题型：名词解释、选择、问答题

绪论

1.微生物的分类与命名

2.原核生物与真核生物的差异及其类型★

原核生物：没有核膜，核质裸露与细胞质没有明显界线，叫拟核或似核。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，如间体和光合作用层片及其他内折，也不进行有丝分裂。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。

真核生物：有发育完好的细胞核，核内有核仁和染色质。有核膜将细胞核与细胞质分开。具有高度分化的细胞器，如线粒体、中心体、高尔基体、内质网、溶酶体和叶绿体等。进行有丝分裂。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。

区别：有无核膜，有无分化的细胞器，是否有丝分裂

3.微生物特点★

（1）个体极小：

（2）分布广，种类范围繁多 （3）繁殖快 （4）易变异

（5）吸收快，转化快

4.生化方法与物化方法区别

生化优点：①成本小②处理规模大③处理效果好④处理方式多样化 缺点：①微生物难养②处理时间长③存在潜在危害

5.为什么微生物处理在环境污染防治中应用广泛？★

①水体中的微生物在其生命活动中，吸收和转化某些污染物质，并将大量有机物分解成无机盐类，CO2，H2O，从而使水体自净，微生物分解和转化污水中的污染物是微生物处理水体的主因。 ②微生物处理烟气脱硫，无需高温高压，设备要求简单，还可以去除气体中异味，挥发性物质和有害物质。还可以固定CO2，实现资源化，用于处理有机废气时费用低，效率高。

③由微生物制成的微生物絮凝剂，具有生物分解和安全性，且高效无毒，低价。④微生物对环境的适应力较强，具有足够的灵活遗传力去发展重组基因。

第一章

1.病毒特点及化学组成结构

特点：

（1）不具有细胞结构

（2）只含有一种核酸，DNA或RNA （3）大部分没有酶或酶系，极不完全

（4）没有核糖体，没有个体生长，也不进行二均分裂，必须依赖宿主细胞 （5）在电子显微镜下才能看见

（6）对抗生素不敏感，对干扰素敏感

化学组成结构：化学组成有蛋白质和核酸。还含有脂质和多糖。整个病毒体分为两部分：蛋白质衣鞘和核酸内芯，两者构成衣鞘壳。蛋白质衣鞘是由一定数量的衣壳粒按一定排列组合构成的病毒外壳，核酸内芯有两种：DNA和RNA，并不同时含有DNA或RNA。

完整的具有感染力的病毒体称为病毒粒子，病毒粒子分两种：有被膜和无被膜。被膜（囊膜）：痘病毒、腮腺病毒及其他病毒具有被膜，病毒被膜来源于宿主细胞的核膜或质膜，正常宿主细胞为病毒的脂质和糖类提供原料，被膜蛋白由自身的病毒基因编码而成。除含有蛋白质和核酸外，还含有类脂质，其中50%~60~为磷脂，其余为胆固醇。痘病毒含糖脂和糖蛋白。病毒不具完备的酶系统，但在病毒的壳体中含有核算多聚酶。

2.溶原细胞

(1)遗传性：子代细菌具有溶原性

（2）自发或诱发裂变：自发的或由理化因子导致 （3）免疫性：不受其他同类噬菌体侵染 （4）复愈：原噬菌体消失，变成非溶原细胞

（5）可获得一些新的特性：如菌落形态改变产生毒性等

3.病毒的繁殖过程

（1）吸附（2）侵入（3）脱壳（4）病毒大分子合成，病毒基因组表达和复制（5）裂解和释放

4.物理、化学因素对病毒的影响

物理因素：

温度：宿主细胞外的病毒大多在55~65oC范围内不到1h被灭活，脊髓灰质炎病毒中有抗热变异株，可在75oC下存活。一般情况下高温使病毒的核酸和蛋白质衣壳受损伤，高温对病毒蛋白质的灭活比对病毒核酸的灭活要快。蛋白质的变性作用阻碍了病毒吸附到宿主细胞上，削弱了病毒的感染力。但环境中的蛋白质和金属阳离子可保护病毒免受热的破坏，黏土、矿物、土壤也可保护病毒免受热的破坏作用。

光：①紫外辐射：灭活的部位为病毒的核酸②可见光：日光对肠道病毒有灭活作用。

干燥度 ：在污泥中，当固体含量大于65%时，病毒量降低。在此情况下病毒被

灭活是由于病毒RNA释放出来而随后裂解所致。 化学因素：

体内灭活：体内灭活的化学物质有抗体和干扰素

抗体：是病毒侵入有机体后，有机体产生的一种特异蛋白质，用以抵抗入侵的外来病毒。入侵的病毒是抗原，而产生的特意蛋白是抗体。

干扰素：宿主为抵抗入侵的病毒而产生的一种糖蛋白 ，它进而诱导宿主产生一种抗病毒蛋白将病毒灭活，干扰素起间接作用。

体外灭活：体外灭活的化学物质有酚、低渗缓冲溶液、甲醛、亚硝酸、氨、醚类、十二烷基硫酸钠、氯仿、去养胆酸钠、氯（或次氯酸、二氧化氯、漂白粉）、溴、碘、臭氧、乙醇、强酸、强碱及其他氧化剂。强酸强碱除本身可直接灭活病毒外，还可导致PH变化对病毒产生影响。病毒一般都酸性环境不敏感，对高PH敏感，因为高PH会破坏蛋白质衣壳和核酸。当PH达到11以上会严重破坏病毒。氯和臭氧灭活病毒的效果极好，它们对病毒蛋白质和核酸均有作用，病毒对氯的耐受力比肠道致病菌强，甲型肝炎病毒对氯消毒需浓缩3倍，游离氯浓度维持在1mg/L。

5．不同处理级别对病毒的影响

一级：是物理过程，以过滤、除渣、初级沉淀除去沙粒、碎纸、塑料袋及纤维状固体废物为目的，所以去除效果很差，约去除30%

二级：是生物处理方法，是生物吸附、生物降解和絮凝沉降作用过程，以去除有机物、脱氮和除磷为目的，同时对污水中病毒的去除率较高，病毒去除率90%—99%。

三级：是微生物处理后的深度处理，有生物、化学及物理的处理过程，它包含絮凝、沉淀、过滤和消毒过程，进一步去除有机物、脱氮和除磷。可使病毒的滴度常用对数值下降4—6。

第二章

1.古菌的分类★

按古菌的生活习性和生理特性，可分为三大类型：①产甲烷菌②嗜热嗜酸菌③极端嗜盐菌

古菌域分为：（1）泉古生菌门：极端嗜热、嗜酸，代谢硫

（2）广古生菌门：产甲烷菌、极端嗜盐菌、热原体、古生硫酸盐

还原菌、嗜热嗜酸菌

2.古菌在环境保护中的应用★

在极端恶劣环境中生活的极端微生物，对极端环境具有很强的适应性和需要性。 目前已有开发应用极端的嗜碱微生物的碱性酶用于生产洗衣粉。 产甲烷菌可用于高浓度有机废水的厌氧消化处理。 从嗜高温菌体内提取的Taq DNA酶应用于PCR技术中，使体外扩增DNA成为可能。

3.细菌的形态与大小、细胞结构、细胞壁细胞膜特点★

细菌的大小以微米计

细菌的细胞结构

一般结构：细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含物、细胞核质

特殊结构：芽孢、鞭毛、荚膜、粘液层、菌胶团、衣鞘以及光合作用层片

细胞壁：包围在细菌体表最外层的、坚韧而有弹性的薄膜。它约占菌体质量的 10%~25%。

结构：分为革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌，见下面

功能：（1）保护细胞免受外力损伤（2）维持细菌的细胞形态（3）阻挡大分子物质进入细胞（4）使某些细菌具有致病性及对噬菌体的敏感性（5）为鞭毛提供支点，使鞭毛运动 细胞质膜： 结构：由上下两层致密的着色层，中间夹一个不着色层组成，不着色层由具有正、负电荷，有极性的磷脂双分子层组成（加入甾醇可提高其稳定性），是两性分子，亲水基朝着内、外表面的水相，疏水基在不着色区域，蛋白质主要结合在膜表面，膜表面蛋白质还带有多糖，蛋白质位置不固定，使细胞质膜成为一个流动镶嵌的功能区域。

功能：（1）维持渗透压，选择透过性（2）细胞质膜上有合成细胞壁和形成横膈膜组分的酶（3）膜内陷形成中间体含有细胞色素，参与呼吸作用（4）多种酶在细胞质膜上进行物质能量代谢（5）为鞭毛提供附着点

4.细菌的培养特征（见书P50）

（1）在固体培养基上的培养特征（2）在明胶培养基上的培养特征（3）在半固体培养基上的培养特征（4）在液体培养基中的培养特征

5.细菌物理化学性质与污水生物处理的关系(P55)

（1）细胞质的多相胶体性质决定细菌在曝气池中吸收污水中的有机污染物的种类、数量和速度。

（2）细菌表面解离层S或R型决定悬浮液的稳定性，即决定其在沉淀池中的沉淀效果

（3）比表面积的大小决定其吸附污染物的能力及与其他微生物的竞争能力 （4）细菌的带电性与它吸附吸收污水有机污染物的能力，与填料载体的结合能力有关，还与絮凝沉淀性能有关 （5）密度和质量与其沉淀效果有关

细菌的物理化学特性是由其遗传性决定的，当处理效果差时，人们通常采用絮凝剂和沉淀剂，适当调节PH，改善活性污泥的沉淀性能，增强处理效果。

6.革兰氏染色的机制和步骤

机制：等电子学说、渗透学说、化学学说

步骤：涂片固片—单染和吸干—媒染—脱色—复染

7．叙述革兰氏阴性菌和阳性菌细胞壁的结构和特点★（P42）

革兰氏阳性菌：细胞壁较厚，结构较简单，含大量肽聚糖、独含磷壁酸、少量蛋

白质和脂肪，不含脂多糖，脂肪含量低。

革兰氏阴性菌：细胞壁较薄，结构较复杂，分外壁层和内壁层，外壁层分三层，最外层脂多糖，中间磷脂层，内层脂蛋白，内聚层肽聚糖，不含磷壁酸。含极少肽聚糖，独含脂多糖，不含磷壁酸。

8.蓝细菌特点

有的为单细胞，呈杆状或球状。蓝细菌的直径约1~10μm,长度不等。有的有多个细胞粘结而成，呈丝状，其菌丝直径约1~12μm，长5~500μm。又如色球蓝细菌属为单细胞个体或群体，群体种类在细胞壁外分泌果胶类物质构成胶质鞘膜，彼此融合形成大的胶团。属原核生物，有革兰氏阴性菌的细胞壁、质膜、在细胞内有拟核或核质，核糖体、羧酶体、类囊体、藻胆蛋白体、藻蓝素、糖原颗粒、脂质颗粒及气泡。在呈丝状的蓝细菌中，有些丝状体无分支，能产生专化的静息细胞或异形胞，静息细胞比营养细胞大，它萌发释放运动的细胞群，异形胞有折射性的末端颗粒和厚的外壁，它是固氮的部位，可固定大气中的氮。另一些蓝细菌的丝状体有分枝，如单岐蓝细菌属。蓝细菌因有气泡，调节浮力，可以垂直上下游动。繁殖通过二分裂，出芽，断裂、多重分裂或从无柄的个体释放一系列顶生细胞进行繁殖；对极端环境有极强耐受力，因此分布很广。

9.放线菌的形态、特点以及分类

放线菌的菌体有纤细的，长短不一的菌丝组成，菌丝分支为单细胞，在菌丝生长过程中，核物质不断复制分裂，然而细胞不形成横膈膜，也不分裂，而是无数分支的菌丝组成很密的菌丝体

分类：游动放线菌属、弗兰克氏菌属、红球菌属、诺卡氏菌属、链霉菌属。 补：红螺菌：属于光能异养型，作用是不受氧气控制，用于高浓度的有机污水处理。 第三章

1.原生动物一般特征

①原生动物是动物中最原始、最低等、结构最简单的单细胞动物。

形体微小，在10~300μm之间，在光学显微镜下才可看见，微生物学把它归入微生物范畴。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，其细胞核具有核膜，故属真核微生物。有独立生活的生命特性和生理功能，如摄食、营养、呼吸、排泄、生长、繁殖、运动及对刺激的反应等。上述各种功能是由相应细胞器执行，如胞口、胞咽、食物泡、吸管是摄食、消化、营养的细胞器，收集管、伸缩泡、胞肛是排泄的细胞器，鞭毛、纤毛、伪足是运动和捕食的细胞器，眼点是感觉的细胞器。可见有些细胞器执行多钟功能，如伪足、鞭毛、纤毛、刚毛既能执行运动功能，又能执行摄食功能。甚至还有感觉功能。 ②营养类型可分为全动姓营养，植物性营养，腐生性营养。

全动性营养：是原生动物以其他生物（如细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、藻类、比自身小的原生动物和有机颗粒）为食。绝大多数原生动物为全动性营养。 植物性营养：是有色素的原生动物，如绿眼虫、衣滴虫和植物类似，在有光照的条件下，吸收CO2和无机盐进行光合作用，合成有机物供自身营养。

腐生性营养：指某些无色鞭毛虫和寄生的原生动物，借助体表的原生质吸收环境和寄主的可溶性的有机物作为营养。 ③繁殖：分为无性生殖和有性生殖。

无性生殖为二分裂法，纵分裂或横分裂。出芽生殖，如：吸管虫。还有多分裂法，如：寄生的孢子虫。二分裂法是原生动物的主要繁殖方式，在环境条件差时出现有性生殖（基因重组，加快变异进化）。

2.原生动物在水体污染中的指示作用

鞭毛纲：喜在多污带和α—中污带，在污水生物处理系统中在活性污泥培养初期

或在处理效果差时鞭毛虫大量出现，可作为污染水处理效果差时的指示生物

肉足纲：变形虫喜在α—中污带或β—中污带的自然水体中生活，水体差时大量

出现，在污水生物处理系统中，在活性污泥培养中期出现。

纤毛纲：①游泳型纤毛虫多数在α—中污带和β—中污带，少数在寡污带生活。

在污水处理中，在活性污泥培养中期或在处理效果较差时出现，扭头虫，草履虫等在缺氧或厌氧环境中生活，耐污能力极强，而漫游虫在较清洁水中生活。

②固着型，喜在寡污带生活，它们是水体自净程度高，污水生物处理效

果好的指示物。

③吸管虫在β—中污带，有的也能在α—中污带和多污带生活，在污水

生物处理效果一般时出现。

3.水体富营养化与哪些藻类有关？

裸藻 ：主要生长在有机物丰富的静止水体中或缓慢的流水中，适应范围广，大

量繁殖时形成红色绿色的水华。故裸藻是水体富营养化的指示生物。

甲藻 ：在适宜光照强度、温度和酸碱度下，大量繁殖，形成赤潮。

硅藻 ：分布很广，受气候、盐度和酸碱度制约，附着和水中的种都是水中动物

的食料。

4.酵母菌、霉菌中某些属在环境治理中的作用

酵母菌：在炼油厂的含油含酚的废水生物处理过程中，假丝酵母菌和黏红酵母菌

起到积极作用。淀粉废水、柠檬酸废水、油脂废水和味精废水均可利用酵母菌处理，既处理了废水，又可得到酵母菌体蛋白作为饲料，还可测量重金属。

霉菌 ：可发酵饲料，生产农药，镰刀酶分解无机氰化物的能力强，对废水中氰

化物去除率达到90%以上，有些霉菌还可以处理含NO2化合物废水。

伞菌 ：无毒的有机废水可用于培养食物菌的菌丝体，经过空气培养一定时间后

长成实体，将子实体移栽到无毒固体废物制成的固体培养基上长成蘑菇。

第四章

1.酶的组成

酶可分为单成分酶和全酶，前者只含蛋白质，如脲酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、和核糖核酸酶等，后者除了蛋白质外还要结合一些被称为辅基辅酶的热稳定的非蛋白质小分子有机物或金属离子。全酶一定要在酶蛋白和辅酶同时存在时才起作用，单独存在无催化作用，如各类脱氢酶和转移酶。 单成分酶由酶蛋白组成，如水解酶类等

全酶三种形式：①酶蛋白+非蛋白酶小分子有机物，如：多钟脱氢酶类 ②酶蛋白+非蛋白质小分子有机物+金属离子，如：丙酮酸脱氢酶 ③酶蛋白+金属离子，如：细胞色素氧化酶 全酶各组分有不同的功能：①酶蛋白起催化生物化学反应加速进行的作用；②辅基和辅酶起传递电子、原子和化学基团的作用；③金属离子除传递电子外还起激活剂的作用。 全酶中的非蛋白成分可以是不含氮的小分子有机物，或者是由不含氮的小分子有机物和金属离子组成。通常把它称为辅酶和辅基，其中与酶蛋白结合紧的称为辅基，与酶蛋白结合不紧的称为辅酶。

2.酶蛋白的结构

分为三级结构，一级结构是指多肽链本身的结构，以特定的多肽顺序形成蛋白质的一级结构酶的大多数特性与一级结构有关，表现为功能的多样性、种族的特异性等。研究最清楚的是核糖核酸酶，它由124个氨基酸组成；二级结构是由多肽链形成的初级空间结构，由氢键维持其稳定性。氢键收到破坏时，其紧密的空间结构变得松散，多肽键展开，酶蛋白即变性；三级结构在二级结构基础上，多肽链进一步弯曲盘绕形成更复杂的构型。由氢键、盐键、疏水键等维持三级结构的稳定性。酶蛋白的四级结构由几个或数十个亚基形成的。亚基是由一条或多条多肽链在三级结构的基础上形成的小单位。亚基之间以氢键、盐键、疏水键及范德华力等相连。

3.酶的活性中心

是酶蛋白分子中直接参与和底物结合，并与酶的催化作用直接有关的部位。它是酶行使催化功能的结构基础。酶的活性中心有两个功能部位：一个是结合部位，一定的底物靠此结合到酶分子上；另一个是催化部位，底物分子中的化学键在此处被打断或形成新的化学键，从而发生一系列的化学反应。这两个功能部位不是各自独立存在的，构成这两个部位的有关基团，有的同时结合底物和催化底物反生反应的功能。酶的活性中心对催化至关重要，其他部位也很重要，因为酶活性中心的形成首先依赖于整个酶分子的结构，它们在维持酶的空间构型、保持酶的活性中心和催化作用等方面起着不同程度的作用。

4.酶的催化特性

（1）具有一般催化剂的共性：酶积极参与生物化学反应，加速反应速率，缩短反应到平衡时所需的时间，但不改变平衡点。酶在参与反应的前后，没有性质和数量的改变。

（2）高度的专一性：被酶作用的物质称为底物、作用物或基质。一种酶只作用

一种物质或一类物质，或催化一种或一类化学反应，产生相应的产物。酶的底物专一性分为：结构专一性、立体异构专一性

结构专一性：根据不同的酶对不同结构底物专一性程度的不同，又可分为绝对专一性和相对专一性。绝对专一性的酶只作用于一种底物，如脲酶只能催化尿素水解为氨和二氧化碳，对其他物质不起作用。相对专一性的酶对底物结构要求不是十分严格，可作用一类结构相近的底物，即一种酶催化一类具有相同化学键或基团的物质，进行某种类型的反应，如脂肪酶能催化含脂键的脂质进行水解反应。 立体异构专一性：当底物具有立体异构体时，酶只能作用其中的一种，这种专一性称为立体异构专一性。①旋光异构专一性：例如L-氨基-酸氧化酶只催化L-氨基酸氧化，不催化D-氨基酸，又如胰蛋白酶只作用于L-氨基酸残基构成的肽键或其衍生物，而不作用于D-氨基酸残基构成的胎键或其衍生物。β-D-葡萄糖氧化酶仅能将β-D-葡萄糖转变为葡萄糖酸，上述例子，均称为旋光异构专一性。②几何异构专一性：当底物具有几何异构体时，酶只能作用于其中的一种。例如：琥珀酸脱氢酶只能催化琥珀酸脱氢生成延胡索酸，而不能生成顺丁乙烯酸。

（3）酶的催化反应条件温和:酶只需在常温、常压、和近中性的水溶液中进行催化反应。如：生物固氮在植物中是由固氮酶所催化的，通常在27oC和中性PH下进行，每年可从空气中将108t左右的氮固定下来，而在工业上合成氮，需要在500oC，几百个标准大气压下才能完成。

（4）酶对环境条件的变化极为敏感：酶是由细胞产生的生物大分子，凡能使生物大分子变性的因素，如高温、强酸、强碱等都能使酶丧失活性；Cu2?、Hg2?、Ag?等重金属离子都会钝化酶，使之失活。不同的酶所需的反应条件有时也相差甚远，有些酶例如固氮酶对氧的存在表现极为敏感，以至固氮酶在被氧处理后，短时间内就可导致酶活性不可逆丧失。

（5）酶的催化效率极高：生物体内的大多数反应，在没有酶的情况下，几乎是不可能进行的。即使像CO2水合作用这样简单的反应也是通过体内碳酸酐酶催化的，1mol碳酸酐酶在1s内可以使6×105个CO2发生水合作用。通常酶比无极催化剂的催化效率高几千倍至百亿倍。

5.影响酶促反映的因素（P115）

（1）酶的浓度：酶促反应速率与酶浓度成正比。在酶作用的最适条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。当底物浓度足够时，酶分子越多，底物转化的速率越快。但事实上随着酶浓度提高，酶浓度与反应速率的关系曲线有时会很快偏离直线而折向平缓。这时可根据具体图形的偏离程度找出偏差的原因，譬如有时没有达到最佳反应条件，有时由于高浓度底物夹带较多的抑制剂等原因所造成。 （2）底物浓度：在生化反应中，若酶的浓度为定值，底物的起始浓度S0极低时，

酶促反应速率随底物浓度S的增加而直线上升，表现为一级反应。但随着底物浓度的继续增加，反应速率上升比较缓慢，表现为混合级的反应。当底物浓度增加到某种程度时，中间产物浓度ES不增加，酶促反应速率也不再增加，表现为零级反应。在底物浓度相同的条件下，酶促反应速率与酶的初始浓度E0成正比，其酶促反应速率就快。 （3）温度：

（4）PH：

（5）激活剂：

（6）抑制剂：

6.微生物细胞的化学组成

70%的水，10%-30%的干物质（有机物占干物质的90%-97%，包括蛋白质、糖类、核酸及脂质；无机物占干物质质量的3%-10%，包括P、S、K、Na、Ca、Mg、Fe、Cl和微量元素CU、Mn、Zn、B、Mo、CO、Ni等）C、H、O、N是所有生物体的有机元素，糖类和脂质由C、H、O构成，蛋白质由C、H、O、N、S组成，核酸由C、H、O、N、P组成。

7.微生物的营养物（P121）

水

碳素营养源

氮素营养源

无机盐及生长因子等

8.根据微生物利用碳源和能源的不同，可分为哪四大类型？它们分别有哪些代谢特点。（P122）☆

光能自养型微生物：依靠体内光合作用色素，利用阳光作能源，以H2O和H2S作供氢体，CO2为碳源合成有机物构成自身细胞物质。

化能自养型微生物：不具有光和色素，不能光合作用，能量来源是它们氧化S、H2S、H2、NH3等无机物时通过氧化磷酸化作用产生的ATP，CO2是唯一碳源。 光能异养型微生物：以光为能源，以有机物为供氢体，还原CO2。

化能异养微生物：依靠氧化有机物产生化学能获得能量，碳源也是其能源。

8.碳氮磷比

污水生物处理中好氧微生物要求碳氮磷比：BOD5：N：P＝100：5：1

厌氧微生物要求碳氮磷比：BOD5：N：P＝100：6：1。

9.什么是培养基？请简述配置培养基应遵循的基本原则☆

培养基：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置而成的，用以培养微生物的基质。 基本原则：

①在烧杯内加入一定量蒸馏水，按配方称取各营养成分 ②然后讲各营养成分逐一加入，待每一成分溶解后方可加入下一成分，为避免产生金属沉淀可加入螯合剂。

③一般各成分加入顺序为：缓冲化合物、无机元素、微量元素、维生素及其他生长因子。

④待全部营养成分配齐后，用质量浓度为100g/L的NaOH或质量浓度为100g/L的HCL调节PH。

⑤在连续培养中虚加入缓冲剂，如K2HPO4、KH2PO4、Na2CO3等 ⑥PH调好后，进行灭菌。

10.营养物进入微生物细胞的方式

比较项目 载体蛋白 运送速度 物资运送方向 平衡时内外浓度 运送分子 能量消耗 运送前后溶质分子 载体饱和效应 与溶质类似物 运送抑制剂 运送对象距离 单纯扩散 无 慢 由浓到稀 内外相等 无特异性 不需要 不变 无 无竞争性 无 促进扩散 有 较快 由浓到稀 内外相等 特异性 不需要 不变 有 有竞争性 有 主动运输 有 快 由稀到浓 内部高 特异性 需要 不变 有 有竞争性 有 基因转位 有 快 由稀到浓 内部高 特需要异性 需要 改变 有 有竞争性 有 ??H2O、CO2、O2 SO2PO24、4 甘油、乙醇 糖类 氨基酸、乳糖 葡萄糖、果糖、 嘌咛 Na? 11.发酵、厌氧呼吸和好氧呼吸的区别

发酵：指在无外在电子受体时，底物脱氢后产生的还原力[H]不经呼吸链传递而直接交给某一内源性中间产物接受，以实现底物水平磷酸化产能的一类生物氧化反应。此过程中有机物仅发生部分氧化，以它的中间代谢产物为最终电子受体，释放少量能量，其余能量保留在最终产物中。

好氧呼吸：是有外在最终电子受体O2存在时，对底物的氧化过程，它是一种最普遍和最重要的生物氧化方式，其特点是按常规方式脱氢，经完整的呼吸链传递氢，同时底物氧化释放出的电子也经过呼吸链传递给O2，O2得到电子被还原，与脱下的H结合成H2O，并释放出能量（ATP）

无氧呼吸：又称厌氧呼吸，是一类电子传递体系末端的受氢体为外源无极氧化物的生物氧化。这是一类在无氧条件下进行的产能效率较低的特殊呼吸。其特点是底物按常规脱氢后，经部分电子传递体系递氢，最终有氧化态的无机物受氢。

12.怎样检测水体是否受粪便污染

只需检测水中的大肠埃希化菌 （1）鉴别培养基法：

将水样滴到含乳糖的远藤氏培养基上（接种水样细菌），一段时间后，若出现深紫红色，有金属光泽的菌落，则说明水样被粪便污染了。 （2）VP试验

二乙烯可与蛋白胨水解出的精氨酸起作用，生成红色化合物，大肠埃希化菌的VP试验呈阳性，气肠杆菌VP试验呈阳性，若水样呈阴性，则被污染。 （3）甲基红试验 向水样中加入甲基红，由于大肠埃希化菌的混合酸发酵产酸，使培养基PH下降，若水样呈红色，则被污染。 （4）提高温度法

将水样加热至44.5度摄氏度，并保温24h，若水样中仍有细菌发酵乳糖产酸产气，则说明水样中有来自粪便的耐热性大肠菌群，从而被污染。

第五章

1.微生物生长曲线、细菌生长四个阶段特点以及在废水处理中的应用

细菌生长曲线：微生物生长繁殖过程中，数量又少变多，达到高峰后又有多变少甚至死亡的变化规律。 细分分为：停滞期、加速期（可归入停滞期）、对数期、减速期（可归入静止期）、静止期、衰亡期。 停滞期：细菌不立即生产，经一段适应期才能在培养基中生长繁殖，有些适应的，

细胞物质开始增加，细菌总数基本尚未增加，有些不适应的会死亡，细菌数会略有减少，适应的细菌生长到一定程度便开始细胞分裂，进入加速期，此时，细菌生长繁殖速率逐渐加快。

对数期：细胞代谢活力最强，合成新细胞的速率最快，细菌生长旺盛。

静止期：由于对数期细菌生长繁殖迅速，消耗大量营养，代谢物大量积累对菌体

本身产生毒害，PH/氧化还原电位均有所改变，溶解氧供应不足，使细菌生长速率逐渐下降甚至到零，死亡率渐增。

衰亡期：营养物质被耗尽，细菌自身溶解，细菌在代谢过程中产生有毒的代谢物，

会抑制细菌生长繁殖。死亡率增加，活菌数减少，甚至死菌数大于新生菌数。

应用：①常规活性污泥法：利用生长速率下降阶段的微生物（减速期、静止期） ②生物吸附法 ：利用生长速率下降阶段的微生物（静止期）

③高负荷活性污泥法：利用生长速率上升阶段的微生物（对数期）和生长

速率下降阶段的微生物（减速期） ④延时曝气法：有机物含量低，其BOD5与CODcr的比值小于0.3（衰亡期）

2.在微生物的培养过程中，为什么会出现延滞期（停滞期），在生产上如何缩短延滞期？★

原因：有些细胞产生适应酶，细胞质开始增长，但细菌总数尚未增加，有些细胞不适应新环境而死亡，故细菌数会略有减少，等适应细胞开始分裂，则进入第二阶段加速期，细菌总数有所增加。

措施：①接种量要适中②选用对数期的群体菌③营养和环境条件要适宜

3.微生物生长量的测定方法

（1）测定微生物总数：测定微生物总量的方法有细胞数的测定、细胞生物量的测定。

其中微生物细胞总数的测定：

a．计数器直接计数 b.电子计数器计数 c。染色涂片计数 d。比浊法测定细菌悬液细胞数

（2）测定活细菌数:

a.稀释培养计数 b.过滤技术 c.菌落计数

（3）计算生长量：计算生长量关键要测得细胞质量。 测细胞质量方法有：

a.测细胞干重法 b.测细胞含氮量确定细胞浓度 c.测定DNA算出细菌浓度 d.生理指标法

4.微生物生存因子(只需掌握温度、PH、溶解氧)

（1）温度：嗜冷菌（5-10度）、嗜中温菌（大多数）（25-40）、嗜热菌（50-60）、嗜超热菌（70-105）

（2）PH ：大多数细菌、藻类和原生动物的最适PH为6.5—7.5，氧化硫硫杆菌和极端嗜酸菌最适PH为3，放线菌最适PH为7—8，酵母菌和霉菌最适PH为3—6，曝气池PH维持在7左右，堆肥PH为5—8，初期PH下降至5以下，然后上升至8.5，成熟堆肥PH在7—8之间。

（3）氧化还原电位：

好氧微生物：Eh为+300~+400mV，达到+100mV以上才能生长。

兼性厌氧微生物：+100mV以上为好氧呼吸，+100mV以下为无氧呼吸。 专性厌氧细菌：Eh为-200~-250mV

专性厌氧产甲烷菌：Eh为-300~-400mV 好氧活性污泥法：+200~+600mV 二沉池：Eh为-89mV

（4）溶解氧：曝气池中DO浓度维持在3~4mg/L

（5）太阳辐射：380~760nm可见光

（6）活度与渗透压：aw在0.95—0.99：大多数生长最好；在0.60—0.65：大

多数停止活动

生理盐水渗透压：pNaCL=8.5g/L

（7）表面张力：一般培养基：（4.5~6.5）×10?4N/m

5.微生物培养方式，区别★

分批培养：将一定量微生物接种在一个封闭的、盛有一定体积液体培养基的容器 内，保持一定的温度、PH、和溶解氧量，微生物在其中生长繁殖。 连续培养：分为恒浊连续培养和恒化连续培养

恒浊连续培养：使细菌培养液的浓度恒定，以浊度为控制指标的培养方式。 恒化连续培养：维持进水中的营养成分恒定，以恒定流速进水，以相同流速流出 代谢物质，使细菌处于最高生长速率状态的培养方式。

区别：分批培养系统封闭，营养物质量一定，微生物完成一个生长周期 连续培养不断补充营养物质，排除代谢物质，微生物一直处于旺盛生长状态。

补：为什么污水处理系统可以看作连续培养？

6.怎样获得细菌生长曲线

以细菌对数或细菌干重为纵坐标，以培养时间为横坐标。

7.微生物与微生物之间关系、体现、举例说明★

（1）竞争关系：指不同的微生物种群在同一环境中，对食物等营养、溶解氧、

空间和其他共同要求的物质互相竞争，互相受到不利影响。

例：好氧生物处理中，当溶解氧或营养成为限制因子时，菌胶团细菌和丝状细菌表现出明显的竞争关系；在厌氧消化罐内的硫酸盐还原菌和产甲烷菌争夺H2 （2）原始合作关系：指两种可以单独生活的生物共存与同一环境中，相互提供

营养及其他生活条件，双方互为有利，相互收益。

例：固氮菌固定的氮为纤维素分解菌提供氮源，纤维素分解菌分解纤维素的产物

有机酸被固氮菌用作碳源和能源；炼油厂废水中含有酚、H2S、氨等，系统

?中食酚细菌为硫细菌提供碳源，硫细菌氧化H2S为SO24，为食酚细菌提供

硫元素。天然水体、污水生物处理及土壤中的氨化细菌、亚硝化细菌和硝化细菌；氧化塘中的细菌和藻类。

（3）共生关系：指两种不能单独生活的微生物共同生活于同一环境中，各自执

行优势的生理功能，在营养上互为有利而所组成的共生体。

例：地衣是藻类和真菌形成的共生体；原生动物中纤毛虫类、放射虫类、有孔虫

类与藻类共生；藻类与水螅共生成绿水螅。

（4）偏害关系：共存于同一环境的两种微生物，甲方对乙方有害，乙方对甲方

毫无影响。一种微生物在代谢过程中产生一些代谢产物，其中有的产物对一种微生物生长不利，或者抑制或者杀死对方。

例：乳酸菌产生乳酸使PH下降，抑制腐败细菌生长；海洋中红腰鞭毛虫产生的

代谢产物会毒死其他生物；青霉菌产生青霉素对革兰氏阳性菌有致死作用；多年芽孢杆菌产生多粘菌素杀死革兰氏阴性菌。

（5）捕食关系：有的微生物不是通过代谢产物对抗对方，而是吞食对方，这种

关系称为捕食关系。

例：原生动物吞食细菌、藻类、真菌等，大原生动物吞食小原生动物，微型后生

动物吞食原生动物、细菌、藻类、真菌等微生物。裂口虫喜欢捕食周毛虫属。 （6）寄生关系：一种生物需要在另外一种生物体内生活，从中摄取营养才得以生长繁殖，这种关系称为寄生关系。前者为寄生菌，后者为寄主。

8.菌种的保藏方法★

（1）定期移植法

（2）干燥法

（3）隔绝空气法

（4）蒸馏水悬浮法

（5）综合法

9.灭菌的概念方法和消毒的概念方法及二者的区别

灭菌：是通过超高温或其他的物理、化学方法将所有微生物的营养细胞和有的芽

孢或孢子全部杀死的过程。

方法：

①干热灭菌法：指干燥环境进行灭菌的技术，分为

a.火焰灭菌法：该方法灭菌迅速、可靠、方便，适合于耐火材料，不适合药品灭菌。

b.干热空气灭菌法：适用于耐高温玻璃、金属制品及不允许湿热空气穿透的油脂

和耐高温粉末。

②湿热灭菌法：是指用饱和水蒸汽、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， 最终导致微生物死亡。较干热灭菌法效率高。

消毒：用物理、化学方法杀死致病菌（有芽孢和无芽孢的细菌），或是杀死所有

微生物的营养细胞和一部分芽孢。

方法：煮沸消毒法、巴斯德消毒法，消毒效果取决于消毒时的温度和消毒时间

10.在微生物培养过程中，引起PH改变的原因有哪些？在实践中如何保证微生物处于较稳定的和合适的PH环境中？☆

原因：①培养基自身的改变（水分、温度的影响）②微生物之间的相互作用（当竞争较激烈时有些细菌会产酸、产碱）③代谢产物的作用（如乳酸菌产生乳酸、不少细菌代谢过程中产生柠檬酸）

措施:在运行前和运行期间都要注意加入缓冲性溶液

第六章

1.遗传与变异的物质基础

DNA

2.DNA结构与复制形式

结构：两条多核苷酸链彼此互补并排列方向相反的，以右手旋转的方式围绕一根主轴而互相盘绕形成的，具有一定空间距离的双螺旋结构。每条核苷酸链均有四种碱基：腺嘌咛（A）、鸟嘌咛（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T），A与T，C与G。

复制形式：半保留的自我复制。

3.什么是密码子

RNA中每相邻的三个核苷酸编成一组，代表一个氨基酸的核苷酸序列。

4.变异的实质

基因突变即微生物的DNA因某种因素而引起的缺失、置换或插入，改变原有的碱基排序，从而引起后代表现型改变。

5.变异的类型（概念）

自发突变：在某种微生物的自然条件下，没有人工参与。

诱发突变：利用物理或化学因素处理微生物，促使DNA结构发生改变。

6.基因重组的形式概念

基因重组：两个不同性状个体细胞的DNA融合，使基因重新组合，从而发生遗传变异，产生新品种，成为～。可通过杂交、转化、转导。

7.基因工程概念及操作步骤★

基因工程：在基因水平上的遗传工程。 操作步骤：

①先从供体细胞中选择获取带有目的的基因的DNA ②将目的DNA的片段和质粒在体外重组 ③将重组体转入受体细胞 ④重组体克隆筛选和鉴定

⑤外源基因表达产物的分离提纯

8.PCR技术

是DNA不需要通过克隆而在体外扩增，短时间内合成大量DNA片段的技术

应用：采集土壤和水中的微生物DNA，通过PCR可鉴定其微生物；研究特定环境中微生物区系的组成结构，分析种群形态；检测环境中的特定微生物，如致病菌和工程菌。

9.基因工程和PCR技术在环境工程中有何实践意义

在环境保护方面利用基因工程获得了分解多钟有毒物质的新型菌种。若采用这种多功能的超级细菌可望提高废水生物处理效果。并在废水生物处理模拟实验中也取得一些成果。PCR技术广泛运用于法医鉴定、医学免疫、环境监测方面。 第七章

1.生态系统、生物圈、生态平衡概念

生态系统：一定时间空间范围内由生物和它们的生境通过能量流动和物质循环所组成的自然体。

生物圈：地球陆地以上及海面以下个10KM的范围，包括岩石圈、土壤圈、水圈和大气圈内所有生物群落和人及他们生存环境的总体。是所有生态系统总和。 生态平衡：生态系统的组成结构和功能长期处于稳定状态，即使有外来干扰也能通过自身调节恢复到原来的稳定状态。

2.土壤的生态系统特点★

①营养：含大量动物和植物残体，植物根系分泌物，，还有人和动物排泄物，

含丰富无机元素和微量元素

②PH：3.5~8.5

③渗透压：0.3~0.6MPa

④氧气和水：氧含量比大气少，7%~8%，排水通常的土壤：土粒50%，空气10%，水40%。

⑤温度：保温性较强

⑥保护层：使土壤中微生物免收阳光中紫外照射而死。

3.微生物在土壤中的分布

见书

4.土壤生物恢复技术★

利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株，甚至用构建的特异降解功能菌投加到污染土壤中，将滞留的污染物快速讲解和转化，恢复土壤天然功能。 关键：

（1）微生物种：①土著微生物用得较多，具有经济性，但效果较差②选育优势菌种，经扩大培养接种到污染土壤中。较易实施，收效快效果好③构建工程菌并接种，这种方法有不相容性。

（2）微生物营养：通过试验确定适宜营养元素比例。一般：土壤微生物碳氮比：25：1、污水好氧生物处理的BOD5：N：P=100：5：1

（3）溶解氧：用鼓风机向地下鼓风，使微生物对污染物的好氧分解有足够的氧量。

（4）微生物环境因子：适量的水、PH、和温度。

5.空气生态条件及空气中微生物的检测方法

生态条件：紫外辐射较强、较干燥、温度变化大、缺乏营养。 检测方法： 固体法：

①平皿落菌法：将营养琼脂培养基融化后倒入直径90mm无菌平皿中制成平板，暴露空气5-10min，盖好皿盖，置入培养箱培养48h。 ②撞击法：以缝隙采样机为例，用吸风机将含菌空气以一定流速穿过缝隙而被抽取到培养基平板上。

③过滤法：利用无菌水过滤空气，将空气中微生物截留在水中，空气得到净化。 液体法：

用于测定空气中浮游生物。将一定体积含菌空气通过无菌蒸馏水或无菌液体培养基中，依靠气流洗涤和冲击使微生物均匀分布在介质中。 ★空气污染的指示菌以绿色链球菌为最合适

6.水体自净概念

河流接纳一定量的有机污染物，在物理的化学的和水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。

7.什么是水体富营养化？为什么引起，后果，评价，控制★

概念：由于某些因素，尤其人类将富含N、P的污水排入湖泊河流和海洋，使上述水体N、P过剩，促使藻类过量生长，使淡水水体发生水华，使海洋发生赤潮。 评价方法：①观察蓝细菌和藻类等指示生物②测定生物现存量③测定原初生产力 ④测定透明度⑤测定N、P等导致富营养化物质 控制：①控制N、P等营养物进入水体

②物理方法治理：引入合适水源，稀释污染水体，在深水湖泊或水库中设

法排除深层污水，湖泊中采用机械曝气或用微滤机去除浮游动物和藻类 ③化学方法：采用化学物质如CuSO4等来控制藻类生长，采用氧化剂除臭 ④生物防治：利用遗传工程改造微生物 ⑤生态防治：放养鱼类，种植水生高等植物

⑥综合防治：富营养化是由多钟原因形成的，污染源复杂，营养物质去除

难度大，因而采用多钟方法。

8.水体污染生物指标

P/H指数：P代表光能自养型微生物，H代表异养型微生物，两者比值，反映水体污染和自净程度。刚被污染，指数下降，自净过程中指数上升，最后恢复原有水平。

氧垂曲线：即溶解氧下降曲线，刚被污染时，P/H指数下降，光合作用强度小，溶解氧浓度差异变小。

第八章

1.硝化作用、反硝化作用以及对环境的影响

硝化作用：氨基酸脱下的氮，在有氧条件下，经亚硝化细菌和硝化细菌作用转化

为硝酸。

反硝化作用：反硝化菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放氮气和氨的过程。 硝化作用对环境的影响：硝化作用产生的硝酸盐流入地下水后关系到饮用水安全，进入地表水会导致水体富营养化 反硝化作用对环境的影响：

2.硫化反硫化作用

硫化作用：在有氧条件下，通过硫细菌将硫化氢氧化为单质硫，进而氧化为硫酸。 反硫化作用：土壤、水体处于缺氧状态时，硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐和次

硫酸盐在微生物还原作用下形成硫化氢。

3.铁循环

自然界中铁以无机铁化合物和含铁有机物两种状态存在，无机铁化合物多为二价亚铁和三价铁，二价亚铁易被植物微生物吸收作用，转变为含铁有机物，三者互

相转化。

第九章

1.活性污泥组成，菌胶团和原生动物的作用★

组成：多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物与污水中有机和无机固体物质混

凝交织在一起，形成絮状物。

菌胶团作用：①有很强的生物絮凝、吸附能力和氧化分家有机物能力

②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生存环境。

③为原生动物和微型后生动物提供附着栖息场所。 ④具有指示作用

原生动物作用：①指示作用 ②净化作用

③促进絮凝作用和沉淀作用

2.活性污泥法与生物膜法的概念、工艺流程、区别、主要参数，优缺点★

活性污泥法：利用活性污泥的生物凝聚、吸附、氧化作用，以分解去除污水中的

有机污染物。

工艺流程：①在有氧条件下，絮凝性微生物吸附废水中有机物 ②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。污水中有机物直接被细菌吸收，分解，其中间代谢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吞食未分解彻底的有机物及游离细

菌。

生物膜法：由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物粘附在生物滤池滤料上或

粘附在生物转盘盘片上的一层粘性薄膜状的微生物混合群体。

工艺流程：①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将污水

中大分子有机物水解为小分子有机物，同时生物膜生物吸附溶解性有机物和小分子有机物进行氧化分解，构建自身细胞。

②上层生物膜代谢产物流到下层，被下层生物膜生物吸收，进一步分

解为CO2和H2O。

③老化生物膜和游离细菌被扫除生物吞食。

活性污泥法优点：①效率高，效果好②适用范围广③方法成熟

缺点：①成本高，管理较复杂，易出现污泥膨胀现象②产生大量剩余

污泥，需要进行污泥无害化处理。

生物膜法优点：①对污水水质水量变化适应性强，管理方便，不会出现污泥膨

②微生物世代时间长，生物相对更丰富稳定，剩余污泥少

③能够处理低浓度废水

缺点：①生物膜载体增加了系统投资②效率比活性污泥法低③微生物

量难控制，操作伸缩性差。

区别：活性污泥法的微生物不需要填料载体，生物污泥是悬浮的，生物膜法中微

生物是固定在填料上的。

补：SRB：间歇式活性污泥法

SBR的基本运行模式进水、反应、沉淀、出水、和闲置。 优点：工艺系统组成简单 耐冲击负荷 反映推动力大 运行操作灵活 污泥沉降性能好

可通过计算机控制，便于自控运行，易于维护 缺点：容积利用率低 水头损失大 出水不连续 峰值需氧量高 设备利用率低 运行控制复杂 不适用于大水量 补：什么是生物膜？

是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物粘附在生物滤池滤料上或粘附在

生物转盘盘片上的一层带粘性、薄膜状的微生物混合群体。

3.活性污泥丝状膨胀概念、产生机理及控制对策

概念：由于丝状细菌极度生长引起的活性污泥膨胀。

产生机理：①温度过高，PH过低②溶解氧（DO）长期低③可溶性有机物及种类（低分子塘和有机酸积累）④有机物浓度过高，营养失衡⑤毒物冲击 对策：①控制溶解氧：浓度控制在2mg/L以上

②控制有机负荷：BOD5污泥负荷在0.2~0.3kg/(kg MLSS·d)

③改革工艺：讲活性污泥法改为生物膜法，还可以将二沉池法改为气浮法。

4.厌氧消化—甲烷发酵原理☆

第一阶段：水解和发酵性细菌群将复杂有机物谁借位单糖后再酵解为丙酮酸；将 蛋白质水解为氨基酸，脱氨基成有机酸和氨；脂质水解为各种低级脂肪酸和醇。 第二阶段：产氢和产乙酸细菌将第一阶段的产物进一步分解为乙酸和氢气。 第三阶段：两组生理性质不同的专性厌氧产甲烷菌群，一组将氢气和二氧化碳（或 一氧化碳）合成甲烷，另一组将乙酸脱羧生成甲烷和二氧化碳，或利用甲酸、甲 醇及甲基胺裂解为甲烷。

第四阶段：同型产乙酸菌将氢气和二氧化碳转化为乙酸。

第十章

1.脱氮除磷工艺原理、参与生物

脱氮原理：先利用好氧段经硝化作用，由亚硝化细菌和硝化细菌协同作用，将N

???H3转化为NO?2-N和NO3-N。再利用缺氧段经反硝化细菌将NO2-N和NO3-N还原

为氮气，释放到大气中。

除磷工艺：让聚磷菌先在含磷污水中厌氧放磷，然后在好氧条件下充分地过量吸磷，然后通过排泥从污水中去除部分磷。

2.微污染水源水预处理

均采用膜法生物处理，有生物滤池，生物转盘，生物接触氧化池等 源水预处理→混凝→沉淀→快砂滤→慢砂滤→清水贮罐→出水

★3.人工湿地与氧化塘的机理，组成成分，优缺点

人工湿地：在人工建造的类似于沼泽的湿地内，放置一定高度的填料，在其上种

植特定的水生植物，在植物根系周围长着丰富多样的生物群体，基质，水生植物和微生物与污水构成一个类似于天然沼泽的生态系统。

机理：污水被水生植物的根系吸收，经过根际和根面的物化作用将污水中有机污

染物降解无机化，释放的二氧化碳被植物吸收进行光合作用，由H2O作供氢体，还原CO2合成有机物，构成自身细胞，放出O2供其根系呼吸和根际中的好氧微生物所需；有机物被好氧微生物分解，矿化成的无机物由

植物根系吸收，再经土壤沙石过滤，使水质净化。

组成成分：基质、湿地水生植物、人工湿地根际和根面微生物。

优点：①建造和运行费用便宜

②易于维护,技术含量低

③可进行有效可靠的废水处理 ④可缓冲对水力和污染负荷的冲击 ⑤可提供和间接提供效益。 缺点：①占地面积达

②易受病虫害影响

③设计不当会成为污染源 氧化塘：人工的接近自然的生态系统，在氧化塘内，藻类和细菌共存于同一环境。 （一般用于三级深度处理，用以处理生活污水和富含氮和磷的工业废水。）

??机理：细菌吸收水中溶解氧气，将有机物分解为H2O、CO2、NH3、NO3、PO34、

?SO2细菌利用自身分解含氮有机物产生的NH3和环境营养物合成细胞物4，?质，在光照条件下，藻类进行光合作用，再吸收NH3和SO24合成蛋白质，?吸收PO34合成核酸，并繁殖。

优点：①能充分利用地形，结构简单，建设费用低。

②可实现污水资源化和污水回收及再用，实现水循环，既节省了水资源，

又获得了经济收益。

③处理能耗低，运行维护方便，成本低。 ④美化环境，形成生态景观。 ⑤污泥产量少。

⑥能承受污水水量大范围的波动，其适应能力和抗冲击和能力强。 缺点：①占地面积过于多。

②气候对稳定塘的处理效果影响较大。

③若设计或运行管理不当，则会造成二次污染。 ④易产生臭味和滋生蚊蝇。

⑤污泥不易排出和处理利用。

4.饮用水的消毒方法，优缺点

①煮沸法：简单有效，直接快速破坏病原菌的蛋白质，使其凝固发生不可逆变性 ②加氯消毒：

③臭氧消毒：优点：杀菌能力强，效率快，不会有异味，提高溶解氧量，对健康

无害；缺点：没有余量，费用高

④过氧化氢消毒：常用3%的过氧化氢，不是对所有微生物都起作用。

⑤紫外辐射消毒：优点：不会产生臭味和有害健康的产物。缺点：易受干扰，费

用较高。

⑥微点解消毒：杀菌能力强 第十一章

1.好氧堆肥和厌氧堆肥的工艺，优缺点

好氧堆肥原理： 在通空气的条件下，好氧微生物分解大分子有机固体废物为小分子有机物，部分有机物被矿化成无机物，并放出大量的热，这期间发酵微生物不断地分解有机物，吸收利用中间代谢物合成自身细胞物质，生长繁殖；以其更大数量的微生物群体分解有机物，最终有机物固体废物形式稳定腐殖质。 优点：

分解有机物快，产热大，堆肥升温快而能保持高温时间长，可有效杀死致病微生物和虫卵，成品无臭味，肥效好，发酵周期短，堆肥基本稳定。 厌氧堆肥原理：

在兼性厌氧微生物和厌氧微生物的水解酶作用下，将大分子降解为小分子的有机酸、腐殖质和CH4、CO2、NH3、H2S等 缺点：

产物中含有污染的物质，有机物分解不彻底。

2.废气处理方法，适用条件

物化方法：吸附、吸收、氧化及等离子体转化法。 生物净化法:分为植物净化法和微生物净化法

其中微生物净化法适用条件：去除异味气体和含VOCs浓度较低的废气；其中总有机碳＜1000mg/m3,气体流量≤50000m3/h,气流均匀且连续；废气的温度一般≤40oC，生物滤池工艺同时要求进气湿度＞95%；废气组分易溶于水，易生物降解。

3.固定化酶和固定化微生物固定方法，及其应用

固定方法：

①载体结合法：以共价结合、离子结合和物理吸附等方法将酶固定在非水溶性 体上的方法

②交联法：酶与两个或两个以上官能团的试剂反应形成共价键的固定方法 ③包埋法：将酶包埋在凝胶微小格子中，或将酶包裹在半透性的聚合物内的固定 方法。

④逆胶束酶反应系统：表面活性剂的两性分子在有机溶剂中自发形成聚集体，其亲水性一端连接成逆胶束的极性核，水分子插入核中，其疏水性的一端进入主体有机溶剂中，酶分子溶于逆胶束中，组成逆胶束酶系统。 对微生物的固定法最适合用凝胶包埋法。 应用：

在废水领域：固定化酶可制成酶膜、酶布、酶管（柱）、酶粒、酶片。处理动态废水用酶管为好。德国将9种降解对硫磷农药的酶共价结合固定在多孔玻璃珠、硅胶珠上，制成酶柱处理对硫磷废水获得95%以上去除率；日本用固定化α-淀粉酶处理淀粉废水和造纸白水；美国用酚氧化酶处理含酚废水。 在废气领域：恶臭含硫污染物和挥发性有机污染物均有固定化酶和固定化微生物处理的可行性试验。

3.微生物细胞外多聚物概念、性质、应用

概念：是微生物在一定的环境条件下，在其代谢过程中分泌的、包围在微生物细胞壁外的多聚化合物。

应用：表面活性剂、絮凝剂、或助凝剂和沉淀剂。在石油炼厂废水的生物处理中可考虑应用，还可应用于破乳、润湿、发泡和抗静电。

基本概念：基因突变、菌落、进入细胞方式、沼气发酵、厌氧过程、生物修复、生物增产技术、有机农药共代谢、

基本概念：

基因突变：微生物的DNA被某种因素引起碱基的缺失、置换或插入，改变了基因内部原有的碱基排列顺序，从而引起其后代表现型的改变。 菌落：由一个细菌繁殖起来的，由无数个细菌组成具有一定形态特征的细菌集团。 进入细胞方式：单纯扩散、促进扩散、主动运输、基因转位

沼气发酵：有机物在一定的水份、温度、和厌氧条件下，通过各类微生物的分解代谢，最终形成甲烷和二氧化碳等可燃性混合气体的过程。

生物修复：生物对环境中的污染物进行吸收和氧化降解，从而减少或最终消除环境污染的受控制或自发的过程。 生物增产技术：

有机农药：利用微生物活体或其代谢产物对害虫、病菌、杂草等有害生物进行防 治的一类农药。

共代谢：由人工合成的化学物质，其中许多易被各种细菌和真菌降解，有些则需 要添加一些有机物作为初级能源才能降解，这种现象就叫共代谢。 基因工程：

加富培养：

反硝化作用：

驯化：

溶原细菌：

人工湿地：

质粒：