《水处理微生物学》复习题 21页

1说明水污染的来源、途径及危害。答：（1）工业污染源。主要污染地下水和地面水。形成硫酸雾、酸雨；汞污染，形成“水俣病”；镉污染，形成“骨痛病”；短期集中排放，引起水生物大量死亡；还可引起农业减产。（2）生活污染源。污染地面水、地下水。其中的病原微生物可引起流行病爆发。其中的氮和磷可引起水体富营养化，造成水生生物死亡。（3）面源污染。农田施的化肥、农药，其中的氮会流失，引起水体污染，在水中形成亚硝酸胺可致癌；蔬菜、水果中的农药在人体内累积，形成潜在危害。2什么是微生物（Microbe）？答：对形体微小，形态简单的低等生物的统称。3微生物的共同特性有哪些？答：(1)形体微小，结构简单；(2)比表面积大，代谢能力强；(3)生长旺盛，繁殖快；(4)适应力强，易变异；(5)分布广，种类多。4水中有哪些常见的微生物？答：非细胞类型：病毒（动、植物病毒、昆虫病毒），噬菌体（细菌病毒），真菌病毒等。原核细胞类型：细菌、放线菌、蓝细菌、立克次氏体、衣原体、支原体等。真核细胞类型：真菌、原生动物、后生动物、显微藻类等。5试说明微生物在给排水工程中的作用和危害？答：（1）污染水源。水中有各种病原菌如伤寒杆菌、霍乱弧菌、痢疾杆菌及肝炎病毒等，它们可引起人类严重的传染病，这些病原菌是通过粪便污染水源。因此了解水中的致病菌，设法去除，防止传染病的蔓延。此外有些藻类可使水生色或产生气味，甚至引起水体富营养化，应对这些藻类加以控制。（2）阻塞滤池、管道。如藻类、放线菌、丝状细菌。（3）利用微生物处理废水。生物滤池、活性污泥都是利用好氧微生物处理废水中溶解的和胶体的有机物。污泥消化是利用厌氧微生物处理高浓度的有机废水。生物的除磷脱氮也是利用微生物的作用来进行的。\n（4）进行水体的净化。污水排入河流、湖泊后，水体在一定限度内有自身的净化能力。根据净化的程度分成不同的带，每个带都有自己的指示生物。起净化作用的是细菌、真菌、藻类、原生动物等。第一章细菌的形态和结构（真细菌）1细菌有哪几种基本形态？其形态是固定不变的吗？细菌大小用什么单位测量？答：1）球菌：细胞呈球形，单球菌、双球菌、四联球菌、八叠球菌、链球菌、葡萄球菌球菌排列方式（优势排列）较稳定，对于细菌分类鉴定有重要意义。2）杆菌：杆菌排列方式不稳定，对细菌分类鉴定无意义。3）螺旋状菌：弧菌：菌体弯曲程度小于一周，呈“C”状，如霍乱弧菌。螺旋菌：菌体弯曲程度大于一周，螺旋圈数及螺距大小因种而异。细菌形态受环境条件如温度、营养状况、培养时间等因素的影响，环境条件不适时，菌体形态长呈现异常形态。细菌大小的测量单位是微米（um）2革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁结构有什么区别?答：革兰氏阳性菌细胞壁——一层，由很厚的肽聚糖和磷壁酸组成。革兰氏阴性菌细胞壁——分内壁层和外壁层两层。内壁层，紧贴细胞膜,由1—2层肽聚糖分子构成，无磷壁酸。外壁层，位于肽聚糖层的外部。3细菌的核质和质粒一样吗?试加以区别.答：细菌和核质和质粒概念不同，作用也不同。细菌的核质是原核，没有核膜和核仁，是双螺旋的环状DNA结构，是细菌遗传变异的主要物质基础，又叫细菌染色体。质粒是细菌细胞中独立于染色体（核质）之外的可自主复制的共价环状双链DNA分子。可自主复制，稳定遗传、可重组整合、可转移、可消除。4菌胶团、芽孢、荚膜、菌落、菌苔的概念答：菌胶团——有些细菌的粘液层粘连在一起，使许多细菌成团块状生长。芽孢——某些细菌细胞生长发育后期在胞内生成的圆形、椭圆形、圆柱形的抗逆性休眠结构。荚膜——某些细菌细胞壁外形成的厚度不一，疏散、透明、粘稠胶状物质结构。主要由多糖多肽或蛋白质组成。保持水分、储存养分。菌落——在适合的培养条件下单个菌体在固体平面培养基上形成的肉眼可见的群体。菌苔——在适合的培养条件下菌体在固体斜面培养基上生长繁殖形成的肉眼可见的群体。\n5如何区分新生菌胶团和老化菌胶团？答：活性污泥性能的好坏，主要可根据所含菌胶团多少、大小及结构来确定。新生菌胶团颜色较浅，无色透明，有旺盛的生命力，氧化分解有机物的能力强。老化菌胶团吸附了许多杂质，染色较深，看不到细菌单体，像一团烂泥，生命力较差。6简单说明细菌的一般结构?细菌有哪些特殊结构?答：细菌的一般结构又叫基本结构，即所有细菌都具有的细胞结构部分，包括细胞壁、细胞膜、细胞质、核质、质粒、内含物等。特殊结构：部分细菌专有的细胞结构部分，包括芽孢、鞭毛、荚膜、菌毛等。7试述细菌芽孢的特征?为什么具有芽孢的细菌能够抵抗不良的环境?答：1.强抗逆性：抗高温，抗干燥，抗压，抗药物渗透（难于被染色），抗酸碱抗辐射，折光性等。2.休眠性：芽孢可长时间保持休眠状态而不表现代谢活性，正因为此，可保存多年而不丧失生命活力。若环境条件适宜，休眠状态芽孢可萌发并发育形成新营养细胞。3.壁厚质浓，水分少。所以芽孢的特殊结构和代谢活力弱决定了芽孢能够抵抗不良的环境。8什么叫活性污泥？答：废水处理构筑物曝气池内的污泥。其重要组成成分是菌胶团。9试述细菌革兰氏（Gram）染色原理？+-答：革兰氏阳性菌G和革兰氏阴性菌G两类细菌细胞壁结构组成上有明显差异导致其染色结果不同。+革兰氏阳性菌G经过结晶紫初染，碘液媒染，菌体胞壁被染成紫色，后经酒精脱色，由于其细胞壁较厚，肽聚糖结构层次多，且交联程度大，网孔径因酒精脱水而缩小，细胞壁内形成的结晶紫—碘复合物被阻留于细胞壁内，表现为不被脱色，后虽经过复染，最终染色结果仍然为紫色。-革兰氏阴性菌G经过结晶紫初染，碘液媒染，菌体胞壁被染成紫色，后经酒精脱色，由于其细胞壁较薄，肽聚糖结构层次少，且交联程度低（松疏），细胞内类脂成分含量较大，网孔径因酒精溶解脂类作用而增大，细胞壁内形成的结晶紫—碘复合物被洗脱，后经过红色染料复染，最终染色结果为红色。\n10原核：答：细菌等原核生物细胞遗传物质集中分布于细胞质某一区域，无特定形态的核结构（即无核膜、核孔、核仁等），故称原核，拟核或细菌染色体等。核物质含有DNA（占60%），RNA（占30%），蛋白质（占10%），电镜下观察可见原核由环状双链DNA紧密缠绕扭曲折叠成球状，棒状，哑铃状。第二章其它微生物1简述放线菌、丝状细菌、真菌、藻类、原生动物在废水生物处理中的作用。答：诺卡氏菌可处理含烃类和无机氰化物的废水；在正常运行的废水生物处理系统中，丝状细菌是生物絮体或生物膜的骨架，其上附着菌胶团，丝状细菌与菌胶团形成互惠关系，对维持废水处理系统稳定性，提高抗冲击负荷能力有重要意义。但过度繁殖会引起废水处理系统的污泥膨胀。真菌在生物滤池中起到结合生物膜的作用。有效氧化无机氰化物。若大量繁殖易引起污泥膨胀。铁细菌的存在会造成铁质水管的腐蚀和堵塞，并使水呈现颜色，影响水质。藻类大量繁殖产生气味，使水有颜色。藻类过量繁殖造成水体富营养化，危害水生生物，使湖泊变成沼泽或旱地。适量的藻类可使水体自净。原生动物净化废水，以原生动物作为水环境的指示生物。2原生动物对废水净化有哪些影响？答：（1）鞭毛虫、肉足虫、纤毛虫能直接利用水中的有机物，对水中有机物的净化有一定的积极作用。（2）在活性污泥中，纤毛虫可促进生物凝絮作用。小口钟虫、累枝虫等能分泌糖类、粘朊促进凝絮。（3）纤毛虫吞噬游离细菌，改善生物处理出水的水质。3如何用原生动物作为废水生物处理的指示生物？答：钟虫前端出现气泡，说明充氧不正常，水质将变坏；等枝虫相对数量多，普通钟虫渐减少，环境变恶化；原生动物的数量渐减少，直至消失，水质变坏；钟虫大量出现，说明活性污泥已经成熟，充氧正常；在正常运行的曝气池中，若固着型纤毛虫减少，游泳型纤毛虫突然增加，处理效果将变坏；纤毛虫用裂殖方式繁殖，环境适宜，用接合法繁殖环境恶化。用原生动物为指示生物只能起辅助理化分析的作用。4病毒（Virus）的特点有哪些？答：无细胞结构；组成成分为核酸和蛋白质；只含一种核酸，RNA或DNA；严格活细胞寄生。\n5简述有机废液无机化过程中微生物的生长关系。答：水体刚受到污染，细菌数目开始增多，但量少，有较多的鞭毛虫；细菌量多时，游泳型纤毛虫的量大于动物性、植物性鞭毛虫；细菌数目减少时，固着型纤毛虫增多，游泳型纤毛虫减少；随着水体的不断被净化，细菌数量不断减少，当极少时，只有微型动物存在。6什么是噬菌体phage、烈性噬菌体？答：寄生在细菌和放线菌细胞内的病毒叫噬菌体。侵入细菌细胞后迅速繁殖，并引起细菌细胞的裂解和死亡的噬菌体叫烈性噬菌体。7活性污泥中主要含有哪些微生物？答：主要含有：细菌，丝状细菌中的铁细菌、球衣细菌、硫磺细菌，放线菌，真菌，藻类，原生动物（主要鞭毛类、纤毛类）和后生动物。8试区别微生物的猎食关系和互生关系及其在废水生物处理中的作用。答：一种生物以另一种活的生物为食物，叫猎食关系。例如，原生动物和细菌间，原生动物吃掉一部分细菌，促进生物的凝聚作用，使出水清澈。但细菌被吃过多或活性污泥的结构破坏过大，就会产生不利的影响。两种不同种的生物生活在一起时，一方为另一方提供有利的生活条件。彼此又能单独生活，叫互生关系。天然水体或生物处理构筑物中的氨化细菌、亚硝酸细菌和硝酸细菌间存在互生关系，水中溶解的有机物会抑制亚硝酸细菌的发育甚至可能导致亚硝酸细菌的死亡，由于与亚硝酸细菌生活在一起的氨化细菌能将溶解的有机氮化物分解成氨或铵盐，这样既为亚硝酸菌解了毒，又为亚硝酸菌提供了氮素养料。氨对硝酸细菌有抑制作用，可是由于亚硝酸细菌能把氨氧化成亚硝酸，为硝酸细菌解了毒，并提供了养料。氧化塘中的藻类和细菌之间的关系就是双方面互利的例子。9丝状细菌在给排水工程中的作用，它们在代谢过程中有什么特征？答：球衣菌为专性厌氧菌，在微氧环境中仍能生长，分解有机物能力强，但需有高碳其作用是构成菌胶团的重要菌种，在活性污泥中保持一定数量的球衣细菌，利于有机物去除，但易引起污泥膨胀。铁细菌生活在含氧少，溶有较多铁质和二氧化碳的水中，能将细胞内吸收的亚铁氧化为高铁，在废水处理中造成铁质水管的腐蚀和堵塞，使水呈现颜色，影响水质。贝日阿托氏菌漂浮在池塘和池沼上，发硫细菌固着在活性污泥的菌胶团上，均属硫磺细菌，它们均能氧化硫化氢、硫磺和其它硫化物，当环境中硫化氢充足时，体内形成很多硫粒，环境中硫化氢缺少，菌体内硫粒消失，可用于处理含硫废水，贝日阿托氏也能引起污泥膨胀。\n第三章细菌的生理特性1细菌有哪些营养物质？答：可被细菌吸收利用的物质既是营养物质，主要包括碳源、氮源、矿质元素、生长因子、水分。2根据所需碳源和能源的不同，细菌的营养类型分为几种？其碳源和能源分别是什么？答：分为4种，（1）光能无机营养型，碳源为二氧化碳，能源为光；（2）化能无机营养型。碳源为二氧化碳，能源为无机化合物氧化；（3）光能有机营养型，碳源为二氧化碳，但需有机物作供氢体，能源为光；（4）化能有机营养型，碳源为有机物，能源为来自有机物氧化。3培养基答：人工配置的适合不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质。4简述培养基的分类答：根据物理状态分液体、半固体和固体培养基；根据组成成分分天然培养基、合成培养基和半合成培养基；根据用途分加富培养基、选择培养基和鉴别培养基。5在配制培养基时琼脂的特性及作用是什么？答：琼脂的成分是多缩半乳糖，不被绝大多数微生物分解利用，96℃溶解，42-45℃凝固，对微生物无毒害。在培养基的配制中常用做凝固剂。6在进行高压蒸汽灭菌时，为什么要排净锅内的空气？答：高压蒸汽灭菌利用水蒸气的压力来提高温度，一般要求温度121℃（15磅），时间20~30分钟，当水蒸气的压力为15磅时，温度达到121℃。空气的膨胀压大于水蒸气的膨胀压，如果不排除锅内的空气，当压力达到15磅时，温度低于121℃，达不到灭菌的要求。7影响酶促反应的因素有哪些？答：温度、pH值、基质浓度、酶总浓度、毒物或抑制剂。\n8试对米-门公式进行简要说明。答：米-门公式是酶促反应动力学的重要内容，主要描述基质浓度对反应速度的影响。Km是米氏常数。当基质浓度远远小于Km时，反应速度与基质浓度成正比；当基质浓度远远大于Km时，反应成零级反应。即在一定范围内反应速度随基质浓度的提高而加快，但当基质浓度很大时，反应速度与基质浓度无关。9微生物有哪几种呼吸类型？分别写出它们的最终电子受体。答：分为好氧呼吸和厌氧呼吸。厌氧呼吸又分为分子内无氧呼吸类型和分子外无氧呼吸类型。最终电子受体分别为氧气、小分子有机物和无机物。10细菌的呼吸类型在废水生物处理中如何应用？答：活性污泥和生物滤池法利用好氧微生物或兼性微生物进行好氧呼吸将废水中的大分子有机物分解成无机物使废水得以净化；厌氧消化法利用厌氧微生物和兼性微生物的厌氧呼吸将废水中的大分子有机物降解为小分子有机物或无机物使废水得以净化。11根据最适生长温度不同可将微生物分为几种类型？答：三种。低温菌、中温菌和高温菌。12紫外线杀菌的机理和适用范围是什么？答：机理，使核酸变性形成胸腺嘧啶二聚体，产生新生态氧杀菌。紫外线杀菌力弱，不能穿透玻璃，只用于表面和空气杀菌。13试区别自养微生物与异养微生物。答：自养微生物生活时所需碳源为无机物，异养微生物生活时所需碳源为有机物。14环境因素如何影响细菌的生长（综合分析）？15灭菌、消毒、抑菌、无菌操作的概念。答：灭菌——用理化方法杀死物体上所有微生物，没有活的微生物存在。\n消毒——用理化方法杀死物体上所有病原微生物。无菌操作——防止除我们培养的微生物以外其它微生物进入的技术。16酶制剂、固相酶和固定化微生物细胞的概念答：酶制剂——从微生物体中分离出来制成的水溶性酶。固相酶——水溶性酶经过理、化处理与载体结合形成。稳定性增加，可反复使用多次，寿命长。固定化微生物细胞——把微生物细胞直接固定在载体上，免去酶分离提纯的工艺，提高酶的收率17根据最适生长温度的不同可以把微生物分成哪几种类型？答：低温型微生物psychrophiles（嗜冷微生物）中温型微生物mesophiles（嗜温微生物）高温型微生物thermophiles（嗜热微生物）第四章细菌的生长和遗传变异1解释细菌的生长曲线。答：将少量纯菌接种到一定量的液体培养基内，在适宜的温度下培养，并定时取样测定活细菌的数目和重量的变化，以活细菌个数的对数或活细菌重量为纵坐标，以培养时间为横坐标作图，所得的曲线即为细菌的生长曲线。2以活细菌重量变化为纵坐标绘制的细菌生长曲线的分期及各期的特点。答：（1）生长率上升阶段——初：菌体个数不增加，菌体体积增大。后：生长率达最高，分解速率最大。食料：供〉求（2）生长率下降阶段——细菌代谢产物大量积累。环境不利于细菌生长。食料：供〈求。食料的不足抑制了细菌的生长。（3）内源呼吸阶段——内源呼吸：用菌体内的储存物、酶作为营养源。消耗自身。细菌重量减少（内源呼吸、细菌死亡）。菌体出现畸形3以活细菌个数的对数变化为纵坐标绘制的细菌生长曲线的分期及各期的特点。答：（1）适应期——初：细菌数目不增加，体积增长快。后：个别菌体繁殖，个数少许增加。曲线平缓。大量诱导酶的合成。缩短此期，提高设备利用率。用处于对数期的活性污泥接种（2）对数期——分裂快，数目增多。活菌数≈总菌数曲线直线上升此时细胞的大小、组成、生理特征等均趋于一致，代谢活跃，生长速率高，代时稳定。接种用的好种子。代谢、生理研究的好材料\n（3）稳定期——储存物积累，养料消耗多。芽孢形成，抗生素产生。繁殖速率下降，死亡速率上升。新增菌≈死亡菌。曲线平坦。发酵产物形成的重要时期（抗生素、氨基酸等）。生产上应尽量延长此期，提高产量（4）衰亡期——菌体死亡速度大于繁殖速度。死亡菌＞活菌数。自溶。内源呼吸。曲线下降。一般不作应用4如何将细菌的生长曲线用于废水生物处理的应用中？答：（1）大多数活性污泥处理系统运行范围是：生长率下降阶段。部分在生长率上升阶段后期。（2）延时曝气及污泥消化在内源呼吸阶段。5什么是质粒？什么是“超级细菌”？答：质粒是遗传物质存在的一种形式，它是核外环状小型双链DNA分子，能独立复制稳定遗传“超级细菌”是6试述遗传工程在环境工程中的应用。答：7简述测定细菌生长的几种方法。答：直接测定法和间接测定法。直接测定法有显微镜计数法和比浊计数法，测定的是总菌数。间接测定法有平板计数法和薄膜计数法，计数的是活菌数。8细菌是怎样繁殖的？答：细菌的繁殖是裂殖。一个细胞分裂为两个子细胞，核质分裂为二，每个细菌子细胞具有n亲本细胞同样的核物质，再进行下一轮的裂殖。以2级数增加个体数。9怎样利用细菌的生长曲线来控制生物处理构筑物的运行？答：细菌的生长曲线有两种，一种是以活细菌重量的变化为纵坐标绘制，一种是以活细菌数目的对数变化为纵坐标绘制。一般说，细菌重量的变化比个数的变化更能在本质上反映出生长的过程。生长率上升阶段，微生物繁殖快，活力很强，处理废水有机物能力高，但活力强不宜凝聚和沉淀，且保持该阶段须有充足的食料供应，处理过的废水有机物浓度较高，出水质不好。生长率下降阶段，积累代谢产物（异染颗粒、肝糖粒、芽孢、抗生素），污泥代谢活性和絮凝沉降性能好，传统活性污泥普遍运行在这一范围。内源呼吸阶段，用于特殊水处理场合，如延时曝气、污泥消化。\n第五章水的卫生细菌学1常见的通过水传染的细菌有哪几种？它们有什么特性？主要的肠道病毒有哪几种？一般的氯消毒能灭活病毒吗？答：常见的水传染细菌有伤寒杆菌、痢疾杆菌和霍乱弧菌。它们都是肠道传染菌伤寒杆菌，杆状菌，不生芽孢和荚膜，周身有鞭毛，革兰氏阴性菌，60℃耐30分钟，由被感染者或带菌者的尿及粪便传染。痢疾杆菌，杆状菌，不生芽孢和荚膜，无鞭毛，革兰氏阴性菌，60℃耐10分钟，由被感染者或带菌者的尿及粪便传染。霍乱弧菌为弯曲状，不生芽孢和荚膜，一根鞭毛，革兰氏阴性菌，60℃耐10分钟，由被感染者或带菌者的尿及粪便传染。主要的肠道病毒有脊髓灰质炎病毒、肝炎病毒、柯萨奇病毒和埃可病毒。一般的加氯消毒不能灭活病毒。钝化病毒所需的游离性余氯约为杀死一般细菌的2~20倍。2为什么用大肠菌群作为检验水的卫生指标？答：对饮用水进行卫生细菌学检验，目的是保证水中不存在肠道传染病的病原菌。天然水本身存在病原菌的可能性很小，水中的病原菌很可能是受粪便污染带入。所以只检测水中是否有肠道正常细菌存在，而不直接检测水中的病原菌。肠道正常细菌有三类：大肠菌群、肠球菌、产气荚膜杆菌。大肠菌群的生理习性与伤寒杆菌、痢疾杆菌和霍乱弧菌病原菌较为相似，外界存活时间基本一致，肠球菌在外界存活时间比病原菌短（检不出不能说水没被污染），产气荚膜杆菌有芽孢可长期存活（检出不能说明水体近期污染的）；大肠菌群在人粪便中数量很大，另两种数量少不宜检测；大肠菌群的检测技术操作简单，不复杂。所以大肠菌群可做水受粪便污染的指标。3在用发酵法检验水中大肠菌群时，选用葡萄糖和乳糖作为检测有机物其方法和检出的菌有什么不同？答：（1）葡萄糖、甘露醇温度：43℃~45℃检出：大肠杆菌、副大肠杆菌产气杆菌、枸橼酸盐杆菌不能检出。（2）乳糖（检验的水质安全可靠）温度：37℃检出：大肠杆菌、产气杆菌副大肠杆菌不能检出\n4简述发酵法检测水中大肠菌群的过程。答：（1）初步发酵实验。将水样置于乳糖液体培养基中，37℃培养24hr，观察产酸和产气情况。产酸产气初步确定有大肠菌群。（可能有大肠菌群、厌氧芽孢杆菌、好氧芽孢杆菌产酸：溴甲酚紫作指示剂，培养基由紫色变为黄色。产气：杜氏小管顶端有气泡。（2）平板分离实验。将第一步产酸产气的菌落划线接种在伊红美兰固体培养基表面，37℃培养24hr，目的阻止厌氧芽孢杆菌生长。取有典型菌落特征的单个菌落进行革兰氏染色。阴性菌确定为大肠杆菌存在。（3）复发酵实验。将可疑菌落（革兰氏阴性、伊红美兰特征菌落）移接于乳糖液体培养基中，37℃培养24hr。产酸产气者确定为有大肠菌群存在。（4）根据有大肠菌群的阳性管数查表计算。5饮用水消毒的方法有几种？试加以分析。答：自来水厂对饮用水的消毒目前有4种方法。（1）加氯消毒水消毒时加氯量分两部分——需氯量和余氯量，保证一定的余氯量可保证有持续的杀菌能力。般的加氯量只能杀死肠道病原菌。同时氯可形成三氯甲烷致癌物，有害。杀菌力受水的PH值的影响。不需长时间接触，可杀死细菌；对病毒、芽孢有很大的杀伤效果。不受水中PH等的影响。除铁、锰，去臭、去味、去色度。发生装置复杂，投资大，费用高。在水中不稳定，易散失。不能储藏，边生产边使用。一种氯消毒法，效果优于氯，次于臭氧。优点不形成致癌物——三氯甲烷。PH6~10范围内，杀菌效果几乎不受PH影响。二氧化氯有很强的除酚能力。缺点NaClO2较贵，而且ClO2不能储存，生产出来立即使用。只有水源严重污染一般氯消毒有困难时才采用该法消毒。色度低，悬浮杂质和胶体物质少，水深不超出12cm，一般仅在特殊情况下小规模使用。6有什么方法可以检测水和水环境的细菌污染？答：（1）水中细菌总数的测定（2）大肠菌群的发酵法检测（3）大肠菌群的滤膜法检测7什么大肠菌群可作为水受粪便污染的指标？用大肠菌群作为肠道病菌的指示微生物，有什么缺点？答：对生活饮用水进行卫生细菌学检验，目的是保证水中不存在肠道传染病的病原菌。天然水本身存在病原菌的可能性很小，水中的病原菌很可能是受粪便污染带入。所以只检测水中是否有肠道正常细菌存在，而不直接检测水中的病原菌。肠道正常细菌有三类：大肠菌群、\n肠球菌、产气荚膜杆菌。大肠菌群的生理习性与伤寒杆菌、痢疾杆菌和霍乱弧菌病原菌较为相似，外界存活时间基本一致，肠球菌在外界存活时间比病原菌短（检不出不能说水没被污染），产气荚膜杆菌有芽孢可长期存活（检出不能说明水体近期污染的）；大肠菌群在人粪便中数量很大，另两种数量少不宜检测；大肠菌群的检测技术操作简单，不复杂。所以大肠菌群可做水受粪便污染的指标。用大肠菌群作为肠道病菌的指示微生物缺点是：大肠菌群包括四种菌，有的生活在冷血动物体内，有的生活在温血动物体内，选择不同的有机物检测，检测的不是全部的菌数。8大肠菌群包括哪些种类的细菌？它们的习性如何？答：大肠菌群包括大肠埃希氏杆菌、产气杆菌、枸橼酸盐杆菌、副大肠杆菌。大肠埃希氏杆菌又叫普通大肠杆菌或大肠杆菌，存在于人和温血动物肠道中；产气杆菌、枸橼酸盐杆菌存在于冷血动物、温血动物肠道中；副大肠杆菌存在于痢疾、伤寒病人的粪便中。它们是好氧及兼性菌，革兰氏阴性菌，无芽孢，有鞭毛，短杆菌，适温37℃，适宜pH4.5~9.0，能分解葡萄糖、甘露醇、乳糖产酸产气，副大肠杆菌分解乳糖缓慢，甚至不分解乳糖，能在远腾氏培养基、伊红美蓝培养基上形成特征性菌落，用于鉴别。9大肠杆菌的发酵检验法是根据怎样的原理进行的？这种检验法有什么缺点？滤膜检验法有什么优点和缺点？答：37℃、选择乳糖为有机物的大肠杆菌的发酵检验法原理：初步发酵试验将水样接种于乳糖液体培养基中，37℃培养，如果产生酸和气体（酸使溴甲酚紫由蓝变黄，气体在小杜氏小管顶部有气泡。以下同），则初步断定有。平板分离是阻止厌氧芽孢杆菌生长，同时在伊红美兰培养基上显现特征菌落形态，这时，取单个菌落革兰氏染色后选择革兰氏阴性、不生芽孢的菌落接种进行复发酵试验，若产酸产气，则断定有大肠杆菌存在，计算数量。这种检验法缺点需时太长——72小时。滤膜检测法优点是在30小时完成。缺点是不能及时指导生产，水样中较多的悬浮物沉积在滤膜上，影响细菌的发育，测定结果不准确。10我国《生活饮用水卫生标准》GB5749-85中关于生活饮用水的细菌标准的具体规定是怎样的？答：（1）细菌总数1ml水中不超过100个。（2）大肠菌群数1L水中不超过3个。（3）若只经过加氯消毒即供作生活饮用水的水源水，大肠菌群数平均每升不得超过1000个；经过净化处理及加氯消毒后供作生活饮用的水源水，大肠菌群数平均每升不得超过10000个。\n11简单讨论控制水中微生物的方法。答：控制水中微生物的方法分病原微生物的去除和藻类的去除。目前自来水厂常用的病原微生物的去除有加氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒和二氧化氯消毒。加氯消毒在水中的加氯量包括需氯量和余氯量，要求加氯接触30分钟后，游离性余氯不应低于0.3mg/L，集中式给水，除水厂的出水应符合上述要求外，管网末梢水的游离性余氯不应低于0.05mg/L，水的pH值越低，消毒效果越好，水温低，消毒效果好。臭氧有强的杀菌力，不需长时间接触可杀死细菌，对病毒、芽孢有很大的杀伤效果，还可以除铁、除锰、去臭、去味。二氧化氯消毒是一种氯消毒法，效果优于氯，次于臭氧。优点不形成致癌物——三氯甲烷。PH6~10范围内，杀菌效果几乎不受PH影响。二氧化氯有很强的除酚能力。紫外线一般只在特殊情况下小规模使用，如色度低、悬浮杂质和胶体物少、水深不超过12cm的水。藻类问题主要发生在水库、湖泊中，可选用CuSO4，效果好，药效长，但不能去臭；漂白粉可杀藻也可去臭。不管是CuSO4还是漂白粉都要注意在用量范围内使用。第六章废水生物处理中的微生物及水体污染的指示生物1氨化作用、硝化作用、反硝化作用的概念。答：氨化作用——在微生物的作用下，有机氮转化为氨态氮（NH3、NH4+）的过程。硝化作用——在有氧气时，微生物将氨氧化为硝酸的作用。反硝化作用——硝酸盐在通气不良环境中（缺氧），被反硝化细菌还原成NO2或N2的过程。2好氧活性污泥的组成和性质如何？答：好氧活性污泥由好氧微生物和兼性厌氧微生物与其上吸附的有机的和无机的固体杂质组成。性质——颜色以棕褐色为佳，黑色说明厌氧、白色说明无机物过多含水率在99％大小为0．02~0．2mm弱酸性(pH约为6．7)3菌胶团的功能是什么？答：①吸附和氧化分解有机物；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；\n4菌胶团是如何形成的？答：①粘性多糖的粘着作用。细菌分泌的的粘稠多糖聚合物增多，加速了细菌大荚膜的增大，这样就形成了菌胶团的雏形。②纤维素性质多糖的勾连作用。在大荚膜增大的同时，在其外侧出现了许多类似于纤维素网状的物质，据分析这些物质的成分也是多糖③原生动物分泌的胞外粘液的粘着作用。小口钟虫、累枝虫和尾草履虫等纤毛虫能分泌一些促进凝聚的糖类5好氧活性污泥运行时微生物会造成哪些问题？加以分析。答：常见故障是二次沉淀池中固液分离（泥水分离）出现问题。起因是活性污泥絮状体的结构不正常造成。造成活性污泥絮状体的结构不正常的原因：（1）不凝聚。污泥在沉淀池中呈悬浮状，高浓度地随水流流出。（2）起泡沫（厚、棕色泡沫）。由“硬”洗涤剂的使用而引起诺卡氏菌属的丝状微生物超量生长，气泡又附着在诺卡氏菌的菌体上（3）污泥膨胀。是活性污泥的性能发生变化，絮块漂浮水面，比重减轻，随着水流而排出。6生物膜的概念、生物膜处理废水的原理。答：生物膜——微生物在滤料表面繁殖形成的膜状结构。是一个生态系统。生物膜处理废水的原理：（1）滤池内设置固定的滤料，当废水自上而下滤过时，由于废水不断与滤料接触，微生物在滤料表面繁殖，逐渐形成生物膜。（2）当生物膜形成并达到一定厚度时，氧就无法透入生物膜内层，造成内层的厌氧状态，使生物膜的附着力减弱。此时，在水流的冲刷下，生物膜开始脱落。随后在滤料上又会生长新的生物膜。如此循环往复，废水流经生物膜后得以净化。7说明厌氧生物处理废水的原理。答：3阶段4类群理论。发酵细菌作用阶段由发酵细菌群细菌作用将大分子有机物分解成醇和低级脂肪酸；产醋酸细菌作用阶段由产氢产乙酸细菌群和同型产乙酸细菌群两类细菌作用产生醋酸等物质；产甲烷细菌作用阶段由产甲烷细菌群细菌作用产生CH4。\n8分析生物脱氮的原理，及生物除磷的原理。答：生物脱氮的原理——生物脱氮是污水中的含氮有机物，在生物处理过程中被氨化微生物氧化分解，转化为氨氮，然后由自养型硝化细菌将其转化为NO-，最后再由反硝化细菌将3NO-还原为N，从而达到脱氮的目的。32生物除磷的原理——利用聚磷菌一类的细菌，过量地、超出其生理需要地从外部摄取磷，并将其以聚合形态储存在体内，形成高磷污泥，排出系统，达到从废水中除磷的效果。9为什么用厌氧生物法处理废水时，PH值要维持在6.8~7.2？从参加的微生物的生理特性分析。答：利用厌氧生物处理废水时不产甲烷细菌（发酵细菌群、产氢产乙酸细菌群和同型产乙酸细菌群）适宜pH在4.5~8，产甲烷细菌适宜pH在6.8~7.2。在pH<6.5或pH>8.2的环境中，厌氧消化会受到严重抑制。主要对甲烷细菌的抑制。厌氧消化是不产甲烷细菌和产甲烷细菌共同协同作用完成的。发酵细菌作用阶段和产醋酸细菌作用阶段均产酸，酸积累，pH下降；产甲烷细菌作用阶段分解酸产生甲烷，pH上升，考虑到甲烷细菌的作用特性，故在厌氧法处理废水时为了维持产生的酸和甲烷之间的平衡，避免产生过多的有机酸，处理构筑物内的pH值保持在6.5~7.5，最好6.8~7.2范围内。所以厌氧生物处理废水的PH值要维持在6.8~7.2。10说说好氧生物法处理废水和厌氧生物法处理废水各有哪些特征？比较说明处理对象：好氧生物法处理溶解的、胶体的、固体的有机物。厌氧生物法处理有机污泥和高浓度的有机废水。好氧生物法处理废水时间短厌氧生物法处理废水时间长。。好氧生物法处理废水需要供给氧气厌氧生物法处理废水不需供给氧气，同时还可产生甲烷。好氧生物法处理废水有大量的污泥产生厌氧生物法处理废水污泥产量低。好氧生物法处理废水无臭气厌氧生物法处理废水有臭气产生11水体自净、指示生物的概念。答：水体自净：水体受污染后，逐渐由不洁变清的过程。指示生物：一种生物只在某一环境中生长，这种生物就是这一环境的指示生物。12什么是污化系统？污化系统如何划分“带”的？答：当有机污物排入河流后，在其下游的河段中发生正常的自净过程，在自净中形成了一系列连续的“带”，每一个带都有各自的代表性指示生物。即污化系统。多污带、α-中污带、β-中污带、寡污带。\n13用微型生物进行水体的监测为什么是科学合理的？答：（1）是生态系统生物生产力的主要部分。（2）容易获得。（3）容易培养（合成培养基）。（4）世代时间短。（5）可比性强，分布广。14目前为什么用微型生物来监测水体的污染程度？答：以藻类作为指示生物的原因：（1）监测水体富营养化趋势。N、P含量多的水体，易形成“水华”。（2）监测水的净化过程。藻类和细菌互生。（3）反映水质的变化。不同藻类对水体毒物的耐受力不同。以原生动物作为指示生物的原因:原生动物对环境变化十分敏感;对溶解氧敏感;对毒物比细菌敏感。15请阐述用厌氧生物处理废水时,厌氧微生物群体间的相互协调关系。答：（1）不产甲烷细菌为产甲烷细菌提供生长和产甲烷所需的的基质。不产甲烷细菌的产物氢、二氧化碳、乙酸提供给产甲烷细菌。产甲烷细菌为厌氧环境有机物分解食物链最后环节。（2）不产甲烷细菌为产甲烷细菌创造适宜的氧化还原条件。厌氧发酵初期的加料等带入的空气中的氧被不产甲烷细菌的代谢所利用，使发酵液的氧化还原电位不断下降（氧减少），为产甲烷细菌提供生长条件。（3）不产甲烷细菌为产甲烷细菌清除有毒物质。苯环、氰化物可被不产甲烷细菌降解。（4）产甲烷细菌为不产甲烷细菌的生化反应解除反馈抑制。不产甲烷细菌的发酵产物可以抑制其本身的不断形成。如氢的积累抑制产氢细菌的产氢，酸的积累抑制产酸细菌的产酸。而产甲烷细菌可以利用氢、乙酸、二氧化碳等，解除反馈。（5）不产甲烷细菌和产甲烷细菌共同维持环境中适宜的pH值。不产甲烷菌分解糖等产生酸，降低pH，产甲烷菌分解酸产生甲烷，pH上升。16废水中的不含氮有机物有哪些？含氮有机物有哪些？答：不含氮有机物——碳水化合物、脂肪、酚、醛、酮、某些有机酸、烃、合成洗涤剂。含氮有机物——蛋白质、氨基酸、尿素、胺类、硝基化合物。17废水生物处理法、生物处理单元、好氧生物处理法、厌氧生物处理法的概念。答：废水生物处理法——利用微生物处理废水的方法。生物处理单元——处理废水的微生物和处理构筑物共同构成生物处理单元。好氧生物处理法——在有氧的条件下借好氧微生物的作用处理废水。又叫废水生物处理。厌氧生物处理法——在无氧的条件下，借多种厌氧微生物的作用处理废水。又叫厌氧消化。活性污泥法、生物膜法（生物滤池法、生物转盘法）、氧化塘（生物塘）法、污水灌溉。答：好氧活性污泥——是在曝气状态下由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物与废水中有\n机的和无机固体物混凝交织在一起，形成的絮状体或称绒粒。菌胶团——将所有具有荚膜或粘液的絮凝性细菌互相絮凝聚集成的菌胶团块都称为菌胶团。20污泥膨胀答：丝状细菌在活性污泥中大量繁殖，使污泥结构极度松散，絮块漂浮水面，比重减轻，随水流流出。该异常现象称之。21试简单讨论活性污泥的膨胀问题。答：丝状细菌或其它丝状微生物在活性污泥中大量繁殖，使污泥结构极度松散，絮块漂浮水面，比重减轻，随水流流出。该异常现象称活性污泥的膨胀。造成膨胀的原因有多种：BOD：N及BOD：P很高时，特别是N不足时；低pH，菌类在pH<4时也能增殖；进水中低分子碳水化合物过多；水温低；溶氧低；重金属等有毒物质的流入；进水中悬浮固体物含量低。污泥膨胀形成搭桥型絮体和开放型絮体。一般来说，许多膨胀的原因无法清楚地了解分析，而且许多生物原因无法明确鉴定。目前只能在出现膨胀先兆时，凭借经验采取措施防止进一步恶化。22什么是指示生物？如何用指示生物来评价水体的污染程度？答：一种生物只在某一种环境中生长，这种生物就是这一环境的指示生物。污化系统一般根据以下原理分区：当有机污染物排入河流后，在其下游的河段中发生正常的自净过程，在自净中形成了一系列连续的“带”。因为各种水生生物需要不同的生存条件，对各种有害物质也有不同的耐力，包括细菌、真菌、原生动物、藻类、底栖动物、鱼类等。多污带指示生物是细菌、颤蚯蚓，a-中污带的指示生物是细菌、天蓝喇叭虫，B-中污带的指示生物是生根植物出现、鱼类出现，寡污带显花植物出现、鱼类种类多。23简述生物膜法处理废水的原理及生物膜的结构。答：在滤池内设置固定的滤料，当废水自上而下滤过时，由于废水不断与滤料接触，微生物在滤料表面繁殖，逐渐形成生物膜。当生物膜形成并达到一定厚度时，氧就无法透入生物膜内层，造成内层的厌氧状态，使生物膜的附着力减弱，此时在水流的冲刷下，生物膜开始脱落。随后在滤料上又会生长新的生物膜，如此循环往复，废水流经生物膜后得以净化。生物膜似海绵状，由两部分组成附着生物体部分和液膜部分，附着生物体部分的膜外层生活好氧微生物，膜内侧生活厌氧微生物（接触滤料），液膜部分分附着水层和流动水层。24废水厌氧生物处理的三个阶段和四个类群是什么？答：三个阶段：发酵细菌作用阶段，产醋酸细菌作用阶段，产甲烷细菌作用阶段。四个类群是发酵细菌群，产氢产乙酸细菌群，同型产乙酸细菌群，产甲烷细菌群。25好氧活性污泥净化废水的机理是什么？答：菌胶团是活性污泥好氧处理废水的核心部分，它能起生物絮凝作用。在菌胶团上上\n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)。它们的数量相比较细菌而言要少得多。这些微生物与菌胶团细菌构成了稳定的生态体系。通过菌胶团对水中有机物等颗粒的粘着和吸附，利用菌胶团细菌和其上的其他微生物的降解作用，使废水得以净化。微生物研究方法及实验1使用油镜观察细菌染色标本片时为何要加香柏油？答：使用油镜观察细菌染色标本片时，油镜与其他物镜的不同是载玻片与接物镜之间，不是隔一层空气，而是隔一层油质，称为油浸系。这种油常选用香柏油，因香柏油的折射率η＝1.52，与玻璃基本相同。当光线通过载玻片后，可直接通过香柏油进入物镜而不发生折射。进入物镜的光线显然增加，这样视野的照明度也增加了。2观察细菌染色片时应如何调节光线？答：聚光器上升光线增强；聚光器下降光线减弱。3简单染色法有什么用途?答：观察细菌的形态、大小和排列方式。4在你所作的革兰氏染色制片中，大肠杆菌和枯草芽孢杆菌各染成何色?它们是革兰氏阴性菌还是革兰氏阳性菌?绘出它们的形态图。答：5作革兰氏染色涂片为什么不能过于浓厚?其染色成败的关键是什么?答：涂片过厚染料在规定时间内不宜着色，从而造成染色结果错误。染色成败的关键是95%酒精脱色30秒。6革兰氏染色有什么用途？答：鉴别细菌是阳性菌还是阴性菌。\n7根据你所制作的培养基，简述其制作过程。答：配制牛肉膏蛋白胨琼脂培养基制作过程是（1）按配方称量药品（2）量取定量的水加药品加热熔化（3）调节PH：（4）分装试管和三角瓶（5）双层纸和绳子包扎（6）高压蒸汽灭菌8培养基配好后，为什么必须立即灭菌？如何检查灭菌后的培养基是无菌的？答：配制培养基的成分中有大量各种微生物存在，培养基配制好后立即灭菌是杀死所有微生物。如果不立即灭菌微生物会马上利用培养基中的营养物质，从而使培养基失去其应有的营养特性。9为什么高压蒸汽灭菌比干热灭菌所需的时间短，温度低？答：（1）菌体内含水量越高凝固变性温度越低。（2）蒸汽冷凝会放出潜热。（3）饱和水蒸汽穿透力强。（4）湿热易破坏细胞内蛋白质大分子的稳定性，主要破坏氢键结构。10同一种菌液用血球计数板和平板菌落计数法同时计数，所测得的结果是否一样？为什么？答：不一样。因为血球计数板法测的是总菌数，平板菌落计数法测的是活菌数。11在培养基中，琼脂有何作用？它有哪些特性？答：琼脂是起凝固剂的作用。琼脂的特性：成分是多缩半乳糖，绝大多数微生物不能分解利用；96℃溶解，42~45℃凝固；对微生物生长没有毒害作用。12使用高压蒸汽灭菌锅灭菌时应注意哪些事项？答：（1）加足水;\n（2）灭菌开始排净冷空气；（3）灭菌终了，缓慢降压回零；（4）灭菌结束，趁热取出物品。13比较干热灭菌与高压蒸汽灭菌的异同。答：相同点都是利用高温达到杀死物体上所有微生物的方法。不同点是：（1）灭菌温度和时间不同干热灭菌温度是160~170℃，时间2小时；湿热灭菌温度121℃，时间20~30min。（2）灭菌用以提高温度的介质不同干热灭菌利用干热空气提高温度；湿热灭菌利用热蒸汽压力提高温度。（3）灭菌的对象不同玻璃、金属器皿等耐热的固体物质采用干热灭菌；湿热灭菌的适用范围广，除了玻璃、金属器皿等耐热的固体物质外，液体物质、培养基等都可以灭菌。14在微生物接种过程中，应如何确保无菌操作？微生物无菌操作的意义是什么？答：在分离、转接及培养纯培养物时防止其被其他微生物污染的技术，叫无菌操作。从以下几方面确保无菌操作：（1）接种用的培养皿、试管、培养基等用具材料必须经过灭菌后使用。（2）有条件的可以在超净工作台或无菌间中操作。（3）必须在酒精灯火焰旁约1~1.5cm附近操作。（4）接种前将接种环（连同接种柄）在火焰上充分灭菌后再取菌。接种完毕接种环上的菌体要烧死方可放在桌面上。（5）试管塞不能放在桌面上，要拿在手里，接完后塞子在火焰上灭菌后才能塞回试管；培养皿的盖子不能完全打开，要侧开，以防空气中的杂菌进入。无菌操作的意义：从混杂的天然微生物群中分离出特定的微生物保持微生物纯培养物的纯度保证菌种的优良性状不退化不对外界环境及人体造成危害，防止疫病蔓延。15国家对自来水的细菌总数有一定标准，那么各地能否自行设计其测定条件（诸如培养温度、培养时间等）来测定水样细菌总数呢？为什么？答：不能自行设计测定条件。因为国家对自来水的细菌总数有一定标准，测定的温度和培养时间也确定，主要是针对水中的肠道病原菌测定。\n16如何进行微生物死菌的观察？答：对菌体进行染色。包括简单染色法和复染色法。17如何进行微生物活菌的观察答：压滴法和悬滴法18简述无菌操作技术的意义答：（1）从混杂的天然微生物群中分离出特定的微生物；（2）保持微生物纯培养物的纯；（3）保证菌种的优良性状不退化；（4）不对外界环境及人体造成危害，防止疫病蔓延。19微生物菌种保藏的原则和目的是什么？答：原则：创造条件使其代谢活力减弱，生长繁殖受抑制。目的：菌种不死、不退、不杂。20可用哪些方法进行微生物菌种的保藏？答：有菌种低温保藏法冷冻保藏法；干燥保藏法隔绝空气保藏法；真空冷冻干燥保藏法；寄主保藏法等。