環境工程微生物學課后習題答案第三版重點整理_周群英-資料下載頁

　　

【正文】 的水平分布受內陸氣候、雨量、潮汐的影響。垂直分布：表層（0～10m）：藻類；中層（5～50m）：兼性厭氧微生物；底層：厭氧菌及硫酸還原菌。淡水微生物水平分布：沿岸水域有機物較多，微生物種類和數量也多。什么叫水體自凈？可根據哪些指標判斷水體自凈程度？答：河流（水體）接納了一定量的有機污染物后，在物理的、化學的和水生物(微生物、動物和植物)等因素的綜合作用后得到凈化，水質恢復到污染前的水平和狀態，叫作水體自凈。任何水體都有其自凈容量。自凈容量是指在水體正常生物循環中能夠凈化有機污染物的最大數量。衡量水體自凈的指標：①P/H 指數：P 代表光合自養型微生物，H 代表異養型微生物，兩者的比即P/H 指數。P/H 指數反映水體污染和自凈程度。水體剛被污染，水中有機物濃度高，異氧型微生物大量繁殖， P/H 指數低，自凈的速率高；在自凈過程中，有機物減少，異養型微生物數量減少，光合自養型微生物數量增多， P/H 指數升高，自凈速率逐漸降低，在河流自凈完成后， P/H 指數恢復到原有水平。②氧濃度晝夜變化幅度和氧垂曲線。1水體污染指標有哪幾種？污化系統分為哪幾“帶”？各“帶”有什么特點？答：水體污染指標有：①BIP 指數：BIP=B/(A+B)100% 其中：A 為有葉綠素的微生物數，B 為無葉綠素的微生物數。所以BIP 的含義是無葉綠素的微生物數占總微生物數的百分比。BIP 值=08 清潔水，820 輕度污染水，2060 中度污染水，60100 嚴重污染水。②細菌菌落總數（CFU）：細菌菌落總數是指1ml 水樣在營養瓊脂培養基中，于37℃培養24h 后所生長出來的細菌菌落總數。它用于指示被檢的水源水受有機物污染的程度，為生活飲用水作衛生學評價提供依據。在我國規定1ml 生活飲用水中的細菌菌落總數在100 個以下。③總大腸菌群（大腸菌群、大腸桿菌群）：用以間接指示水體被糞便污染的一個指標。大腸菌群被選作致病菌的間接指示菌的原因是：大腸菌群是人腸道中正常寄生菌，數量最大，對人較安全，在環境中的存活時間與致病菌相近，而且檢驗技術較簡便，因而被選中，一直沿用至今。在我國規定1L 生活飲用水中的總大腸菌群數在3 個以下。污化系統分為多污帶、α中污帶、β中污帶、寡污帶。污化帶多污帶α －中污帶β －中污帶寡污帶有機物或BOD高降低較少極低DO極低(或無)低升高正常細菌數/mL幾億個幾千萬個幾萬個極少產物H2S、CHCO2NH氨基酸、H2SNH3和H2S含量降低H2S消失指示生物細菌、寡毛類動物細菌、藍藻、綠藻、裸藻、原生動物、顫蚯蚓細菌、藻類、固著型纖毛蟲、輪蟲、浮游甲殼動物魚腥藻、硅藻、黃藻、鐘蟲、變形蟲、旋輪蟲、浮游甲殼動物多污帶水呈暗灰色，很渾濁，含有大量有機物，BOD 高，溶解氧極低，為厭氧狀態。由于環境惡劣，水生生物的種類很少，以厭氧菌和兼性厭氧菌為主，種類多，數量大，每毫升含幾億個細菌。水面上有氣泡，魚類絕跡。α中污帶水為灰色，溶解氧少，為半厭氧狀態，有機物減少， BOD 下降，水面上有泡沫和浮泥，有NH氨基酸及H2S,生物種類比多污帶稍多。細菌數量較多，每毫升水約有幾千萬個。有藻類、原生動物，底泥已部分無機化。β中污帶有機物較少，BOD 和懸浮物含量低，溶解氧濃度升高，細菌數量減少，每毫升水有幾萬個。藻類大量繁殖，水生植物出現。寡污帶標志著河流自凈過程已完成，有機物全部無機化， BOD 和懸浮物含量極低， H2S 消失，細菌極少，水的渾濁度低，溶解氧恢復到正常含量。應用污化系統時，要注意兩點：（1）只適用于有機污水（無毒）；（2）只能定性描述。1什么叫水體富營養化？評價水體富營養化的方法有幾種？答：水體富營養化(eutrophication)是指在人類活動的影響下，氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質惡化，魚類及其他生物大量死亡的現象。這種現象在河流湖泊中出現稱為水華，在海洋中出現稱為赤潮。水體富營養化評價常用的方法有：觀察藍藻等指示生物；測定生物量；測定原初生產力；測定透明度；測定N、P 等營養物質。AGP（藻類生產的潛在能力測定）。1AGP 是何意？如何測定AGP？答：AGP 即藻類生產的潛在能力。把特定的藻類接種在天然水體或廢水中，在一定的光照度和溫度條件下培養，使藻類增長到穩定期為止，通過測干重或細胞數來測其增長量。此即藻類生產的潛在能力（AGP）。第八章微生物在環境物質循環中的作用環境工程中有哪些人工生態系統？答：水庫、運河、城市、農田、各種污廢水生物處理系統及固體廢物生物處理系統等。脂肪酸是如何進行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碳原子上脫氫、加水、脫氫、再加水，最后α，β碳位之間的碳鏈斷裂，生成1mol 乙酰輔酶A 和碳鏈較原來少兩個碳原子的脂肪酸。乙酰輔酶A 進入三羧酸循環完全氧化成二氧化碳和水。剩下的碳鏈較原來少兩個碳原子的脂肪酸可重復一次β氧化，以至完全形成乙酰輔酶A 而告終。何謂氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用?它們各由哪些微生物起作用？答：有機氮化合物在氨化微生物的脫氨作用下產生氨，稱為氨化作用。梭狀芽孢桿菌等氨基酸脫下的氨，在有氧的條件下，經亞硝酸細菌和硝酸細菌的作用轉化為硝酸，稱為硝化作用。亞硝酸單胞菌屬、亞硝酸球菌屬、亞硝酸螺菌屬、亞硝酸葉菌屬、硝化桿菌屬等。兼性厭氧的硝酸鹽還原細菌將硝酸鹽還原成氮氣，成為反硝化作用。施氏假單胞菌、脫氮假單胞菌、熒光假單胞菌、紫色桿菌、脫氮色桿菌。在固氮微生物的固氮酶催化作用下，把分子氮轉化為氨，進而合成為有機氮化合物，成為固氮作用。根瘤菌、圓褐固氮菌、黃色固氮菌、雀稗固氮菌、拜葉林克氏菌屬和萬氏固氮菌。什么叫硫化作用？參與硫化作用的微生物有哪些？答：在有氧條件下，通過硫細菌的作用將硫化氫氧化為元素硫，再進而氧化為硫酸，這個過程成為硫化作用。參與硫化作用的微生物有硫化細菌和硫磺細菌。什么叫硫酸鹽還原作用？它有什么危害？答：土壤淹水、河流、湖泊等水體處于缺氧狀態時，硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽和次亞硫酸鹽在微生物的還原作用下形成硫化氫，這種作用就叫反硫化作用，也叫硫酸鹽還原作用。硫酸鹽還原作用的危害有腐蝕管道、河流海岸港口碼頭鋼樁等。鐵的三態是如何轉化的？有哪些微生物引起管道腐蝕？答：所有的生物都需要鐵，而且要求溶解性的二價亞鐵鹽，二價和三價鐵的轉化受pH和氧化還原電位影響。pH 為中性和有氧時，二價鐵氧化為三價鐵的氫氧化物。無氧時，存在大量二價鐵。二價鐵還能被鐵細菌氧化為三價鐵。在含有機物和鐵鹽的水管中一般都有鐵細菌存在。常因水管中有酸性水而將鐵轉化為溶解性的二價鐵，鐵細菌就轉化二價鐵為三價鐵（銹鐵）沉積于水管壁上。鐵細菌能夠引起管道腐蝕。1氧化鐵和錳的細菌有哪些？答：覆蓋生金菌、共生生金菌和土微菌屬。第九章 水環境污染控制和治理的生態工程及微生物學原理什么叫活性污泥？它的組成和性質是什么？答：活性污泥(activesludge)是微生物群體及它們所依附的有機物質和無機物質的總稱．微生物群體主要包括細菌，原生動物和藻類等．其中，細菌和原生動物是主要的二大類．活性污泥主要用來處理污廢水。通過生物學和化學分析，活性污泥由①活性微生物，②微生物內源呼吸殘余物，③吸附在活性污泥上的惰性的不可降解的有機物，④雖可降解但尚未降解的有機物，⑤惰性無機物。好氧活性污泥中有哪些微生物？答：好氧活性污泥的結構和功能的中心是菌膠團——由能起絮凝作用的細菌形成。其上生長著其他微生物，如酵母菌，霉菌、放線菌、藻類、原生動物和微型后生動物，組成一個生態系。菌膠團原生動物和微型后生動物有哪些作用？（菌膠團和原生動物等在污水生物處理和水體自凈過程中各起什么作用？）答：菌膠團的作用：①有很強的生物吸附能力和氧化分解有機物的能力；②菌膠團對有機物的吸附和分解，為原生動物和微型后生動物提供良好的生存環境；③為原生動物、微型后生動物提供附著場所；④具有指示作用，通過菌膠團的顏色、透明度、數量、顆粒大小及結構的松緊程度可衡量好氧活性污泥的性能。原生動物和微型后生動物的作用：①指示作用；②凈化作用；③促進絮凝和沉淀作用。1敘述高濃度有機廢水厭氧沼氣（甲烷）發酵的理論及其微生物群落。答：第一階段：水解和發酵性細菌群將復雜有機物水解發酵。微生物群落是水解發酵性細菌群，有專性厭氧的，有兼性厭氧的。第二階段：產氫和產乙酸細菌群把第一階段的產物進一步分解為乙酸和氫氣。微生物群落是產氫，產乙酸細菌，只有少數被分離出來。第三階段：將第一階段發酵的三碳以上的有機酸，長鏈脂肪酸，芳香族酸及醇等分解為乙酸和氫氣的細菌和硫酸還原菌。微生物群落是兩組生理不同的專性厭氧的產甲烷菌群。第四階段：為同型產乙酸階段，是同型產乙酸細菌將氫氣和二氧化碳轉化為乙酸的過程。正在研究中。1含硫的高濃度有機廢水一般有幾種處理方法？厭氧消化法，有機光合細菌處理