目前，空气还没有统一的卫生标准，一般以室内1m3 空气中细菌总数为500～1000 个以上作为空气污染的指标。空气污染的指示菌以咽喉正常菌丛中的绿色链球菌为最合 适，绿色链球菌在上呼吸道和空气中比溶血性链球菌易发现，且有规律性。 9、水体中微生物有哪几方面来源？微生物在水体中的分布有什么样的规律？

答：水体中微生物的来源主要有水体中固有的；来自土壤（径流）；生产和生活（废 弃物）；空气（降雨等）。

海洋中的微生物水平分布：沿海带，海水中含有大量有机物，温度适宜，每毫升海 水含菌10，0000 个。外海带，每毫升含菌10～250 个。海洋微生物的水平分布受内陆 气候、雨量、潮汐的影响。垂直分布：表层（0～10m）：藻类；中层（5～50m）：兼性厌

氧微生物；底层：厌氧菌及硫酸还原菌。

淡水微生物水平分布：沿岸水域有机物较多，微生物种类和数量也多。 10、什么叫水体自净？可根据哪些指标判断水体自净程度？

答：河流（水体）接纳了一定量的有机污染物后，在物理的、化学的和水生物(微生 物、动物和植物)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，叫 作水体自净。任何水体都有其自净容量。自净容量是指在水体正常生物循环中能够净化 有机污染物的最大数量。 衡量水体自净的指标：

①P/H 指数：P 代表光合自养型微生物，H 代表异养型微生物，两者的比即P/H 指数。 P/H 指数反映水体污染和自净程度。水体刚被污染，水中有机物浓度高，异氧型微生物 大量繁殖， P/H 指数低，自净的速率高；在自净过程中，有机物减少，异养型微生物数

量减少，光合自养型微生物数量增多， P/H 指数升高，自净速率逐渐降低，在河流自净

完成后， P/H 指数恢复到原有水平。 ②氧浓度昼夜变化幅度和氧垂曲线。

11、水体污染指标有哪几种？污化系统分为哪几“带”？各“带”有什么特点？ 答：水体污染指标有：

①BIP 指数：BIP=B/(A+B)×100% 其中：A 为有叶绿素的微生物数，B 为无叶绿素的 微生物数。所以BIP 的含义是无叶绿素的微生物数占总微生物数的百分比。

BIP 值=0-8 清洁水，8-20 轻度污染水，20-60 中度污染水，60-100 严重污染水。 ②细菌菌落总数（CFU）：细菌菌落总数是指1ml 水样在营养琼脂培养基中，于37 ℃培养24h 后所生长出来的细菌菌落总数。它用于指示被检的水源水受有机物污染的程 度，为生活饮用水作卫生学评价提供依据。在我国规定1ml 生活饮用水中的细菌菌落总 数在100 个以下。

③总大肠菌群（大肠菌群、大肠杆菌群）：用以间接指示水体被粪便污染的一个指 标。大肠菌群被选作致病菌的间接指示菌的原因是：大肠菌群是人肠道中正常寄生菌， 数量最大，对人较安全，在环境中的存活时间与致病菌相近，而且检验技术较简便，因 而被选中，一直沿用至今。在我国规定1L 生活饮用水中的总大肠菌群数在3 个以下。 污化系统分为多污带、α中污带、β中污带、寡污带。 污化带 多污带 α －中污带 β －中污带 有机物或BOD 高 降低 较少 DO 极低(或无) 低 升高 细菌数/mL 几亿个 几千万个 几万个 产物 H2S、CH4、CO2 NH3、氨基酸、H2S NH3和H2S含量降低 指示生物 细菌、寡毛类动物 细菌、蓝藻、绿藻、裸细菌、藻类、固着型纤毛虫、藻、原生动物、颤蚯蚓 轮虫、浮游甲壳动物

多污带

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。由于环境恶劣，水生生物的种类很少，以厌氧菌和兼性厌氧菌为 主，种类多，数量大，每毫升含几亿个细菌。水面上有气泡，鱼类绝迹。 α中污带

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NH3、氨基酸及H2S,生物种类比多污带稍多。细菌数量 较多，每毫升水约有几千万个。有藻类、原生动物，底泥已部分无机化。 β中污带

有机物较少，BOD 和悬浮物含量低，溶解氧浓度升高，细菌数量减少， 每毫升水有几万个。藻类大量繁殖，水生植物出现。 寡污带

标志着河流自净过程已完成，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。 应用污化系统时，要注意两点：（1）只适用于有机污水（无毒）；（2）只能定性描述。

12、什么叫水体富营养化？评价水体富营养化的方法有几种？

答：水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，氮、磷等营养物质大 量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧 量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。这种现象在河流湖泊中出现称为 水华，在海洋中出现称为赤潮。

水体富营养化评价常用的方法有：观察蓝藻等指示生物；测定生物量；测定原初生 产力；测定透明度；测定N、P 等营养物质。AGP（藻类生产的潜在能力测定）。 13、AGP 是何意？如何测定AGP？ 答：AGP 即藻类生产的潜在能力。

把特定的藻类接种在天然水体或废水中，在一定的光照度和温度条件下培养，使藻 类增长到稳定期为止，通过测干重或细胞数来测其增长量。此即藻类生产的潜在能力 （AGP）。

第八章微生物在环境物质循环中的作用

1、环境工程中有哪些人工生态系统？

答：水库、运河、城市、农田、各种污废水生物处理系统及固体废物生物处理系统等。 4、脂肪酸是如何进行β-氧化的？其能量如何平衡？

答：脂肪酸先是被脂酰硫激酶激活，然后在α，β碳原子上脱氢、加水、脱氢、再加 水，最后α，β碳位之间的碳链断裂，生成1mol 乙酰辅酶A 和碳链较原来少两个碳原 子的脂肪酸。乙酰辅酶A 进入三羧酸循环完全氧化成二氧化碳和水。剩下的碳链较原来 少两个碳原子的脂肪酸可重复一次β-氧化，以至完全形成乙酰辅酶A 而告终。

6、何谓氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用?它们各由哪些微生物起作用？ 答：有机氮化合物在氨化微生物的脱氨作用下产生氨，称为氨化作用。

梭状芽孢杆菌等氨基酸脱下的氨，在有氧的条件下，经亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用转化为硝酸，称为硝化作用。亚硝酸单胞菌属、亚硝酸球菌属、亚硝酸螺菌属、亚硝酸叶菌属、硝化杆菌属等。兼性厌氧的硝酸盐还原细菌将硝酸盐还原成氮气，成为反硝化作用。施氏假单胞菌、脱氮假单胞菌、荧光假单胞菌、紫色杆菌、脱氮色杆菌。在固氮微生物的固氮酶催化作用下，把分子氮转化为氨，进而合成为有机氮化合物，成为固氮作用。根瘤菌、圆褐固氮菌、黄色固氮菌、雀稗固氮菌、拜叶林克氏菌属和万氏固氮菌。 7、什么叫硫化作用？参与硫化作用的微生物有哪些？

答：在有氧条件下，通过硫细菌的作用将硫化氢氧化为元素硫，再进而氧化为硫酸， 这个过程成为硫化作用。参与硫化作用的微生物有硫化细菌和硫磺细菌。 8、什么叫硫酸盐还原作用？它有什么危害？

答：土壤淹水、河流、湖泊等水体处于缺氧状态时，硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐 和次亚硫酸盐在微生物的还原作用下形成硫化氢，这种作用就叫反硫化作用，也叫硫酸 盐还原作用。

硫酸盐还原作用的危害有腐蚀管道、河流海岸港口码头钢桩等。 9、铁的三态是如何转化的？有哪些微生物引起管道腐蚀？

答：所有的生物都需要铁，而且要求溶解性的二价亚铁盐，二价和三价铁的转化受pH 和氧化还原电位影响。pH 为中性和有氧时，二价铁氧化为三价铁的氢氧化物。无氧时， 存在大量二价铁。二价铁还能被铁细菌氧化为三价铁。在含有机物和铁盐的水管中一般 都有铁细菌存在。常因水管中有酸性水而将铁转化为溶解性的二价铁，铁细菌就转化二 价铁为三价铁（锈铁）沉积于水管壁上。 铁细菌能够引起管道腐蚀。

11、氧化铁和锰的细菌有哪些？

答：覆盖生金菌、共生生金菌和土微菌属。

第九章 水环境污染控制和治理的生态工程及微生物学原理

1、什么叫活性污泥？它的组成和性质是什么？

答：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．其中，细菌和原生动物是主要的二 大类．活性污泥主要用来处理污废水。

通过生物学和化学分析，活性污泥由①活性微生物，②微生物内源呼吸残余物，③ 吸附在活性污泥上的惰性的不可降解的有机物，④虽可降解但尚未降解的有机物，⑤惰 性无机物。

2、好氧活性污泥中有哪些微生物？

答：好氧活性污泥的结构和功能的中心是菌胶团——由能起絮凝作用的细菌形成。其 上生长着其他微生物，如酵母菌，霉菌、放线菌、藻类、原生动物和微型后生动物，组

成一个生态系。

3、叙述好氧活性污泥净化废水的机理。

答：好氧活性污泥的净化作用有类似于水处理工程中混凝剂的作用，同时又能吸收和 分解水中溶解性污染物。

5、菌胶团原生动物和微型后生动物有哪些作用？（菌胶团和原生动物等在污水生物处 理和水体自净过程中各起什么作用？）

答：菌胶团的作用：①有很强的生物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良好的生存环境；③为原生动物、 微型后生动物提供附着场所；④具有指示作用，通过菌胶团的颜色、透明度、数量、颗 粒大小及结构的松紧程度可衡量好氧活性污泥的性能。

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促进絮凝和沉淀作 用。

6、在废水生物处理过程中如何利用原生动物的演替和个体变化判断处理效果？ 答： 活性污泥培养初期 鞭毛虫、变形虫 活性污泥培养中期 游泳型纤毛虫、鞭毛虫 活性污泥培养成熟期 钟虫等固着型纤毛虫、楯纤虫、轮虫

9、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？ 答：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。

引起活性污泥丝状膨胀的微生物有诺卡氏菌属、浮游球菌属、微丝菌属、发硫菌属、 贝日阿托氏菌属等。

10、促使活性污泥丝状膨胀的环境因素有哪些？

答：温度、溶解氧、可溶性有机物及其种类、有机物浓度或有机物负荷。 11、为什么丝状细菌在废水生物处理中能优势生长？

答：呈丝状扩展生长的丝状菌，比表面积大于菌胶团的，对有限的营养条件和环境条 件的竞争占优势。 优势竞争表现在：

①对溶解氧的竞争：溶解氧水平低时，只有在絮状体表面的微生物得到较多的溶解氧， 絮状体内部多数微生物处于缺氧状态。如果曝气池溶解氧长期维持在较低水平，明显有 利于丝状细菌优势生长。

②对可溶性有机物的竞争：低分子糖类和有机酸有利于丝状细菌生长，容易发生活性 污泥丝状膨胀。

③对氮、磷的竞争：处理生活污水按BOD5 与氮、磷的比为100:5:1 进行设计和运行。 如果氮磷比小于此值，丝状细菌大的比表面积又有利于它与菌胶团争夺氮和磷而优势生 长。

④有机物冲击负荷的影响：废水中有机物浓度、组成和流量等发生急剧变化，供氧量 不变，氧被大量消耗，溶解氧量降低，丝状细菌处于竞争优势生长。 12、如何控制活性污泥丝状膨胀？

答：①设调节池(及事故池)控制高负荷（BOD、毒物）冲击； ②控制溶解氧，溶解氧浓度必须控制在3～4mg/L；

③调节废水的营养配比，尽量逼近BOD5 与N 和P 的比例BOD5：N：P＝100：5：1。 补N——尿素，补P——磷酸钠。

④改革工艺，将活性污泥法改为生物膜法或在曝气池中加填料改为生物接触氧化 法。

13、叙述高浓度有机废水厌氧沼气（甲烷）发酵的理论及其微生物群落。

答：第一阶段：水解和发酵性细菌群将复杂有机物水解发酵。微生物群落是水解发酵性细菌群，有专性厌氧的，有兼性厌氧的。 第二阶段：产氢和产乙酸细菌群把第一阶段的产物进一步分解为乙酸和氢气。微生物群落是产氢，产乙酸细菌，只有少数被分离出来。 第三阶段：将第一阶段发酵的三碳以上的有机酸，长链脂肪酸，芳香族酸及醇等分解为乙酸和氢气的细菌和硫酸还原菌。微生物群落是两组生理不同的专性厌氧的产甲烷菌群。

第四阶段：为同型产乙酸阶段，是同型产乙酸细菌将氢气和二氧化碳转化为乙酸的过程。正在研究中。

14、含硫的高浓度有机废水一般有几种处理方法？

厌氧消化法，有机光合细菌处理