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第十二章水生植物的水质净化作用及其应用1.水生植被健全的水体，其水质通常比较清澄，为什么？答：大型水生植物主要通过物理和生物化学作用促进水中悬浮物质的沉降。
物理作用主要是由于大型水生植物在水中形成的茂密植被具有抑制风浪和减缓水流的功能，由此可促进水中悬浮物的沉降，以及减少底泥中颗粒物的再悬浮。
生物化学作用则是指植物根部释放出氧气形成根际氧化区，使底泥由厌氧状态转变为好氧状态，避免因有机物厌氧分解导致的底泥上浮，因此有水生植被存在的水体，水质都比较澄清。
2.大型水生植物能吸收或分解哪些污染物？答：水生植物直接吸收、降解的污染物包括两大类：氮磷等植物营养物质和对水生生物有毒害作用的某些重金属和有机物。
3.大型水生植物抑制浮游藻类生长的主要机理是什么？答：大型水生植物和浮游藻类同为水体初级生产者，相互之间具有竞争抑制的特点，在大型水生植物占优势的情况下，藻类的生长可以被抑制。
大型水生植物主要通过以下两种机制抑制藻类生长：（1）资源竞争抑制（2）释放抑藻化感物质4.浮游藻类有哪些水质净化功能？答：（1）对氮磷的吸收氮磷是浮游藻类必需的营养物质，因此藻类大量生长时，可以吸收水中的氮磷转化为自身的结构组成物质。
（2）对重金属的去除浮游藻类可以吸收富集水中的重金属。
藻类去除重金属的过程包括吸附和转移两个阶段。
（3）对有机物的去除藻类对有机物的去除机理分为两种：转化降解和富集。
5.漂浮植物水处理系统的水质净化机理是什么？答：漂浮植物水处理系统依靠植物和微生物的共同作用完成水质净化。
漂浮植物在塘表面形成一个垫层，垫层的下面由于植物释放氧气在根系附近形成好氧层，向下随氧含量逐渐减少形成兼氧层和厌氧层。
三个层中存在对应的好氧、兼氧、厌氧微生物群落。
塘内有机物的降解主要通过微生物来完成。
氮的去除主要通过四个过程完成：（1）植物的吸收；（2）随固体颗粒物的沉降；（3）硝化、反硝化；（4）氨的挥发。
磷的去除主要是通过植物的吸收和沉降作用。
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？各种营养物质的功能是什么？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％，其他10％～30％为干物质。
干物质中有机物占90％～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）。
应注意，不同微生物细胞化学组分不同；一种微生物在不同的生长阶段，其化学组分也不同。
微生物的营养要求在元素水平上都需要20种左右，且以碳、氢、氧、氮、硫、磷为主；在营养水平上则都在六大类的范围内，即碳源、氮源、能源、生长因子、无机盐和水。
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。
它的作用是提供细胞骨架和代谢物质中碳素的来源以及生命活动所需要的能量。
异养微生物在元素水平上最适碳源适"C·H·O"型。
提供细胞组分中氮素来源的各种物质称为氮源。
它的作用适提供细胞新陈代谢中所需的氮素合成材料。
极端情况下（如饥饿状态），氮源也可为细胞提供生命活动所需的能量。
能为微生物生命活动提供最初能量来源的营养物质和辐射能，称为能源。
各种异养生物的能源就是碳源。
化能自养微生物的能源十分独特，它们都是一些还原态的无机物。
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。
按微生物对生长因子的需要与否，可把它们分成生长因子自养型微生物、生长因子异养型微生物和生长因子过量合成型微生物三种。
无机盐或矿质元素主要为微生物提供碳源、氮源以外的各种重要元素。
无机盐类在细胞中的主要作用是：1)构成细胞的组成成分。
2)酶的组成成分。
3)酶的激活剂。
4)维持适宜的渗透压。
5)自养型细菌的能源。
6)无氧呼吸时的氢受体。
水在微生物细胞内有两种存在状态：自由水和结合水。
它们的生理作用主要有以下几点：1)溶剂作用。
所有物质都必须先溶解于水，然后才能参与各种生化反应。
1.PHB : 是细菌所特有的一种碳源和能源贮藏物, 不溶于水, 溶于氯仿, 可用尼罗蓝或苏丹黑染色。
2.丝状细菌: 铁细菌, 硫细菌和球衣菌又常称为丝状细菌。
这类细菌的菌丝的体外面有的包着一个圆筒状的黏性皮鞘, 组成鞘的物质相当于普通细菌的荚膜, 由多糖类物质组成。
3.光合细菌: 简称PSB, 是具有原始光能合成体系的原核生物总称。
4.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, 是水生生物的一个重要生态类型。
5.原核微生物: 指核质和细胞质之间不存在明显核膜, 其染色体由单一核酸组成的一类微生物。
6.真核微生物: 是一大类细胞核具有核膜, 能进展有丝分裂, 细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等多种细胞器的生物体7.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, 把细胞壁完全包围住。
8.芽孢: 某些细菌在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, 抗逆性强的休眠构造, 称为芽孢。
9.菌落: 在固体培养基上〔〕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。
10.黏液层: 有些细菌不产荚膜, 其细胞外表仍可分泌黏性的多糖, 疏松地附着在细胞壁的外表上, 与外界没有明显边缘, 这叫粘液层。
11.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黏集在一起, 被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌集团, 叫菌胶团。
12.衣鞘: 水生环境中丝状菌的丝状体外表的粘液层或荚膜硬质化, 形成一个透明坚韧的空壳。
13.鞭毛: 某些细菌外表伸出的细长, 波曲的附属物称为鞭毛。
14.蓝细菌: 旧名蓝藻或蓝绿藻, 是一类进化历史悠久, 革兰氏阴性, 无鞭毛, 含叶绿素〔但不形成叶绿体〕能进展产氧光合作用的大型原核生物。
15.核糖体：合成蛋白质的部位, 由核糖核酸和蛋白质组成。
16.溶源现象: 宿主细菌感染噬菌体后, 并不开场合成更多的噬菌物质的一种噬菌体和宿主细菌之间的关系。
水处理生物学习题（答案供参考）第一部分水中常见微生物一、选择：1. 适合所有微生物的特殊特征是__C_。
A、它们是多细胞的B、细胞有明显的核C、只有用显微镜才能观察到D、可进行光合作用2．原核细胞细胞壁上特有的成分是（ B ）。
A、肽聚糖B、几丁质C、脂多糖D、磷壁酸3．细菌形态通常有球状、杆状、螺旋状和丝状四类。
自然界中最常见的是（B、C）。
A、螺旋状B、杆状C、球状D、弧形4. 革兰氏阳性菌细胞壁特有的成分是__ D____。
A、肽聚糖B、几丁质C、脂多糖D、磷壁酸5. 革兰氏阴性菌细胞壁特有的成分是___C__。
A、肽聚糖B、几丁质C、脂多糖D、磷壁酸6. 细菌主要繁殖方式为（C）。
A、增殖B、芽殖C、裂殖D、孢子生殖7．二分裂过程大多数经常在（ B ）中进行。
A、病毒B、原生动物C、细菌D、真菌8．下列有关腐生细菌的描述不正确的是：（ B ）。
A、腐生细菌是化能异养型的B、腐生细菌只能从死的有机残体中获得养料C、腐生细菌在自然界的物质循环中起决定性作用D、自然界大多数细菌属于腐生细菌9．细菌中参加光合作用的是（ A ）。
A、紫细菌和绿硫细菌B、肠的细菌如大肠杆菌C、土壤细菌如放线菌D、立克次氏体和衣原体10. 细菌中能产生芽孢的主要是__B__。
A、球菌B、杆菌C、螺旋菌D、弧菌11. 蓝细菌属于__A__型的微生物。
A、光能自养B、光能异养C、化能自养D、化能异养12. 蓝细菌的固氮部位是__C___。
A、静息孢子B、类囊体C、异形胞D、链丝段13. 蓝细菌和绿藻进行光合作用的关键因素是_B____。
A、硝酸盐离子B、阳光C、维生素A,C和ED、其他微生物如真菌14．放线菌具吸收营养和排泄代谢产物功能的菌丝是（ A）。
A、基内菌丝B、气生菌丝C、孢子丝D、孢子15．产甲烷菌属于（ A ）。
A、古细菌B、真细菌C、放线菌D、蓝细菌16. 真核细胞细胞壁上特有的成分是___B__A、肽聚糖B、几丁质C、脂多糖D、磷壁酸17. 下列细胞器中不是真菌细胞器结构的是__B___。
水处理微生物试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪种微生物通常用于生物处理工艺中？A. 细菌B. 病毒C. 原生动物D. 真菌答案：A2. 好氧微生物在水处理中的主要作用是什么？A. 降解有机物B. 产生能量C. 释放氧气D. 吸收营养盐答案：A3. 活性污泥法中，微生物的主要组成是什么？A. 原生动物B. 藻类C. 细菌D. 真菌答案：C4. 厌氧消化过程中产生的主要气体是什么？A. 氧气B. 甲烷C. 二氧化碳D. 氮气5. 以下哪种微生物在水处理中不常见？A. 硝化细菌B. 反硝化细菌C. 产甲烷细菌D. 乳酸菌答案：D6. 微生物在水处理中的作用不包括以下哪项？A. 去除悬浮固体B. 去除有机物C. 去除氮和磷D. 产生有毒物质答案：D7. 以下哪种微生物在水处理中具有硝化作用？A. 蓝藻B. 绿藻C. 硝化细菌D. 反硝化细菌答案：C8. 在水处理中，微生物的生物量通常通过什么指标来衡量？A. 化学需氧量（COD）B. 总悬浮固体（TSS）C. 总氮（TN）D. 活性污泥浓度（MLSS）答案：D9. 以下哪种微生物在水处理中具有反硝化作用？B. 绿藻C. 硝化细菌D. 反硝化细菌答案：D10. 微生物在水处理中的生物膜法中，生物膜的主要组成是什么？A. 细菌B. 藻类C. 原生动物D. 真菌答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1. 微生物在水处理中的作用包括去除______、______、______等污染物。
答案：有机物、氮、磷2. 好氧微生物需要______作为电子受体来进行代谢活动。
答案：氧气3. 在水处理中，微生物的生物量通常通过测量______来确定。
答案：活性污泥浓度（MLSS）4. 微生物在水处理中的生物膜法中，生物膜主要由______组成。
答案：细菌5. 微生物在水处理中的厌氧消化过程中，主要产生的气体是______。
答案：甲烷三、简答题（每题10分，共40分）1. 简述微生物在水处理中的作用。
水处理生物学试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 以下哪种微生物在水处理中起到硝化作用？A. 蓝藻B. 绿藻C. 硝化细菌D. 铁细菌答案：C2. 以下哪种物质不是水处理中常用的消毒剂？A. 氯B. 臭氧C. 过氧化氢D. 硫酸铜答案：D3. 以下哪种生物在水处理中起到除磷作用？A. 轮虫B. 线虫C. 原生动物D. 细菌答案：C4. 以下哪种微生物在水处理中起到脱氮作用？A. 蓝藻B. 硝化细菌C. 反硝化细菌D. 铁细菌答案：C5. 以下哪种微生物在水处理中起到除臭作用？A. 蓝藻B. 硝化细菌C. 反硝化细菌D. 硫化细菌答案：D二、填空题（每题2分，共10分）1. 在水处理中，____细菌通过硝化作用将氨氮转化为硝酸盐。
答案：硝化2. 反硝化作用是指在缺氧条件下，____细菌将硝酸盐还原为氮气的过程。
答案：反硝化3. 在水处理中，____是去除有机物的主要方法之一。
答案：生物降解4. 紫外线消毒是一种物理消毒方法，它通过破坏微生物的____来达到消毒效果。
答案：DNA5. 在水处理中，____是一种常见的除磷方法，通过生物作用将溶解性磷转化为不溶性磷。
答案：生物除磷三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述水处理中生物膜的作用及其形成过程。
答案：生物膜在水处理中起到生物过滤和生物降解的作用。
其形成过程包括：初始附着阶段，微生物附着在滤料表面；生长繁殖阶段，附着的微生物开始生长繁殖；成熟稳定阶段，生物膜达到一定厚度，形成稳定的生物膜结构。
2. 描述水处理中生物脱氮的过程。
答案：生物脱氮过程包括硝化和反硝化两个阶段。
硝化阶段中，氨氮首先被硝化细菌转化为亚硝酸盐，再转化为硝酸盐。
反硝化阶段中，反硝化细菌在缺氧条件下将硝酸盐还原为氮气，从而实现脱氮。
四、论述题（每题20分，共40分）1. 论述水处理中微生物的作用及其影响因素。
答案：微生物在水处理中起到关键作用，包括有机物的降解、氮磷的去除、重金属的吸附等。
《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。
第三章古菌1简述古菌的生物学特征，试比较这些特征与真细菌、真核生物的异同。
答：古菌是一个在进化途径上很早就与真细菌和真核生物相互独立的生物类群，主要包括一些生长在独特的生态环境的生物类群。
在细胞结构和代谢上，古菌在很多方面接近原核生物。
然而在基因转录和翻译这两个分子生物学的中心过程上，它们并不明显表现出细菌的特征，而是接近于真核生物。
古菌中除无壁嗜热古菌没有细胞壁外，其余都有与真细菌功能相似的细胞壁，但与大多数细菌不同，其细胞壁中没有肽聚糖，而含假肽聚糖、糖蛋白或蛋白质。
而且，绝大多数细菌和真核生物的细胞膜中的脂类主要由甘油脂组成，而古菌细胞膜中的脂类由甘油醚构成。
古菌鞭毛的成分和形成过程也与细菌不同。
2简述古菌的主要类型。
答：从rRNA进化树上，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。
3简述产甲烷古菌的特征与应用。
答：产甲烷古菌是一大群在严格厌氧条件下产生甲烷的菌，形态多样，有球形、杆形、螺旋形、长丝形和八叠球形等。
大多数种可利用H2/CO2，很多种可利用甲酸。
一般的产甲烷细菌都是中温性的，最适宜的温度在25～40℃之间，高温性产甲烷细菌的适宜温度则在50～60℃之间。
产甲烷细菌生长最适宜的pH范围约在6.8～7.2之间。
如pH值低于6或高于8，细菌的生长繁殖将受到极大影响。
产甲烷古菌可用于有机污染物的厌氧生物处理。
理论课部分1说明水污染的来源、途径及危害。
答:(1)工业污染源。
主要污染地下水和地面水。
形成硫酸雾、酸雨;汞污染,形成“水俣病”;镉污染,形成“骨痛病”;短期集中排放,引起水生物大量死亡;还可引起农业减产。
(2)生活污染源。
污染地面水、地下水。
其中的病原微生物可引起流行病爆发。
其中的氮和磷可引起水体富营养化,造成水生生物死亡。
(3)面源污染。
农田施的化肥、农药,其中的氮会流失,引起水体污染,在水中形成亚硝酸胺可致癌;蔬菜、水果中的农药在人体内累积,形成潜在危害。
2什么是微生物(Microbe)?答:对形体微小,形态简单的低等生物的统称。
3微生物的共同特性有哪些?答:(1)形体微小,结构简单;(2)比表面积大,代谢能力强;(3)生长旺盛,繁殖快;(4)适应力强,易变异;(5)分布广,种类多。
4水中有哪些常见的微生物?答:非细胞类型:病毒(动物病毒、植物病毒、昆虫病毒),噬菌体(细菌病毒),真菌病毒等。
原核细胞类型:细菌、放线菌、蓝细菌、立克次氏体、衣原体、支原体等。
真核细胞类型:真菌(酵母菌、霉菌)、原生动物、微型后生动物、除蓝藻外的其它藻类等。
5试说明微生物在给排水工程中的作用和危害?(答:(1)污染水源。
水中有各种病原菌如伤寒杆菌、霍乱弧菌、痢疾杆菌及肝炎病毒等,它们可引起人类严重的传染病,这些病原菌是通过粪便污染水源。
因此了解水中的致病菌,设法去除,防止传染病的蔓延。
此外有些藻类可使水生色或产生气味,甚至引起水体富营养化,应对这些藻类加以控制。
(2)阻塞滤池、管道。
如藻类、放线菌、丝状细菌。
(3)影响工业产品的品质。
如藻类会使水呈现颜色,有些还会使水有鱼腥味或苦味。
(4)利用微生物处理废水。
生物滤池、活性污泥都是利用好氧微生物处理废水中溶解的和胶体的有机物。
污泥消化是利用厌氧微生物处理高浓度的有机废水。
生物的除磷脱氮也是利用微生物的作用来进行的。
(5)进行水体的净化。
污水排入河流、湖泊后,水体在一定限度内有自身的净化能力。
《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.2-3B.4.5-6.5C. 6.5-7.5D. 7.5-8.57、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（）。
理论课部分1说明水污染的来源、途径及危害。
答:(1)工业污染源。
主要污染地下水和地面水。
形成硫酸雾、酸雨;汞污染,形成“水俣病”;镉污染,形成“骨痛病”;短期集中排放,引起水生物大量死亡;还可引起农业减产。
(2)生活污染源。
污染地面水、地下水。
其中的病原微生物可引起流行病爆发。
其中的氮和磷可引起水体富营养化,造成水生生物死亡。
(3)面源污染。
农田施的化肥、农药,其中的氮会流失,引起水体污染,在水中形成亚硝酸胺可致癌;蔬菜、水果中的农药在人体内累积,形成潜在危害。
2什么是微生物(Microbe)?答:对形体微小,形态简单的低等生物的统称。
3微生物的共同特性有哪些?答:(1)形体微小,结构简单;(2)比表面积大,代谢能力强;(3)生长旺盛,繁殖快;(4)适应力强,易变异;(5)分布广,种类多。
4水中有哪些常见的微生物?答:非细胞类型:病毒(动物病毒、植物病毒、昆虫病毒),噬菌体(细菌病毒),真菌病毒等。
原核细胞类型:细菌、放线菌、蓝细菌、立克次氏体、衣原体、支原体等。
真核细胞类型:真菌(酵母菌、霉菌)、原生动物、微型后生动物、除蓝藻外的其它藻类等。
5试说明微生物在给排水工程中的作用和危害?(答:(1)污染水源。
水中有各种病原菌如伤寒杆菌、霍乱弧菌、痢疾杆菌及肝炎病毒等,它们可引起人类严重的传染病,这些病原菌是通过粪便污染水源。
因此了解水中的致病菌,设法去除,防止传染病的蔓延。
此外有些藻类可使水生色或产生气味,甚至引起水体富营养化,应对这些藻类加以控制。
(2)阻塞滤池、管道。
如藻类、放线菌、丝状细菌。
(3)影响工业产品的品质。
如藻类会使水呈现颜色,有些还会使水有鱼腥味或苦味。
(4)利用微生物处理废水。
生物滤池、活性污泥都是利用好氧微生物处理废水中溶解的和胶体的有机物。
污泥消化是利用厌氧微生物处理高浓度的有机废水。
生物的除磷脱氮也是利用微生物的作用来进行的。
(5)进行水体的净化。
污水排入河流、湖泊后,水体在一定限度内有自身的净化能力。
水处理生物学试题及答案水处理生物学是环境工程领域中的一个重要分支，它涉及到水体污染的生物处理技术。
以下是一套水处理生物学的试题及答案。
一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪个不是水处理中的微生物？A. 细菌B. 藻类C. 原生动物D. 病毒答案：D2. 好氧生物处理过程中，主要发生的是哪种代谢类型？A. 厌氧代谢B. 异养代谢C. 好氧代谢D. 光合作用答案：C3. 在活性污泥法中，微生物群体主要附着在什么上？A. 悬浮颗粒B. 滤料C. 膜表面D. 沉淀物答案：A4. 硝化作用是指什么？A. 氨氮转化为硝酸盐氮B. 硝酸盐氮转化为氨氮C. 有机物的氧化分解D. 氮气的生成答案：A5. 以下哪个不是水处理中的常见污染物？A. 重金属B. 悬浮固体C. 放射性物质D. 氧气答案：D二、填空题（每空2分，共20分）6. 水处理中的生物膜法主要利用微生物的________附着在生物膜上进行污染物的降解。
答案：生物膜7. 微生物在水处理过程中，通过________作用将有机物转化为无害物质。
答案：生物降解8. 好氧微生物在水处理中需要________来维持其生命活动。
答案：氧气9. 厌氧微生物在水处理中产生的主要代谢产物是________。
答案：甲烷10. 在水处理中，微生物的________是评价其活性的重要指标。
答案：生物量三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述活性污泥法的基本原理。
答案：活性污泥法是一种生物处理技术，其基本原理是利用微生物的代谢活动将水中的有机物转化为微生物细胞物质和无害的最终产物（如二氧化碳和水）。
在好氧条件下，微生物群体形成絮状结构，称为活性污泥，这些絮状物能够吸附和降解水中的污染物。
12. 什么是生物膜法？请简述其特点。
答案：生物膜法是一种利用微生物在固体载体表面形成的生物膜来处理废水的方法。
其特点包括：生物膜具有较高的生物量和生物多样性，能够处理难降解有机物；生物膜对环境变化的适应性强；处理效率高，能耗低。
《水办理微生物学》试卷参照答案一、名词解说：（共15小题，每题2分，合计30分）1．微生物：微生物(microbe)是肉眼看不见或看不清楚的细小生物的总称，不是生物分类学上的观点。
微生物拥有个体细小、结构简单、进化地位低等特色。
2．寄生关系：寄生：一种小型生物（寄生物）生活在另一种较大型生物（寄主或宿主）的体内或体表，进行汲取营养进而使宿主细胞遇到损害甚至被杀死。
比如：噬菌体寄生在特定细菌细胞内，造成细菌细胞裂解死亡。
3．内质网：指细胞质中一个与细胞基质相隔绝、但相互相通的囊腔和细管系统，由脂质双分子层围成。
4．异染颗粒：异染颗粒又称挟转菌素。
因最先是在迂回螺菌中发现，用蓝色染料(如甲苯胺蓝和甲烯蓝)染色后不呈蓝色而呈紫红色，故名。
其化学组分是多聚偏磷酸盐，是磷源和能源的储藏物，可降低细胞浸透压。
5．荚膜：有些细菌生活在必定营养条件下，会向细胞壁外分泌出一层粘性多糖类物质，依据其厚度、可溶性及其在细胞表面的存在状态可将其称为荚膜、微荚膜、黏液层。
6．平和噬菌体：有—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，称为平和噬菌体。
7．主动运输：主动运输是细菌汲取营养物质的最主要方式。
它的最大持点是汲取运输过程中需要耗费能量，所以能够逆浓度差进行。
其余持点与促使扩散相像，也就是说需要载体蛋白的参加，经过鼓体蛋白的构象从亲协力的改变达成物质的汲取运输过程。
细菌的绝大多半营养物质都是超出这种方式进行汲取而进入细胞内部。
8．光能异养：属于这一营养种类的细菌极少，如红螺菌中的一些细菌以这种方式生长。
这种营养种类很特别，它不可以以CO2作为主要碳源或独一碳源，但又利用有机物(如异丙醉)作为供氢体，利用光能将CO2复原成细胞物质。
一般来说，光能异养型细菌生长时大多需要生长因子。
9．化能自养：有些细菌，如硝化细菌、铁细菌、某些硫磺细菌等，能氧化必定的无机化台物，利用其所产生的化学能，复原二氧化碳，合成有机碳化物，这一作用稼为化学合成作用。
第七章微生物的生长和遗传变异1.微生物是怎样繁殖的？答：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.怎样利用微生物的生长曲线来控制污水生物处理的构筑物的运行？答：针对微生物的间歇培养，在污水生物处理过程中，为避免缓慢期的出现，可考虑采用处于对数生长期或代谢旺盛的污泥进行接种，另外增加接种量及采用同类型反应器的污泥接种可达到缩短缓慢期的效果。
如果维持微生物在生长率上升阶段（对数期）生长，则此时微生物繁殖很快，活力很强，处理污水的能力必然较高；但处理效果并不一定最好，因为微生物活力强大就不易凝聚和沉淀，并且要使微生物生长在对数期，则需有充分的食料，即污水中的有机物必须有较高的浓度，在这种情形下，相对地说，处理过的污水所含有机物浓度就要较高，所以利用此阶段进行污水的生物处理实际上难以得到较好的出水。
稳定期的微生物生长速率下降，细胞内开始积累贮藏物和异染颗粒、肝糖等，芽孢微生物也在此阶段形成芽孢，处于稳定期的污泥代谢活性和絮凝沉降性能均较好，传统活性污泥法普遍运行在这一范围。
衰老期阶段只出现在某些特殊的水处理场合，如延时曝气及污泥消化。
3.生物膜的主要成分是什么？答：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。
4.请说明生物膜的形成过程和相应的特征。
答：生物膜的形成是一种动态的演变过程，首先是微生物黏附于表面，然后在表面形成微生物菌落，不同类型的菌落由细胞外多聚物包裹，生物膜成熟。
在黏附阶段，一些特殊基因的转录是活跃的，如铜绿假单胞菌algC、algD、algU、LacZ等基因，因为这些基因是细胞外多聚糖合成所必需的。
在形成微生物菌落阶段，胞外多糖（EPS）合成增加，微生物对抗生素的抗性有所提高。
水处理生物的试题及答案水处理生物试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 在水处理过程中，以下哪种微生物是有益的？A. 病原菌B. 病毒C. 原生动物D. 蓝藻答案：C2. 好氧微生物在水处理中的主要作用是什么？A. 产生有毒物质B. 分解有机物质C. 抑制植物生长D. 增加水体污染答案：B3. 厌氧消化过程中，主要的微生物是？A. 好氧菌B. 厌氧菌C. 兼性厌氧菌D. 光合细菌答案：B4. 在活性污泥法中，微生物的主要作用是什么？A. 产生氧气B. 吸收氧气C. 分解有机物D. 产生二氧化碳答案：C5. 以下哪种微生物在水处理中用于去除氮？A. 硝化细菌B. 硫酸盐还原菌C. 铁细菌D. 产甲烷细菌答案：A6. 以下哪种微生物在水处理中用于去除磷？A. 硝化细菌B. 聚磷菌C. 硫酸盐还原菌D. 产甲烷细菌答案：B7. 在水处理中，生物膜法的主要优点是什么？A. 处理速度快B. 占地面积小C. 运行成本低D. 抗冲击负荷能力强答案：D8. 以下哪种微生物在水处理中用于去除重金属？A. 硝化细菌B. 聚磷菌C. 硫酸盐还原菌D. 铁细菌答案：D9. 在水处理中，以下哪种微生物是有害的？A. 硝化细菌C. 病原菌D. 铁细菌答案：C10. 在水处理中，以下哪种微生物是有益的？A. 病原菌B. 病毒C. 原生动物D. 蓝藻答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 在水处理中，以下哪些微生物是有益的？A. 硝化细菌C. 病原菌D. 铁细菌答案：A, B, D12. 在水处理中，以下哪些微生物是有害的？A. 硝化细菌B. 聚磷菌C. 病原菌D. 蓝藻答案：C, D13. 在水处理中，以下哪些微生物用于去除氮？A. 硝化细菌B. 聚磷菌C. 硫酸盐还原菌答案：A14. 在水处理中，以下哪些微生物用于去除磷？A. 硝化细菌B. 聚磷菌C. 硫酸盐还原菌D. 铁细菌答案：B15. 在水处理中，以下哪些微生物用于去除重金属？A. 硝化细菌B. 聚磷菌C. 硫酸盐还原菌D. 铁细菌答案：D三、填空题（每题2分，共20分）16. 在水处理中，好氧微生物在______条件下进行代谢活动。
《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。
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。
3 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。
4 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5 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。
6 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。
7 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。
铁细菌一般都是自养型丝状细菌，它们一般能生活在含氧少但溶有较多铁质和二氧化碳的水中。
它们能将其细胞内所吸收的亚铁氧化为高铁，从而获得能量。
为了满足对能量的需要，必须氧化大量的亚铁，使之生成氢氧化铁。
这种不溶性的铁化合物排出菌体后就沉淀下来。
当水管中有大量的氢氧化铁沉淀时，就会降低水管的输水能力。
此外，铁细菌吸收水中的亚铁盐后，促使组成水管的铁质更多地溶入水中，加速钢管和铸铁管的腐蚀。
硫磺细菌一般也都是自养的丝状细菌。
它们能氧化硫化氢、硫磺和其他硫化物为硫酸，从而得到能量。
硫磺细菌在水管中大量繁殖时，因有强酸产生，对于管道有腐蚀作用。
球衣细菌是好氧菌。
它在营养方面对碳素的要求较高，反应灵敏，所以大量的碳水化合物能加速球衣细菌的繁殖。
此外球衣细菌对某些杀虫剂，如液氯、漂白粉等的抵抗力不及菌胶团。
球衣细菌分解有机物的能力很强。
在污水处理设备正常运转中有一定数量的球衣细菌，对有机物的去除是有利的。
8 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。
9 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。
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。
内质网：内质网指细胞质中一个与细胞基质相隔离、但彼此相通的囊腔和细管系统，由脂质双分子层围成。
高尔基体：高尔基体也是一种内膜结构。
它是由许多小盘状的扁平双层膜和小泡所组成，其上无核糖体颗粒附着。
线粒体：线粒体是含有DNA的细胞器，是一切真核细胞的"动力车间"。
液泡：在真核细胞中还有或大或小、含有液体的泡，这就是液泡。
内含物：真菌细胞中有各种内含物，不同种类的真菌，其内含物的种类也不相同。
常见的有异染粒、淀粉粒、肝糖粒、脂肪粒等。
它们多是贮藏的养料，当营养丰富时其内含物颗粒较多，当营养缺乏时，可因菌体的利用而消失。
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。
通常认为，酵母菌具有以下特点：1) 个体一般以单细胞状态存在；2) 多数营出芽繁殖；3) 能发酵糖类产能；4) 细胞壁常含有甘露聚糖；5) 常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中。
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。
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。
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。
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。
