环境工程微生物学考试复习资料.docx

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环境工程微生物学考试复习资料

环境工程微生物学

1、何谓原核微生物？

它包括那些微生物？

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结构体系；没有核膜，核质裸露，与细胞质没有明显的界限。

包括古菌、细菌、蓝细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体。

2、何谓真核微生物？

它包括那些微生物？

真核微生物有发育完好的细胞核，核内有核仁和染色体，核膜将细胞核和细胞质分开，使两者有明显的界限。

包括除蓝细菌以外的藻类、酵母菌、霉菌、伞菌、原生动物、微型后生动物等。

3、微生物是如何分类的？

为了识别和研究微生物，将各种微生物按其客观存在的生物属性（个体形态及大小、染色反应、生理生化反应、菌落特征、细胞结构、与氧的关系、血清学反应）及它们的亲缘关系。

4、微生物是如何命名的？

举例说明？

5、写出大肠埃希式杆菌和枯草杆菌的拉丁名称？

6、微生物有哪些特点？

1、个体极小

2、分布广，种类繁多。

3、繁殖快

4、易变异

7、什么叫毒性噬菌体？

什么叫温和噬菌体？

毒性噬菌体：

侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体

温和噬菌体：

侵入宿主细胞后，不引起宿主细胞裂解的噬菌体

8、噬菌体在液体培养基和固体培养基中各有怎样的培养特征？

将噬菌体的敏感细菌接种在液体培养基中，经培养后敏感细菌均匀分布在培养基中而使培养基浑浊。

然后接种噬菌体，敏感细菌被噬菌体感染后发生噬菌体裂解，原来浑浊的细菌悬液变成透明的裂解溶液。

将噬菌体的敏感细菌接种在琼脂固体培养基上生长形成许多个菌落，当接种稀释适度的噬菌体悬液后引起点性感染，在感染点上进行反复的感染过程，宿主细菌菌落就一个个地被裂解成一个个空斑，这些空斑就叫噬菌斑

9、病毒在水体和土壤中的存活时间主要受那些因素的影响？

在海水和淡水中，温度是影响病毒存活的主要因素

在土壤中病毒受土壤类型、渗滤液的流速、土壤空隙的饱和度、PH、渗滤液中的阳离子价数和数量、可溶性有机物和病毒种类

10、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？

革兰氏阳性菌含大量的肽聚糖，独含磷壁酸，不含脂多糖。

革兰氏阴性菌含极少的聚糖，独含脂多糖，不含磷壁酸。

革兰氏阳性菌的细胞壁厚，结构较简单，含肽聚糖、磷壁酸、少量蛋白质和脂肪。

革兰氏阴性菌的细胞壁较薄，结构较复杂，分外壁层和内壁层，外壁层分为三层：

最外层脂多糖，中间层磷脂层，内层脂蛋白；内壁层含肽聚糖，不含磷壁酸。

11、何谓核糖体？

它有什么生理功能？

核糖体：

分散在细胞质中的亚微颗粒，由RNA和蛋白质组成。

它是合成蛋白质的场所。

12、叙述革兰氏染色的机制和步骤

革兰氏染色的机制有以下两点：

（1）革兰氏染色与等电点的关系

G+菌的等电点低于G-菌，所带负电荷更多，因此，它与结晶紫的结合力较大，不易被乙醇脱色。

（2）革兰氏染色与细胞壁的关系

G+的细胞壁脂类少，肽聚糖多，G-则相反，故乙醇容易进入G-细胞，进行脱色。

革兰氏染色的步骤：

1、在无菌条件下，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、用中性脱色剂如乙醇或丙酮脱色，革兰氏阳性菌不被褪色而呈紫色，革兰氏阴性菌被褪色而呈无色

5、用番红染液复染1min，革兰氏阳性菌仍呈紫色，革兰氏阴性菌则呈现红色。

革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌被区别开。

13、何谓细菌菌落？

细菌有哪些培养特征？

这些培养特征有什么实践意义？

在一定的温度条件下培养，细菌就可以在固体培养基上迅速生长繁殖形成一个由无数细菌组成的群体即菌落

表面特征、边缘特征、纵剖面特征

14、蓝细菌是一类什么微生物，分几纲，其中有哪几属与水体富营养化有关？

蓝细菌属于原核微生物，按其形态和细胞结构的特征分为色球藻和藻殖段纲；其中微囊蓝细菌属、鱼腥蓝细菌属和水华束丝蓝细菌属与水体富营养化有关

15、何谓放线菌？

革兰氏染色是何种反应？

放线菌是具有菌丝、以孢子进行繁殖的一类原核微生物。

革兰氏染色是通过染色，可增加菌体与背景的反差，在显微镜下可清楚地看见菌体的形态。

16、何为原生动物？

它有哪些细胞器和那些营养方式？

原生动物是动物中最原始、最低等、结果最简单的单细胞动物，原生动物为单细胞,没有细胞壁，有细胞质膜、细胞质，有分化的细胞器，其细胞具有核膜。

有全动性营养、植物性营养和腐生性营养。

17、藻类的分类依据是什么？

它分为几门？

根据藻类光合色素的种类、个体形态、细胞结构、生殖方式和生活史等，将藻类分为10门：

蓝藻门、裸藻门、绿藻门、轮藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、甲藻门、红藻门和褐藻门。

18、裸藻和绿藻有什么相似之处和不同之处？

裸藻：

因不具细胞壁而得名、颜色呈绿色。

绿藻：

含有较多的叶绿素、形态多样，单细胞的个体、群体或丝状体。

19、绿藻在人类生活、科学研究和水体自净中起什么作用？

绿藻富含蛋白质，可供人食用和作动物饲料。

绿藻是藻类生理生化研究的材料及宇宙航行的供氧体，有的可制藻胶。

绿藻在水体自净中起净化和指示生物的作用。

20、硅藻和甲藻是怎样的藻类？

水体富营养化与那些藻类有关？

硅藻：

硅藻门中的藻类，硅藻为单细胞的，形体像小盒，细胞壁有硅质和果胶质组成，繁殖方式为纵分裂和有性生殖。

甲藻：

甲藻门的藻类，多为单细胞的个体，呈三角形、球形、针形，前后或左右略偏，前、后端常有突出的角。

多数有细胞壁，少数中为裸型。

细胞核大，有核仁和核内体，繁殖为裂殖，也有产游动孢子或不动孢子的生殖方式。

与甲藻、金藻、绿藻等有关系。

21、真菌包括那些微生物？

它们在废水生物处理中各起什么作用？

真菌包括酵母菌、霉菌及各种伞菌。

酵母菌既处理了废水，又可得到酵母菌体蛋白，用作饲料。

还可以用酵母菌监测重金属。

美军在对废水中氰化物的去除率达90%以上，有的霉菌还可以处理含硝基化合物的废水。

真菌在处理有机废水可以用于培养食用菌的菌丝体，这样既处理了废水和固体废物，还获得了食用菌。

22、酵母菌有哪些细胞结构？

有几种类型的酵母菌？

酵母菌的细胞结构有细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质及内含物。

酵母菌有发酵型和氧化型两种。

23、霉菌有几种菌丝？

如何区别霉菌和放线菌的菌落？

整个菌丝体分为两部分：

即营养菌丝和气生菌丝

放线菌菌落：

是由一个孢子或一段营养菌丝生长繁殖出许多菌丝，并相互缠绕而成的，有的呈戎状或密实干燥多皱，整个菌落像嵌入培养基中，不易被挑取。

霉菌菌落：

呈圆形、绒毛状、絮状或蜘蛛网状，比其他微生物的菌落都大，菌落疏松，与培养基结合不紧，用接种环很容易挑取。

24、什么叫培养基？

按化学物质的性质不同，培养基可分为几类？

根据各种微生物对营养的需要，包括水、碳源、能源、氮源、无机盐及生长因子等按一定的比例配制而成，用以培养微生物的基质，成为培养基。

可分为合成培养基、天然培养基和复合培养基。

25、什么叫选择培养基？

那些培养基属于选择培养基？

选择培养基：

根据某微生物的特殊营养要求或对各种化学物质敏感程度的差异而设计、配制的培养基。

麦康凯培养基、糖发酵培养基和乳糖发酵培养基等。

26、什么叫鉴别培养基？

那些培养基属于鉴别培养基？

鉴别培养基：

几种细菌由于对培养基中某一成分的分解能力的不同，其菌落通过指示剂显示出不同的颜色而被区分开，这种起鉴别和区分不同细菌作用的培养基。

伊红-亚甲蓝培养基和醋酸铅培养基。

27、什么叫灭菌？

灭菌的方法有哪几种？

试述其优缺点。

灭菌是通过超高温和其他的物理、化学方法将所有微生物的营养细胞和所有的芽孢或孢子全部杀死的过程。

有干热灭菌法和湿热灭菌法两种。

干热灭菌法：

是指用高温干热空气灭菌的方法。

该法适用于耐高温的玻璃和金属制品以及不允许湿热气体穿透的油脂（如油性软膏机制、注射用油等）和耐高温的粉末化学药品的灭菌，不适合橡胶、塑料及大部分药品的灭菌。

湿热灭菌法：

湿热灭菌法是指用饱和水蒸气、沸水或流通蒸汽进行灭菌的方法，以高温高压水蒸气为介质，由于蒸汽潜热大，穿透力强，容易使蛋白质变性或凝固，最终导致微生物的死亡，所以该法的灭菌效率比干热灭菌法高，是药物制剂生产过程中最常用的灭菌方法。

28、氧气对好氧微生物的用途是什么？

充氧效率与微生物的生长有什么关系？

氧对好氧微生物的两个作用：

1、作为微生物好氧呼吸的最终电子受体2、参与甾醇和不饱和脂肪酸的生物合成。

充氧量与好氧微生物的生长量、有机物浓度等成正相关性。

29、兼性厌氧微生物为什么在有氧和无氧条件下都能生长？

兼性厌氧微生物具有脱氢酶也具有氧化酶，所以既能在无氧条件下，又可以在有氧条件下生存。

30、专性厌氧微生物为什么不需要氧？

氧气对专性厌氧微生物有什么不良影响？

在无氧条件下才能生存的微生物叫厌氧微生物，许多厌氧微生物是绝对专性的，叫专性厌氧微生物。

专性厌氧微生物的生境中绝对不能有氧，因为在有氧存在时，代谢产生的NADH+H+和O2反应生成H2O2和NAD+，而专性厌氧微生物不具有过氧化氢酶，它将被生成的H2O2杀死。

O2还可产生游离O2-。

，由于专性厌氧微生物不具破坏O2-。

的超氧化歧化酶（SOD）而被O2-。

杀死

31、抗生素是如何杀菌和抑菌的？

微生物在代谢过程中产生的、能杀死其他微生物或抑制其他微生物生长的化学物质即为抗生素，主要通过抑制微生物细胞壁的合成、破坏微生物的细胞质膜、抑制蛋白质合成和干扰核酸的合成。

32、什么叫定向培育和驯化？

定向培养是人为用某一特定环境条件长期处理某一微生物群体，同时不断将它们进行移种传代，以达到累积和选择合适的自发突变体的一种古老的育种方法。

驯化是经过长时间地定向培养后，微生物改变了原来对营养、温度、PH等要求，产生了适应酶，利用各营养，改变了代谢途径。

33、何谓杂交、转化和转导？

各自有什么实践意义？

杂交是通过双亲细胞的融合，使整套染色体的基因重组；或者是通过双亲细胞的沟通，使部分染色体基因重组。

杂家育种将固氮基因转移给不固氮基因的微生物使它们具有固氮能力的方法，也对农业生产和缺氧的工业废水生物处理很有意义的。

转化：

受体细胞直接吸收来自供体细胞的DNA片段，并把它整合到自己的基因组里，从而获得了供体细胞部分遗传性状的现象，遗传和变异物质基础的经典实验就是转化的突出例子。

转导：

通过温和噬菌体的媒介作用，把供体细胞内特定的基因片段携带至受体细胞中，使后者获得前者部分遗传性状的现象。

34、什么叫水体自净？

可根据那些指标判断水体自净程度？

河流接纳了一定量的有机污染物后，在物理的、化学的和水生生物等因素的综合作用后得到净化，水质恢复到污染前的水平和状态，这叫水体自净。

1、P\H指数，2、氧浓度昼夜变化幅度和氧垂曲线。

35、水体污染指标有哪几种？

污化系统分为那几“带”？

各“带”有什么特征？

1、BIP指数

2、细菌菌落总数

3、总大肠菌群

多污带：

位于排污口之后的区段，水呈暗灰色，很浑浊，含有大量有机物，BOD高，溶解氧极低，为厌氧状态。

α-中污带：

在多污带下游，水为灰色，溶解氧少，为半厌氧状态，有机物减少，BOD下降，水面上有泡沫和浮泥，有氨、氨基酸及H2S，生物种类比多污带稍多。

β-中污带：

在α-中污带之后，有机物较少，BOD和悬浮物含量低，溶解氧浓度升高，NH3和H2S分别氧化为NO3-和SO42-，两者含量均减少。

寡污带：

在β-中污带之后，标志着河流自净作用完成，有机物全部无机化，BOD和悬浮物含量极低，H2S消失，细菌极少，水的浑浊度低，溶解氧恢复到正常含量。

36、什么叫水体富营养化？

评价水体富营养化的方法有几种？

人类将富含氮、磷的城市生活污水和工业废水排放入湖泊、河流和海洋，使水体中的氮、磷营养过剩，促使水体中的藻类过量生长，使淡水中发生水华，使海洋中发生赤潮，叫富营养化。

观察蓝细菌和藻类等指示生物、测定生物的现存量、测定原初生产力、测定透明度和测定氮和磷等导致富营养化的物质。

37、何谓氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用？

它们各有那些微生物作用？

氨化作用：

反硝化作用：

固氮作用：

38、叙述汞的循环？

含汞工业废物随废水排放到水体中，大气中的汞由于雨水冲刷带到土壤和水体中，再由土壤细菌和水体底泥中的脱硫弧菌及其他细菌转化为甲基汞，甲基汞由于化学作用转化为单质汞，它由水体释放到大气后被大气中的H2O2氧化为Hg2+，在随雨水到水体，在化学作用条件下转化为CH3Hg+，通过微生物转化为（CH3）2Hg,（CH3）2Hg被鱼食用，在转移到鸟的体内。

39、什么叫活性污泥？

它有哪些组成和性质？

活性污泥（activesludge）是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称．微生物群体主要包括细菌，原生动物和藻类等．由外到内水解细菌、发酵细菌、氢细菌和乙酸菌、甲烷菌、硫酸盐还原菌、厌氧原生动物其中产甲烷丝菌是厌氧活性污泥的中心骨架。

40、好养活性污泥中有哪些微生物？

好养活性污泥的结构和功能的中心是能起絮凝作用的细菌形成的细菌团块，称为菌胶团。

在其上生长着其他微生物，如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物和某些微型后生动物（轮虫及线虫等）

41、叙述好氧活性污泥净化污水的机理？

1、在氧化的条件下，活性污泥绒粒中的絮凝性微生物吸附污水中的有机物。

2、活性污泥绒粒中的水解性细菌水解大分子有机物为小分子有机物，同时，微生物合成自身细胞。

污水中的溶解性有机物直接被细菌吸收，在细菌体内氧化分解，其中间代谢产物被另一群细菌吸收，进而无机化。

3、原生动物和微型后生动物吸收和吞食未分解彻底的有机物及游离细菌。

42、叙述氧化塘和氧化沟处理污水的机制

氧化塘和氧化沟一般用于三级深度处理，用以处理生活污水和富含氮、磷的工业废水。

有机污水流入氧化塘，其中的细菌吸收水中的溶解氧，将有机物氧化分解为H2O、CO2、NH3、NO3-、PO43、SO42-。

细菌利用自身分解含氮有机物产生的NH3和环境中的营养物合成细胞物质。

在光照条件下，藻类利用H2O和CO2进行光合作用合成糖类，再吸收NH3和SO42-合成蛋白质，吸收PO43-合成核酸，并繁殖新藻体。

43、菌胶团、原生动物和微型后生动物在水处理过程中有哪些作用

菌胶团的作用：

1、有很强的生物絮凝、吸附能力和氧化分解有机物的能力

2、菌胶团对有机物的吸附和分解，为原生动物和微型后生动物提供了良好的生存环境

3、为原生动物、微型后生动物提供附着栖息场所

4、具有指示作用

原生动物和微型后生动物的作用

1、指示作用

2、净化作用

3、促进絮凝作用和沉淀作用

44、叙述生物膜法净化污水的作用机制

生物膜在滤池中是分层的，上层生物膜中的生物膜生物和生物膜面生物及微型后生动物吸附污水中的大分子有机物，将其水解为小分子有机物。

同时生物膜生物吸收溶解性有机物和经水解的小分子有机物进入体内，并进行氧化分解，利用吸收的营养构建自身细胞。

上层生物膜的代谢产物流向下层，被下层生物膜生物吸收，进一步被氧化分解为CO2和H2O。

老化的生物膜和游离细菌被滤池扫除生物吞食。

通过以上微生物化学和吞食作用，污水得到净化。

45、什么叫活性污泥丝状膨胀？

引起活性污泥丝状膨胀的微生物有哪些？

由于丝状细菌极度生长引起的活性污泥膨胀称为活性污泥丝状膨胀。

经常出现的有诺卡氏菌属、浮游球衣菌、微丝菌属、发硫菌属、贝日阿托氏菌属等

46、促使活性污泥丝状膨胀的环境因素有哪些？

1、温度

2、溶解氧

3、可溶性有机物及其种类

4、有机物浓度

47、为什么丝状细菌在污水生物处理中能优势生长？

因为几乎所有的丝状细菌都能吸收可溶性有机物，尤其是低分子的糖类和有机酸。

在运行过程中，有机物因缺氧不能降解彻底，积累大量有机酸，为丝状细菌创造营养条件，使丝状细菌优势生长。

48、如何控制活性污泥丝状膨胀？

1、控制溶解氧

2、控制有机负荷

3、改革工艺

49、污水为什么要脱氮除磷？

在水体中氮、磷量过多，危害极大，最大的危害是引起水体富营养化，在富营养化水体中，蓝细菌、绿藻等大量繁殖，有的蓝细菌产生毒素，毒死鱼、虾等水生生物和危害人体健康，由于它们的死亡、腐败，引起水体缺氧，使水源水质恶化。

不但影响人类生活，还严重影响工、农业生产。

50、微生物脱氮工艺有哪些？

A|O、A2\O、A2\O2、SBR等

51、叙述污水脱氮原理？

脱氮是先利用好氧段经硝化作用，由亚硝化细菌和硝化细菌的协同作用，将NH3转化为NO2--N和NO3--N。

再利用缺氧段经反硝化细菌将NO2--N（经反亚硝化）和NO3--N（将反硝化）还原为氮气，溢出水面释放到大气，参与自然界氮的循环。

水中含氮物质大量减少，降低出水的潜在危险性。

52、参与脱氮的微生物有哪些？

它们有什么生理特征？

①氨化细菌：

如荧光假单胞菌、灵杆菌、腐败梭菌、变形杆菌等。

特性：

异养型的好氧、兼性厌氧或厌氧。

②硝化细菌：

亚硝酸细菌:

亚硝酸单胞菌属、亚硝酸球菌属；硝酸细菌：

硝酸杆菌属、硝酸刺菌属、硝酸球菌属等。

特性：

（1）强好氧性；

（2）化能自养型，以CO2或CO32-为碳源，以NH4+或NO2-为能源；（3）生存在中性或碱性环境，不能在强酸环境生活。

③反硝化细菌：

如假单胞菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、土壤杆菌属等。

特性：

异氧型兼性厌氧。

53、什么叫捷径反硝化？

何谓短程硝化-反硝化？

在生产中它有何意义？

捷径反硝化：

即通过限制充氧量和缩短曝气时间等条件，抑制硝化细菌生长，促使亚硝化细菌优势生长，迅速将氨氧化为HNO2后，随即利用有机物将HNO2还原为N2的过程。

捷径反硝化不仅可缩短曝气时间，减少能耗，还节省碳源，从总体上节省运行费用。

54、何谓人工湿地？

叙述它处理污水的原理？

人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。

其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。

55、人工湿地有那几个组成？

各有什么功能？

1、基质：

为微生物的生长提供稳定的附着基质，为湿地植物提供载体、扎根的温床和营养物质。

另外，对污染物还具有吸附和过滤作用。

2、湿地水生植物：

具有发达的根系，它直接吸收污水中有机物和无机物作营养。

水生植物除富集污染物外，它们的根系维持湿地水力运输，还将其进行光合作用产生的氧气运输到根的周围，供根际、根面微生物的生长、繁殖和降解污染物的需要。

3、人工湿地根际和根面微生物：

通过微生物代谢活动降解污染物，为植物提供养分，根际微生物能分泌激素，可刺激和促进植物根毛的生长发育，提高根吸收营养物质的能力。

56、那些水需要消毒？

有哪些消毒方法？

饮用水、游泳池水、矿泉水、优质水、纯净水、生活污水、医院污水等。

水的消毒方法有煮沸法、加氯消毒、臭氧消毒、过氧化氢消毒、紫外辐射消毒、微电解消毒等