制以及利用它们的方法，掌握微生物、水生植物、水生动物等在水体净化和水处理种的作用机理，熟悉水中微生物的检验方法等。 四、教学内容及要求（理论26学时） 第一章绪论 (一)目的与要求 通过学习后，要求学生能够了解生物的分类和命名法、与水处理相关的主要生物种类，明确水处理生物学的研究对象与任务。 (二) 教学内容 1. 主要内容： （1）水处理生物学的研究对象与任务