环境微生物学重点总结

1、环境微生物学重点总结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

2、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

3、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用草酸镂结晶紫染色1min,水洗去 掉浮色。3用碘一碘化钾溶液媒染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。 革兰氏 阴性菌被褪色而成无色5用蕃红染液复染1min,格兰仕阳性菌仍呈 紫色，革兰氏阴性菌则呈现红色。革兰氏阳性菌

4、和格兰仕阴性菌即被 区分开。5、何谓放线菌？革兰氏染色是何种反应？答:在固体培养基上呈辐射状生长的菌种，成为放线菌。除枝动菌属革兰氏阴性菌，革兰氏染 色呈红色外，其余全部放线菌均为革兰氏阳性菌，革兰氏染色呈紫色。6、什么叫培养基？按物质的不同，培养基可分为哪几类？按试验目 的和用途的不同，可分为哪几类？ 答：根据各种微生物的营养要求， 将水、碳源、氮源、无机盐及生长因子等物质按一定比例配制而成的， 用以培养微生物的基质，即培养基。按物质的不同，培养基可分为：合成培养基；天然培养基；复合培养基；按试验目的和用途的不同， 可分为：基础培养基；选择培养基；鉴别培养基；富集培养基。7、什么叫选择培养基

5、？那些培养基属于选择培养基？ 答：用以抑制 非目的微生物的生长并使所要分离的微生物生长繁殖的培养基。 麦康 盖培养基为含胆汁酸盐的培养基，用于大肠杆菌的培养的选择培养基； 乳糖发酵培养基也是适用于大肠杆菌生长的选择培养基。8、什么叫鉴别培养基？那些培养基属于鉴别培养基？答：几种细菌由于对培养基中某一成分的分解能力不同，其菌落通过指示剂显示出 不同的颜色而被区分开，这种其鉴别和区别不同细菌作用的培养基， 叫做鉴别培养基。远藤氏培养基能区别大肠埃希氏菌，枸椽酸盐杆菌， 产气杆菌，副大肠杆菌。止匕外，还有醋酸铅培养基，伊红-美蓝培养基。9、在天然环境和人工环境中微生物之间存在哪几种关系？举例说明。答

6、：有种内关系和种间关系，包括：（1）竞争关系：在好氧生物处理 中，当溶解氧或营养成为限制因子时，菌胶团细菌和丝状菌表现出明 显的竞争关系。（2）原始合作关系（互生关系）：固氮菌具有固定空气 中氮气的能力，但不能利用纤维素作碳源和能源，而纤维素分解菌分 解纤维素为有机酸对他本身的生产繁殖不利，但当两者一起生活时， 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， 也为纤维素分解菌解毒。（3） 共生关系：原生动物中的纤毛虫类、放射虫类、有孔虫类与藻类共生。（4）偏害关系：乳酸菌产生乳酸使pH下降，抑制腐败细菌生长。（5）捕 食关系：大原生动物吞食小

7、原生动物。（6）寄生关系：蛭弧菌属有寄 生在假单胞菌等菌体中的种。10、什么叫水体富营养化？评价水体富营养化的方法有几种？ 答： 水体富营养化是指在人类活动的影响下， 生物所需的氮、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。评价方法有：观察蓝藻等指示生物，测定生物的现存量，测 定原初生产力，测定透明度，测定氮磷等导致富营养化的物质。11、什么叫活性污泥？它的组成和性质是什么？ 答：由多种多样的微 生物与污废水中的有机的和无机的固体物混凝交织在一起，形成的絮状体或绒粒。好氧活性污泥组成：好氧微生

8、物和兼性厌氧微生物（兼 有少量厌氧微生物）与其上吸附的有机无机固体杂质组成。 好氧活性 污泥性质：含水率99%,密度1.0021.006具有沉降性能。有生物活 性，有吸附、氧化有机物的能力。有自我繁殖的能力。成弱酸性。厌 氧活性污泥组成：兼性厌氧菌和专性厌氧菌与废水中的有机杂质交织 在一起形成颗粒污泥。厌氧活性污泥性质：颜色呈灰色至黑色，有生 物吸附作用、生物降解作用和絮凝作用，有一定沉降能力。污泥直径 在0.5mm以上。12、好氧活性污泥中有哪些微生物？ 答：好氧微生物和兼性厌氧微生 物（兼有少量厌氧微生物），多数是革兰氏阴性菌，还有其他的革兰 氏阳性菌。3.叙述好氧活性污泥净化废水的机理。

9、 答：类似于水处理 中混凝剂的作用，同时又能吸收和分解水中溶解性污染物。第一步， 在有氧条件下活性污泥绒粒中的絮凝性微生物吸附水中的有机物；第二步，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。废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；第三步，其他的微生物吸收或吞食未分解彻底的有机物。13、叙述氧化塘和氧化沟处理废水的机制。 答：一般用于三级深度处 理。机理：有机物流入氧化塘，其中细菌吸收水中溶解氧，将有机物 氧化分解为 H2O, CO2, NH3, NO3-, PO43-, SO42-。细菌利

10、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。藻 类利用H2O和CO2进行光合作用合成碳水化合物，再吸收 NH3和 SO42合成蛋白质、吸收PO43-合成核酸。并繁殖新藻体。14、如何培养活性污泥和进行微生物膜的挂膜？答：间歇式曝气培养和连续曝气培养。1.取菌种2.驯化：间歇曝气，先进低浓度水，曝 气，沉淀，倾去上清液，再进同浓度的新鲜废水，继续曝气培养3.培 养：驯化好的活性污泥用连续曝气法培养。有自然挂膜法，活性污泥 挂膜法，优势菌种挂膜法。活性污泥挂膜法：取活性污泥做菌种，将 废水和污泥混合，慢慢将混合液打入滤池，循环，然后变为慢速连续 进水，这一过程中，活性污泥附在滤

11、料上以废水中的有机物为营养， 生长繁殖。逐渐形成带粘性的生物膜。15、叙述生物膜法净化废水的作用机理。 答：上层生物膜中的生物膜 生物和生物膜面生物吸附废水中的大分子有机物，将其水解为小分子有机物。同时吸收溶解性有机物和经水解的水分子有机物进入体内， 并氧化分解它，微生物利用吸收的营养构建自身细胞。 上一层的代谢 产物流向下层，被下一层生物膜生物吸收，进一步被氧化分解成CO2 和H2O。老化的生物膜和游离细菌被滤池扫除生物吞食。废水得到 净化。16、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：由于丝状菌极度生长引起的活性污泥膨胀称活性污泥 丝状膨胀。经常出现的有诺卡氏菌属

12、，浮游球衣菌，微丝菌属，发硫 菌属，贝日阿托氏菌属等。17、促使活性污泥丝状膨胀的环境因素有 哪些？答：主要有：a渴度：最适宜在30摄氏度左右。b）溶解氧c）可溶性有机物及其种类d）有机物浓度（或有机负荷）e） pH变化 18、为什么丝状细菌在废水生物处理中能优势成长？答：在单位体积中，成丝状扩展生长的丝状细菌的表面积与容积之比较絮凝性菌胶团 细菌的大，对有限制性的营养和环境条件的争夺占优势，絮凝性菌胶团细菌处于劣势，丝状菌就能大量繁殖成优势菌，从而引起活性污泥 丝状膨胀。19、如何控制活性污泥丝状膨胀？ 答：根本是要控制引起 丝状菌过度生长的环境因子。（1）控制溶解氧（2）控制有机负荷（3）

13、 改革工艺。20.污、废水为什么要脱氮除磷？ 答：氮和磷是生物的重 要营养源。但水体中氮磷过多，危害极大。最大的危害是引起水体富 营养化。蓝藻、绿藻等大量繁殖后引起水体缺氧，产生毒素，进而毒 死鱼虾等水生生物和危害人体健康。 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。20.微生物脱氮工艺有哪些？答：有 A/O、A2/O、A2/O2、SB”。21、叙述污、废水脱氮原理。答：脱氮首先利用设施内好氧段，由亚 硝化细菌的消化作用，将 NH3转化为NO3 N。再利用缺氧段经反 硝化细菌将NO3-N反硝化还原为氮气，溢出水面释放到大气，参 与自然界物质循环。水中含氮物质大量减少，降低出水潜

14、在危险性。22、参与脱氮的微生物有哪些？它们有什么生理特征？答：硝化作用6 / 9段微生物：氧化氨的细菌：专性好氧菌，在低氧压下能生长。氧化NH3为HNO2，从中获得能量共合成细胞和固定 CO2。温度范围530 摄氏度，最适温度2530摄氏度，pH范围5.88.5,最适pH为7.58.0。氧化亚硝酸细菌：大多数在pH为7.58.0,温度为2530摄氏度。反硝化作用段细菌：反硝化细菌：所有能以 NO3为最终电子受体，将 HNO3还原为氮气的细菌。23、脱氮运行管理中要掌握哪几个关键才能获得高的脱氮效果？ 答: 硝化段运行操作：（1）泥龄（2）要供给足够氧（3）控制适度的曝气时间（水力停留时间）（

15、4）在硝化过程中，消耗了碱性物质 NH3,生成 HNO3 ,水中pH下降，对硝化细菌生长不利。（5）温度。反硝化段运 行操作：（1）碳源（电子供体/供氢体）（2） pH （由碱度控制）（3）最 终电子受体NO2-和NO3-（4）温度（5）溶解氧24、何谓积磷菌？有哪些积磷菌？叙述它的放磷和吸磷的生化机制。答：某些微生物在好氧时能大量吸收磷酸盐合成自身核酸和ATP,而且能逆浓度梯度过量吸磷合成储能的多聚磷酸盐颗粒于体内，供其内源呼吸用。称这些细菌为聚磷菌。有深红红螺菌，着色菌属，浮游球 衣菌，贝日阿托氏菌属等。厌氧释放磷的过程：产酸菌在厌氧或缺氧 条件下分解蛋白质。脂肪、碳水化合物等大分子有机物

16、为三类可快速 降解的基质。聚磷菌则在厌氧条件下，分解体内的多聚磷酸盐产生ATP,利用ATP以主动运输方式吸收产酸菌提供的三类基质进入细 胞内合成PHB。与此同时，释放出PO43-于环境中。好氧吸磷过程： 聚磷菌在好氧条件下，分解机体内的 PHB和外源基质，产生质子驱动力，将体外的PO43-输送到体内合成ATP和核酸，将过剩的PO43- 聚合成细胞储存物：多聚磷酸盐。25、有哪些除磷工艺？在运行操作 中与脱氮有何不同？ 答：Bardenpho生物除磷工艺，Phoredox工艺， A/O 及A2/O, UCT工艺，VIP工艺，旁硫除磷 Phostrip工艺， SBR法等。在一种废水中同时除磷和脱氮，就要合理调整泥龄和水力 停留时间，兼顾硝化细菌和反硝化细菌及除磷菌的生理要求，使其和谐生长繁殖。若只需除磷不需脱氮用化学法加药剂除磷。26、为获得好的除磷效果要掌握哪些运行操作条件？答：要求NO2-和NO3-极低，溶解氧在0.2mg/L以下，氧化还原电位低于150mV,温度30摄 氏度左右，pH在78。27、为什么要对微污染水源水预处理？有哪 些预处理工艺？答：尽管污染物浓度低，但经自来水厂原有的混凝， 沉淀，过滤，消毒的传统工艺处理后，未能有效去除污染物，只能去 除20%30%COD。尤其是