水处理微生物-知识点总结
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水处理微生物小知识
菌胶团:有些细菌的粘液层粘连在一起,使许多细菌成团块状生长。
芽孢:是某些细菌细胞生长发育后期在胞内生成的圆形、椭圆形、圆柱形的抗逆*休眠结构。
荚膜:某些细菌细胞壁外形成的厚度不一,疏散、透明、粘稠胶状物质结构。
主要由多糖多肽或蛋白质组成。
保持水分、储存养分。
菌落:在适合的培养条件下单个菌体在固体平面培养基上形成的肉眼可见的群体。
菌苔:在适合的培养条件下菌体在固体斜面培养基上生长繁殖形成的肉眼可见的群体。
内含物是营养过剩时微生物在细胞内形成的营养储藏物。
外源营养缺少,内含物被降解利用。
活*污泥是废水处理构筑物曝气池内的污泥。
其重要组成成分是菌胶团
原核:细菌等原核生物细胞遗传物质集中分布于细胞质某一区域,无特定形态的核结构(即无核膜、核孔、核仁等),故称原核,拟核或细菌染*体等。
核物质含有dna(占60%),rna(占30%),蛋白质(占10%),电镜下观察可见原核由环状双链dna紧密缠绕扭曲折叠成球状,棒状,哑铃状。
微生物的自养型:能量来源来自光能或无机化合物氧化,碳源来自无机碳化合物。
微生物的异养型:能量来源来自光能或无机化合物氧化,碳源来自有机碳化合物。
鱼类是生物毒性试验中常用的水生生物种类水处理生物学主要研究内容:(1)与水处理工程和环境水体水质净化相关的生物种类的形态、生理特性及生态(2)水中生物种类间的相互作用(3)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)生物在水机净化和水处理中的作用机理和规律(6)水中有害生物的控制方法(7)水处理生物学的研究方法等根据生物之间的相同的程度以及亲缘关系远近将生物划分为:界、门、纲、目、科、属、种微生物:肉眼看不见或者看不清楚的微小生物的总称微生物的特点:(1)个体小、结构简单、进化地位低(2)种类广(3)分布广(4)繁殖快(5)易变异第二章细菌:一类单细胞、个体微小、结构简单、没有真正细胞结构的原核生物(自然界中以杆菌最常见,球菌次之,螺旋菌最少;细菌本身无色透明)细菌的基本结构(细胞壁和原生质体;原生质体位于细胞壁内,包括细胞膜、细胞质、核质和内含物):细胞壁: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。
细胞壁的主要功能:(1)保持细胞形状和提高细胞的机械强度。
使其免受渗透压等外力的损伤(2)为细胞的生长繁殖、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:一层紧贴着细胞壁而包围着细胞质的薄膜(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)细胞膜的结构:(1)磷脂双分子层构成基本骨架(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功能:(1)选择性地控制细胞内外物质的运送和交换(2)维持细胞内正常的渗透压(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:细胞膜包围的除核区以外的一切透明、胶状、颗粒状物质的总称核区: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:内含物是细菌新陈代谢的产物,或是储备的营养物质。
水处理微生物1、微生物指所有形体微小单细胞的,或个体结构较为简单的多细胞,甚至无细胞结构的,必须借助光学显微镜甚至电子显微镜才能观看到的低等生物的通称。
第二章原核微生物定义:指一大类细胞核无核膜包裹,只存在称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物。
类型:即细菌(狭义的)、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体。
第一节细菌一、定义:单细胞、个体微小、结构简单、没有真正细胞核的水生性较强的原核生物二、形状和大小球状、杆状、螺旋状三、细菌细胞的结构差不多结构:细胞壁和原生质(细胞膜、细胞质及内含物、核质)1.2 革兰氏染色机理经初染、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和碘液形成大分子的紫-碘复合物。
革兰氏阳性细菌(G+)细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和分子交联度较紧密,故用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泛或缝隙,紫-碘复合物不能溢出细胞,仍阻留在细胞壁内,菌体显蓝紫色,而革兰氏阴性细菌(G-)菌的细胞壁较薄、细胞壁含有脂多糖,肽聚糖位于内层、含量较底且交联松散,用酒精脱色时肽聚糖网孔不易收缩,加上它的脂类含量高且位于外层,因此酒精处理后,类脂溶解,胞壁上就会显现较大的空泛或缝隙,紫-碘复合物溶出细胞壁,脱去了原先初染的颜色,当藩红或沙黄复染时,细胞就会出现红色。
1.3 核区道尔顿:质量单位,1个道尔顿为氧原子量的1/161.4 内含物是细菌新陈代谢的产物,或是贮备的营养物质。
其种类与数量与细菌种类和培养条件有关,当某些物质过剩时,细菌就将其转化成贮藏物质,当营养缺乏时,他们又被分解利用(1)异染颗粒➢用蓝色染料染色后,不呈蓝色而呈紫色。
故称异染颗粒。
➢是无机偏磷酸盐的聚合物,是磷源和能源贮藏物,可降低细胞渗透压。
(2)聚-β-羟基丁酸盐(PHB)➢是细菌特有的一种碳源和能源贮藏物。
➢实质上是有机物在厌氧过程中形成的代谢产物。
一章绪论1-1.解释下列名词1.微生物:微生物并非生物分类名词,而是对所有形体微小、结构简单、要借助显微镜才能看得见的单细胞生物或个体发育简单的多细胞生物和非细胞生物的统称。
2.环境微生物学:主要以微生物学本学科的理论与技术为基础,重点研究污染环境的微生物学。
3.非细胞生物:没有细胞结构存在的生命。
4.原核生物:由原核细胞组成的生物。
如细菌、放线菌、支原体等。
5.真核生物:所有的单细胞或多细胞的、其细胞具有细胞核的生物的总称。
1-2.环境微生物学研究的内容和任务是什么?环境微生物学研究的内容:微生物生命活动及其规律及对它们进行应用。
任务:防止和消除有害微生物活动化害为利。
并充分利用有益微生物资源,为人类造福。
1-3.微生物有何特点?环境中微生物包括哪些主要类别?微生物特点:1.个体小,表面积大 2.种类多,分布广泛 3.生长繁殖快 4.适应性强,易发生遗传变异主要类别:无细胞结构的病毒、噬菌体单细胞结构的主克次氏体、细菌、放线菌多细胞结构的真菌、原生动物、藻类1-4.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?我国现行的生物分类:病毒界、原核生物界、真核原生生物界、真菌界、植物界、动物界二章微生物的形态结构2-1.解释下列名词:1.细胞壁;包围在细菌细胞最铺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功能。
2.细胞质膜;一层紧贴着细胞壁而包围着细胞质的薄膜,主要有蛋白质,脂类,少量糖类。
3.质粒;细菌染色体外的遗传物质,是一环状DNA分子,能自我复制,独立存在,稳定遗传,仅在原核生物和真核生物的酵母。
4.核糖体;分散于细胞质中,其沉降系数为70S(由30S和50S两个亚单位组成),主要成分为RNA(60%)和Pr(40%)5.同形分裂;分裂后所形成的两个子细胞个体大小基本相同。
6.异形分裂;分裂后所形成的两个子细胞个体大小不同,一个大,一个小。
7.菌落;由一个和少数几个细胞分裂形成成千上万个细胞,大量细胞由于固体培养基限制其扩散,聚集在一起形成肉眼可以看见的群落8.气生菌丝;营养菌丝生长发育到一定程度,伸展于基质表外,暴露于空气中9. 基内菌丝;放线菌伸入营养物质内或表面的菌丝体,主要在于吸收营养物质、固定菌落10. 寄生;从活的有机体内吸收营养使自己生存11. 腐生;从无生命的死亡有机体上吸取营养12. 半保留复制;细菌DNA分裂过程中的自我复制是将双链打开成单股,然后在打开的链上按碱基互补原则复制成两条新的双链,其中每条新的双链都会有原来的一条单链。
水处理微生物第一章绪论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。
引言概述:水处理是指通过物理、化学和生物等手段,将污水经过处理后达到国家排放标准的一系列技术过程。
在水处理过程中,微生物起着非常重要的作用。
微生物能够降解有机污染物,去除氮、磷等无机污染物,提高水质。
本文将从微生物分类和特点、微生物在水处理中的作用、常见的水处理微生物以及微生物监测等五个大点进行阐述。
正文内容:一、微生物分类和特点1.细菌和藻类:细菌是最常见的微生物,在水中的数量占主导地位。
常见的水中细菌有厌氧菌和好氧菌,它们分别在不同的环境中起作用。
藻类主要是指浮游藻和蓝藻,可以利用光合作用对水中的有机物进行吸收和转化。
2.真菌和原生动物:真菌主要参与废水中的有机物分解,对有机污染物有较好的降解能力。
原生动物是指一些单细胞真核生物,它们在水处理过程中可清除细菌和废水中的有机物。
二、微生物在水处理中的作用1.有机物降解:微生物能够分解水中的有机物,包括废水中的蛋白质、脂肪和碳水化合物等。
这些有机物会经过微生物代谢转化为水和无机物,从而减少水中有机物的浓度。
2.氮磷去除:废水中的氨氮和磷是主要的无机污染物之一,微生物能够通过硝化反应、反硝化反应和磷的沉降等途径,将氮磷转化为气体从而去除掉。
3.菌群平衡:在废水处理过程中,不同种类的微生物会相互竞争和协同作用,以维持菌群的平衡。
菌群平衡的维持对有效地去除废水中的污染物尤为重要。
4.悬浮颗粒降解:微生物能够附着在悬浮颗粒表面,通过分泌粘附物质将颗粒与微生物结合在一起,从而形成较大的聚合体,便于沉降或过滤去除。
5.防止腐蚀和生物污损:水处理中的微生物可以在金属表面形成生物膜,起到防止腐蚀和生物污损的作用。
三、常见的水处理微生物1.好氧细菌:好氧细菌主要生长在氧气充足的环境中,如曲流曝气槽,它们能够利用水中有机物进行生长和繁殖。
2.厌氧细菌:厌氧菌通常生长在无氧或微氧环境中,如厌氧消化罐,它们能够分解废水中的有机物。
3.硫酸盐还原菌:硫酸盐还原菌主要参与废水中硫酸盐的还原,将硫酸盐还原为硫化物,起到脱硫的作用。
水处理微生物学基础复习整理第一章绪论1、微生物的特点:个体小、种类多、分布广、繁殖快、易变异2、水中常见的微生物:细胞生物,非细胞生物(病毒)。
细胞生物:古菌、原核生物、真核生物原核生物:细菌、放线菌、蓝细菌(俗称蓝藻)、支原体、立克次氏体、衣原体真核生物:(1)藻类(2)真菌---酵母菌、霉菌(3)原生动物---肉足类、鞭毛类、纤毛类(4)微型后生动物第二章原核微生物1、细菌:单细胞,个体微小,结构简单,没有真正细胞核的原核生物。
2、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。
细菌的基本结构:细胞壁和原生质体。
原生质体位于细胞壁内,包括细胞膜、细胞质、核质和内含物。
鉴别细胞的最常见方法:革兰氏染色法,把细菌分为革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌。
操作步骤:(1)用结晶紫染液对细菌染色(2)加媒染剂(碘液)使菌体着色(3)用乙醇脱色(4)用复染液(沙黄或番红)复染(5)显微镜下观察染色后的细菌:蓝紫色则为革兰氏阳性细菌,番红或沙黄的红色则为革兰氏阴性细菌。
革兰氏染色的机理: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。
水处理微生物-知识点总结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C.Gram(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。
水处理微生物学知识汇总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。
1、微生物是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。
它们是一些个体微小、构造简单的低等生物。
2、微生物的特点是:个体微小、种类繁多、分布广泛、繁殖快、容易发生变异。
3、生物三域包括:古菌域、细菌域、真核生物域4、古菌生存在极高温度(100以下)、极冷的环境(南极)、高盐、极酸和厌氧的环境。
5、按照古菌的生活习性和生理特性,古菌可分为三大类:产甲烷菌、极端嗜盐菌、嗜热嗜酸菌。
6、细菌细胞壁是细菌分类中最重要的依据之一,其作用:固定细胞外形,保护细胞不受损伤,作为鞭毛的支点,实现鞭毛的运动。
7、细菌细胞膜作用:具有选择吸收的半渗透性,膜上具有物质渗透、吸收、转运和代谢等有关的许多蛋白质或酶类。
8、菌胶团的作用:菌胶团细菌包藏在胶体物质内,一方面对动物的吞噬起保护作用,同时也增强了细菌对不良环境的抵抗能力。
9、当活性污泥中出现轮虫时,往往表明处理效果好,因为高级动物对污染物浓度及毒性相对敏感。
10、酶促反应的影响因素包括:温度、pH值、酶浓度、底物浓度、激活剂、抑制剂。
11、污水好氧处理(化学污泥法)中:C:N:P=100:5:112、根据最终电子受体(最终受氢体)的不同,将微生物的生物氧化分为3类:发酵、好氧呼吸、无氧呼吸。
13、微生物的生长与繁殖在一定培养条件下,代时是一定的;营养成分不同,不同种微生物,代时不同;原核微生物的繁殖速度比真核快,专性厌氧菌的代时多数比好氧菌的长。
14、超声波的杀菌效果与其频率,处理时间,细菌大小、形状及菌数有关。
超声波能引起原生动物和细菌的死亡,其效果取决于强度和处理对象的特性。
15、化学物质作用于微生物的结果可以是灭菌、消毒、防腐。
16、微生物之间的关系:种内关系(竞争和互助)、种间关系17、生物的遗传信息从DNA传递给mRNA的过程称为转录。
根据mRNA链上的遗传信息合成蛋白质的过程,被称为翻译和表达。
18、水中的微生物包括致病性微生物和非致病性微生物。
能够引起疾病的微生物称之为致病性微生物19、城市生活污水和工业废水生物处理的方法很多,根据微生物与氧的关系分为好氧处理和厌氧处理两大类20、氧化塘就是利用天然池塘、河堤、洼地来治理污染。
水处理微生物学知识点总结一、微生物概述1.微生物的定义:微生物是一类肉眼难以观察的微小生物,包括细菌、病毒、真菌、原生动物和藻类等。
2.微生物的特点:微生物具有体积小、繁殖快、易变异等特点,因此在自然界中分布广泛,与人类生活密切相关。
3.微生物在水处理中的作用:微生物在水处理中具有重要作用,如降解有机物、转化污染物、净化水质等。
二、微生物的分类和鉴别1.细菌的分类和鉴别:细菌按形态可分为球菌、杆菌和螺旋菌等;按革兰氏染色可分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌;按生化反应可分为需氧菌和厌氧菌。
鉴别细菌主要依据菌落的形态、大小、颜色、质地等特征。
2.病毒的分类和鉴别:病毒按遗传物质可分为DNA病毒和RNA病毒;按宿主细胞类型可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒。
鉴别病毒主要依据感染宿主的范围、致病性、抗原性等特征。
3.真菌的分类和鉴别:真菌按细胞形态可分为单细胞真菌和多细胞真菌;按生长环境可分为腐生真菌、寄生真菌和共生真菌。
鉴别真菌主要依据菌落的形态、大小、颜色、质地等特征。
三、微生物的生长和繁殖1.微生物的生长曲线:微生物生长曲线分为四个阶段:延滞期、对数生长期、稳定期和衰亡期。
2.微生物的生长条件:微生物生长需要适宜的温度、pH值、氧气和营养物质等条件。
3.微生物的繁殖方式:细菌主要通过二分裂方式进行繁殖;病毒主要通过吸附、侵入、复制和释放等过程进行繁殖;真菌主要通过孢子生殖或出芽方式进行繁殖。
四、水处理中的微生物污染1.水体污染的类型:水体污染包括物理污染、化学污染和生物污染等类型。
其中生物污染主要是由微生物引起的。
2.水体中的病原微生物:水体中可能存在各种病原微生物,如细菌、病毒、寄生虫等,它们可能导致各种疾病的发生。
3.水处理中的微生物污染:水处理过程中可能受到各种微生物污染,如细菌总数超标、大肠菌群超标等,这些都会对人体健康产生影响。
1水处理微生物学:栖息于各类水体中微生物,研究水微生物的形态、细胞结构及其功能,生长繁殖,营养代谢,遗传变异等生理特性和控制方法;研究水微生物在水处理中的作用机理和规律;研究水微生物的检验方法;判定水体污染和自净能力以及水处理效果的好坏。
任务:充分利用有益微生物资源为人类造福,防止、控制、消除微生物的有害活动,化害为利。
可持续发展是既满足当代人的需求,又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展。
2原核真核微生物区别:原核微生物的核很原始,发育不全,只有DNA链高度折叠形成的一个核区,没有核膜,核质裸露,与细胞质没有明显界限,叫拟核或似核。
原核微生物没有细胞器,只有由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫体系,也不进行有丝分裂。
真核微生物有发育完好的细胞核,核内有核仁和染色质。
由核膜将细胞核和细胞质分开,使两者有明显的界限。
有高度分化的细胞器,进行有丝分裂。
3微生物的特点?答:1个体极小, 2分布广,种类繁多, 3繁殖快,4易变异4病毒是一类什么样的微生物?它有什么特点?答:病毒是没有细胞结构,专性寄生在活的敏感宿主体内的超微小微生物。
特点:1形态微小大小在0.2 微米以下,2没有合成蛋白质的机构——核糖体,3也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统,不具独立的代谢能力,4必须专性寄生在活的敏感宿主细胞内,依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。
5病毒在活的敏感宿主细胞内是具有生命的超微小微生物,然而,在宿主体外却呈现不具生命特征的大分子物质,但仍保留感染宿主的潜在能力,一旦重新进入活的宿主细胞内又具有生命特征,重新感染新的宿主。
5病毒的化学组成和结构?答:一:病毒的化学组成:病毒的化学组成有蛋白质和核酸。
二:病毒的结构:6蛋白质衣壳:蛋白质衣壳功能:1保护病毒使其免受环境因素的影响。
2决定病毒感染的特异性,使病毒与敏感细胞表面特定部位有特异亲和力,病毒可牢固的附着在敏感细胞上。
3病毒蛋白质还有致病性、毒力和抗原性。
水处理微生物知识点总结水处理是指对水进行物理、化学、生物等多种处理工艺,以使水质达到指定的标准,适用于不同的用途,如饮用、农业灌溉、工业生产等。
微生物在水处理中起着重要的作用,下面是水处理微生物的知识点总结。
1.微生物的种类:水中常见的微生物主要包括细菌、病毒、真菌和藻类等。
其中,细菌是水体中最常见的微生物,而病毒则是最小的微生物,通常需要借助电子显微镜才能观察到。
2.微生物的生理特性:不同类型的微生物具有不同的生理特性。
例如,细菌可以通过分解与生长,改变水体中的有机物含量;病毒则依赖宿主生存,且在水中具有较长时间的存活能力;真菌在水中可破坏有机物质和重金属等。
3.微生物对水质的影响:微生物在水体中的存在和繁殖会对水质产生一定的影响,包括有机物的降解、异味异色的产生、水质恶化等。
一些微生物还可能造成水中的传染病,对人类的健康造成威胁。
因此,水处理过程中需要针对不同的微生物进行相应的处理。
4.微生物的水处理应用:微生物在水处理中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:-生物膜技术:通过利用微生物的附着生长特性,形成生物膜来去除水中的有机物和微生物。
常见的生物膜技术包括生物滤池、MBR等。
-生物接触氧化法:利用微生物降解有机物的能力,通过使水与生物膜接触,利用微生物的附着和代谢能力去除有机物。
-活性污泥法:通过混合微生物菌群的降解作用对水体中的有机污染物进行处理。
-厌氧处理:利用厌氧微生物在无氧环境下降解有机物质,产生甲烷等可用作能源的产物。
5.微生物监测与控制:为了保障水质安全,需要对水处理过程中的微生物进行监测和控制。
常用的微生物监测方法包括培养法、PCR法、流式细胞仪等。
对于微生物的控制,可以通过调节水的处理工艺和添加适当的消毒剂等方式进行。
6.水处理微生物的抗药性问题:近年来,一些微生物在水处理过程中出现了抗药性的问题,使得水处理变得更加困难。
抗药性微生物的出现主要是由于滥用抗生素和不当处理水的原因所导致的。
水处理生物知识点总结一、水处理生物学的基本原理1. 微生物的分类和特点微生物是水处理系统中最重要的环境因素之一,它们在自然界中起着重要的生态作用。
微生物可以分为原核生物和真核生物两大类,原核生物包括细菌、藻类和放线菌等,真核生物包括酵母菌、霉菌和原生动物等。
微生物在水体中有着丰富的多样性,它们可以利用废水中的有机物和无机物为生存和生长,同时也会参与到水质的净化过程中。
2. 微生物的生态学作用微生物在水处理系统中起着至关重要的作用,它们可以通过吸附、沉淀、吸收、氧化还原等生物学和化学过程促进水体中有机物和无机物的降解和净化。
微生物在水处理过程中的作用可以分为氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐和磷酸盐的去除,以及有机物的降解和水体中微生物的生长繁殖。
3. 微生物群落的构成水处理系统中的微生物群落由多种微生物组成,包括腐败菌、硝化细菌、亚硝化菌、硝化细菌、磷酸根解细菌、有氧硫化硫细菌和厌氧硫化硫细菌等。
这些微生物通过相互竞争、共生和共生等关系相互作用,共同参与到水体的净化和废水处理过程中。
4. 微生物的生物学特性微生物在水体中的分布和生长受到多种因素的制约,包括温度、pH 值、氧气浓度、光照强度、营养物质的浓度和水动力条件等。
了解微生物的生物学特性可以帮助我们设计和优化水处理系统,提高水质净化的效率和废水处理的效果。
二、常见水处理微生物1. 腐败菌腐败菌是水处理系统中最为常见的微生物,它们可以利用有机物和无机物为能量和营养物质,通过碳、氮、磷等元素的循环促进水体中有机物的生物降解。
腐败菌在水处理过程中有着重要的作用,它们可以分解水体中的腐败有机物、有机废物和有机颗粒物,减少水质中的浊度和气味。
2. 硝化细菌硝化细菌是水体中氨氮和亚硝酸盐的氧化剂,它们可以将水体中的氨氮和亚硝酸盐依次氧化为亚硝酸盐和硝酸盐,从而促进水体中氨氮和亚硝酸盐的去除。
硝化细菌的活性和数量对水处理系统的氨氮去除效果有着重要的影响,因此需要加强对硝化细菌的监测和管理。
第二章病毒和亚病毒真病毒:至少含有核酸和蛋白质两种组分类病毒:只含独立侵染性的RNA组分拟病毒:只含有不具独立侵染性的RNA或DNA组分朊病毒:只含单一蛋白质组分2.1 病毒的特征与分类1892年,俄罗斯学者伊万诺夫斯基首次发现了烟草花叶病的感病因子可通过细菌滤器1935年,美国生物化学家斯坦莱从烟草花叶病叶中提取出了病毒结晶▪病毒:没有细胞结构专性寄生在活的敏感细胞内0.2µm以下2.1.1 病毒的特点▪形体极其微小▪没有细胞构造▪每种病毒只含一种核酸▪专性寄生▪以核酸和蛋白质的装配实现大量繁殖▪离体条件,为无生命的生物大分子,长期保持侵染活力▪对抗生素不敏感,对干扰素敏感▪有的病毒核酸可整合到宿主基因组,诱发潜伏性感染2.1.2 病毒的分类▪按专性宿主分类:▪ 1.动物病毒寄生在人体和动物体内,引起疾病引起的疾病有:流感、艾滋病、麻疹、腮腺炎、甲肝、乙肝等⏹2.植物病毒寄生在植物体内,引起疾病如烟草花叶病、番茄丛矮病、马铃薯退化病、水稻萎缩病和小麦黑穗病等▪ 3.细菌病毒-噬菌体1917年D.Herelle在人的粪便中发现;环境毒理学中将其作为模式病毒;可评价水与废水的处理效率;杀菌。
▪ 3.放线菌病毒▪ 4.藻类病毒▪ 5.真菌病毒按核酸分类▪DNA病毒细小病毒组的成员一般是ssDNA其余病毒都是dsDNA▪RNA病毒呼肠孤病毒组的成员是dsRNA其余的病毒都是ssRNA注:动物病毒以线状的为dsDNA和ssRNA多,植物病毒以ssRNA为多,噬菌体以线状的为dsRNA多2.2 病毒的形态和结构▪ 1.病毒的大小多数能通过细菌过滤器,直径多数在100nm(20~200nm)上下;最大的病毒:牛痘苗病毒,直径200nm最小的病毒:口蹄疫病毒,直径22nm▪ 2.病毒的形态动物病毒的形态有:球形、卵圆形、砖形等植物病毒的形态有:杆状、丝状和球状噬菌体的形态有:蝌蚪状和丝状▪病毒的群体形态(小知识)大量聚集并使宿主细胞发生病变时,就形成了具有一定形态、构造并能用光学显微镜观察和识别的特殊“群体”。
水处理微生物学引言一、水处理微生物学的研究对象微生物(microorganism):是个体很小的生物,其大小用um(微米)度量,肉眼看不见,只有在显微镜下放大以后,才能看到的低等生物。
微生物学:研究微生物的形态、分类和生理等特性;研究它们的生存环境条件;研究它们在自然界物质转化中所起的作用;研究控制它们生命活动的方法。
水处理微生物学:研究水微生物的形态、生理特性和控制方法;研究水微生物在水处理中的作用机理和规律;研究水微生物的检验方法;判定水体污染和自净能力以及水处理效果的好坏。
二、水中常见微生物的类型及特点1、微生物的名称和分类(1)界―门―纲―目―科―属―种微生物的名用二个拉丁语拼写,第一个是属名,词首字母大写,第二个是种名,如:Escherichia coli 大肠杆菌属名相当于我们的姓,种名相当于名。
(2)生物系统分类见图(1-1)2、微生物的动植物属性细菌类不能进行光合作用,不能运动,但属于植物。
植物和动物的本质区别见(表1):图(1-1) 新生动物动物界中生动物生物界原生动物植物界羊齿植物分裂菌类细菌类苔藓植物菌类叶状植物地衣类真菌类藻类表1:植物(细菌类)和动物(原生动物)的不同点3、类型非细胞形态的微生物—病毒细菌水中微生物原核生物放线菌细胞形态的微生物蓝藻藻类酵母菌真核生物真菌霉菌肉足类原生动物鞭毛类纤毛类后生动物轮虫线虫(1)病毒:使用光学显微镜看不见,(病毒个体小于0.2um)必须使用超显微镜或电子显微镜。
(2)原核生物:具用原核细胞的生物,其内部结构简单,细胞的核发育不完全,只是一个核物质高度集中的核区(拟核、似核),不具核膜,核物质裸露,与细胞质没有明显的界限,没有分化的特异的细胞器,只有膜体系的不规则泡沫结构,不进行有丝分裂。
(3)真核生物:具有真核细胞的生物,其内部结构比较复杂,有发育完好的细胞核,有核膜使细胞核和细胞质有明显界限,有高度分化的特异细胞器,进行有丝分裂。
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C.Gram(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。
优点:藻类具有水体自净的作用。
通过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互生系统,其中藻类产生的氧可以被好氧微生物有效利用,去氧化分解水中的有机污染物。
缺点:
(1)藻类在水库,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时会影响水厂的正常水处理过程,造成滤池阻塞。
(3)水中即使含有数量较少的黄群藻,也能产生强烈的气味使水不适宜饮用。
(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。
4.试述原生动物在污水生物中的作用。
(1)原生动物对污水净化的影响
①动物性营养性的原生动物,如动物性鞭毛虫、变形虫、纤毛虫等能直接利用水中的有机物质,对水中有机物的净化起一定的积极作用。
②在活性污泥法中,纤毛虫可促进生物絮凝作用。
活性污泥凝聚的好,则在二次沉淀池中沉降的好,从而改善出水水质。
③纤毛虫能大量吞食细菌,特别是游离细菌,因此可改善生物处理法的出水水质。
(2)以原生动物为指标物
在活性污泥运行初期,曝气池常出现鞭毛虫和肉足虫。
若钟虫出现且数目较多,则说明活性污泥已经成熟,充氧正常。
若固着型纤毛虫减少,游泳型纤毛虫突然增加,表明处理效果变坏。
5.试述供给给微生物营养的六种主要营养元素及其生理作用。
(1)碳源:提供细胞组分或代谢产物中碳素来源的各种营养物质称为碳源。
作用:①构成菌体的基本元素②是绝大多数微生物的来源③是菌体代谢产物的主要组成(2)氮源:提供细胞组分中的氮素的来源的各种物质称为氮源。
作用:①结构物②极少数作为能源③代谢产物,工业生产Aa,酶制剂
(3)能源: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。
作用:提供微生物生命活动能量。
(4)生长因子:凡是微生物生长不可缺少而需要量又不大的有机物质。
作用:是酶的活性基因组成成分。
(5)无机盐:无机盐或矿质元素主要为微生物提供碳、氮源以外的各种重要元素。
作用:①构成细胞的组成成分,如H3P04是DNA和RNA的重要组成成分②酶的组成成分,如蛋白质和氨基酸的-SH③维持适宜的渗透压,如NA+、K+、Cl-
(6)水:水分是生物最重要的组分之一,也是不可缺少的化学组分。
作用:①溶剂作用。
所有物质都必须先溶于水,然后才能参与各种生化反应②维持和调节机体的温度。
③生化反应的介质。
6.写出有机物的好氧分解过程。
7.水体富营养化的概念:氮、磷等营养物质大量向水体中不断流入,在水体中过量积聚,致使水体中营养物质过剩的现象称为水体富营养化。
8.水华与赤潮形成原因:
(1)水华:一般认为氮、磷等营养物质的浓度升高是藻类大量繁殖的根本原因,其中又以磷为关键元素。
另外,氮、磷浓度比,以及温度、光照、水深、水的流动性、微量元素以及生物本身的互相关系等都对水华的发生有重要作用。
(2)赤潮:海水富营养化是赤潮发生的物质基础和首要条件,某些特殊物质参与作为诱发因子。
水文气象和海水理化因子的变化是赤潮发生的重要原因。
9.藻类生长的抑制。
(1)物理抑藻技术——1过滤法、2遮光法、3沉淀法、4超声波法、5紫外线法
(2)化学抑藻技术——通过化学药剂(统称杀藻剂)来抑制水中藻类的繁殖。
(3)生物抑藻技术——主要包括微生物抑藻技术、生物滤食技术和植物化感抑藻技术。
此外,基因工程抑藻也是一种很有潜力的生物抑藻技术。
10.厌氧消化三阶段、四阶段过程
11.Ames实验
(1)美国Ames教授于1975年建立的一种致突变性测试法,故也称Ames实验。
(2)利用鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸营养缺陷型(his-)菌株与被给化学物接触,如该化学物具有致突变性,则可使突变型微生物发生回复突变,重新形成野生型菌株。
正面突变
(3)野生型his+突变型his-
回复突变
(4)如何区分野生型与突变型
因野生型具有合成his的能力,能在不含或少含的培养基上生长,而突变型不具有合成his 的能力,故不能在不含his的培养基上生长。
所以菌种:鼠伤寒沙门氏菌his-,在不含his-培养基上不长,而发生回复突变则生长。
(5)有的用Ames实验检测水源水和饮用水的致突变性,探索较现行法更卫生更安全的消毒措施。
名词解释(10个/10分)
填空(20个/20分)
判断题(10个/10分)
选择题(10分)
问答题(50分)。