环境工程重点课后答案.docx

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1、环境工程重点课后答案微生物课后习题答案 8.病毒在固体培养基上有什么样的培养特征。 答：将噬菌体的敏感细菌接种在琼脂固体培养基上生长形成许多个菌落，当接种稀释适度的噬菌体悬液后引起点性感染，在感染点上进行反复的感染过程，宿主细菌菌落就一个个被裂解成一个个空斑，这些空斑就叫噬菌斑。 9.噬菌体在液体培养基和固体培养基中各有什么样的培养特征。 答：噬菌体在固体培养基上的培养特征如上； 噬菌体在液体培养基上的培养特征是：将噬菌体的敏感细菌接种在液体培养基中，经培养后敏感细菌均匀分布在培养基中而使培养基浑浊。然后接种噬菌体，敏感细胞被噬菌体感染后发生菌体裂解，原来浑浊的细菌悬液变成透明的裂解溶液。 1

2、3.灭活宿主体外壳的化学物质有哪些？他们是如何破坏病毒的？ 答：酚：破坏病毒蛋白质的衣壳。 低离子强度的环境：使病毒蛋白质的衣壳发生细微变化，阻止病毒附着在宿主细胞上。 附加：碱性环境课破坏蛋白质衣壳和核酸，当pH大到11以上会严重破坏病毒。氯(次氯酸、二氧化氯、漂白粉)和臭氧灭活效果极好，他们对病 毒蛋白质和核酸均有作用。 2、细菌有哪些一般结构和特殊结构？它们各有哪些生理功能？ 答：细菌是单细胞的。所有的细菌均有如下结构：细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含物、细胞核质。部分细菌有特殊结构：芽孢、鞭毛、荚膜、粘液层、菌胶团、衣鞘及光合作用层片。 1、细胞壁 ：a、 保护原生质体免受渗透压引起破

3、裂的作用； b、 维持细菌形态； c 、细胞壁是多孔结构的分子筛，阻挡某些分子进入和保留蛋白质在间质； d 、细胞壁为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。 2、原生质体 ：a、维持渗透压的梯度和溶质的转移； b、细胞质膜上有合成细胞壁和形成横膈膜组分的酶，故在膜的外表面合成细胞壁； c、 膜内陷形成的中间体含有细胞色素，参与呼吸作用。中间体与染色体的分离和细胞分裂有关，还为DNA提供附着点。 d、细胞质膜上有琥珀酸脱氢酶、NADH脱氢酶、细胞色素氧化酶、电子传递系统、氧化磷酸化酶及腺苷三磷酸酶。在细胞之抹上进行物质代谢和能量代谢。 e、细胞质膜上有鞭毛基粒，鞭毛由此长出，即为鞭毛提供附着点。 3、荚膜、

4、粘液层、菌胶团和衣鞘 A荚膜： a、具有荚膜的S-型肺炎链球菌毒力强，有助于肺炎链球菌侵染人体； b、护致病菌免受宿主吞噬细胞的吞噬，保护细菌免受干燥的影响； c当缺乏营养时，有的荚膜还可作氮源； d废水处理中的细胞荚膜有生物吸附作用，将废水中的有机物、无机物及吸附在细菌体表面上。 B粘液层：在废水生物处理过程中有生物吸附作用，在曝气池中因曝气搅动和水的冲击力容易把细菌粘液冲刷入水中，以致增加水中有机物，它可被其他微生物利用。 C菌胶团： D衣鞘： 荚膜、粘液层、衣鞘和菌胶团对染料的亲和力极低，很难着色，都用衬托法着色。 4芽孢：抵抗外界不良化境。 特点：a含水率低：38%40% b壁厚而致密

5、，分三层：外层为芽孢外壳，为蛋白质性质。中层为皮层，有肽聚糖构成，含大量2，6吡啶二羧酸。内层为孢子壁，有肽聚糖构成，包围芽孢细胞质和核质。芽孢萌发后孢子壁变为营养细胞的细胞壁。 c呀包中的2，6吡啶二羧酸含量高，为芽孢干重的5%15%。 d含有耐热性酶 5鞭毛：是细菌运动。不同细菌的鞭毛着生的部位不同。有单根鞭毛，周生鞭毛。 11、何谓放线菌？革兰氏染色是何种反应？ 答：放线菌是在固体培养基上呈辐射状生长而得名的细菌。大多数放线菌为腐生菌。 1、何谓原生动物？它有哪些细胞器和营养方式？ 答：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。 原生动物为单细胞，没有细胞壁，有细胞质膜、细

6、胞质，有分化的细胞器，其细胞核具有核膜，故属真和微生物。 营养方式：全动性营养、植物性营养和腐生性营养三种方式。 5、原生动物中各纲在水体自净和污水生物处理中如何起指示作用？ 答：原生动物在正常的环境条件下都各自保持自己的形态特征，但当环境条件变化，超过其适应能力时，都可使原生动物不能正常生活而形成胞囊。所以在水体自净和污水生物处理中，一旦形成胞囊，就可判断污水处理不正常。 1、酶是什么？它有哪些组成？各有什么生理功能？ 答：酶是动物、植物及微生物等生物体内合成的，催化生物化学反应的，并传递电子、源自和化学基团的生物催化剂。组成有两类：1、单组分酶，只含蛋白质。2、全酶，有蛋白质和不含氮的小分

7、子有机物组成，或有蛋白质和不含氮的小分子有机物加上金属离子组成。 酶的各组分的功能：酶蛋白起加速生物化学反应的作用；酶基和辅酶起传递电子、原子、化学基团的作用；金属离子除传递电子之外，还起激活剂的作用。 6、影响酶活力的主要因素有哪些？并加以讨论。 答：酶促反应速度受酶浓度和底物宁都的影响，也受温度，pH，激活剂和抑制剂的影响。 9、根据微生物对碳源和能量需要的不同，可把微生物分为哪几种类型？ 答：可分为无机营养微生物、有机营养微生物和混合营养微生物。 12、什么叫选择培养基？那些培养基属于选择培养基？ 答：选择培养基就是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

8、养基、乳糖发酵培养基。 13、什么叫鉴别培养基？哪些培养基属于鉴别培养基？ 答：当几种细菌由于对培养基中某一成分的分界能力不同，其菌落通过指示剂先是除不太那个的颜色而被区分开，这种起鉴别和区分不同细菌作用的培养基叫鉴别培养基。 常用的鉴别培养基远滕氏培养基、醋酸铅锌培养基、伊红美蓝培养基等。 2什么叫灭菌？灭菌方法有哪几种？试述其优缺点。 答：灭菌是通过超高温或其他的物理、化学因素将所有的微生物的营养细胞和所有的芽孢或孢子全部杀死。 灭菌的方法有干热灭菌法和湿热灭菌法。 湿热灭菌法比干热灭菌法优越，因为湿热的穿透力和热传导都比干热的强，湿热时微生物吸收高温水分，菌体蛋白易凝固变性，所以灭菌效果

9、好。 2 使之能有效地集中必需的营养物质，嗜冷微生物的细胞质膜含有大量的不饱和脂肪酸，在低温下保持半流动性。 5高温菌和中温菌在低温环境中的代谢能力为什么减弱？ 答：在低温条件下，微生物的代谢极微弱，基本处于休眠状态，但不致死。嗜中温微生物在低于十摄氏度的温度下不生长，因为蛋白质合成的启动受阻，不能合成蛋白质。又由于许多酶对反馈抑制异常敏感，很易和反馈抑制剂紧密结合，从而影响微生物的生长。处于低温下的微生物一旦获得适宜温度，即可恢复活性，以原来的生长速率生长繁殖。 6细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、藻类和原生动物等的正常生长繁殖分别要求什么样的pH？ 答：大多数细菌、藻类和原生动物的最适宜pH为6

10、.57.5，它们的pH适应范围在410之间。放线菌为7.58.0。酵母菌和霉菌在36。 7试述pH过高或过低对微生物的不良影响。用活性污泥法处理污水时为什么要保持在pH6以上？ 答：(1) pH过低，会引起微生物体表面由带负电变为带正电，进而影响微生物对营养物的吸收。(2) 过高或者过低的pH还可影响培养基中的有机化合物的离子作用，从而间接影响微生物。因为细菌表面带负电，非离子状态化合物比离子状态化合物更容易渗入细胞。(3) 酶只在最适宜的pH时才能发挥其最大活性，极端的pH使酶的活性降低，进而影响微生物细胞内的生物化学过程，甚至直接破坏微生物细胞。(4) 过高或者过低的pH均降低微生物对高温

11、的抵抗能力。 11. 兼性厌氧微生物为什么在有氧和无氧条件下都能生长？ 答：兼性厌氧微生物既有脱氢酶也有氧化酶，所以，既能在无氧条件下，又能在有氧条件下生存。在好痒条件下生长时，氧化酶活性强，细胞色素及电子传递体系的其他组分正常存在。在无氧条件下，细胞细胞色素及电子传递体系的其他组分减少或全部丧失，氧化酶无活性；一旦通入氧气，这些组分的合成很快恢复。 12. 专性厌氧微生物为什么不需要氧？氧对专性厌氧微生物有什么不良影响？ 答：因为专性厌氧微生物一遇到氧就会死亡。 在氧气存在时，专性厌氧微生物代谢产生的NADH2和O2反应生成H2O2和NAD，而专性厌氧微生物没有过氧化氢酶，它将被生成的过氧化

12、氢杀死。O2还可以产 生游离O2,由于专性厌氧微生物没有破坏O2的超氧化物歧化酶而被O2 杀死。耐氧的厌氧微生物虽具有超氧化物歧化酶，能耐O2然而他们缺乏氧化氢酶，仍会被氧化氢杀死。 16. 有哪几种有机化合物杀菌剂？它们的杀菌机理死是什么？ 答：(1) 醇：醇是脱水剂和脂溶剂，可使蛋白质脱水，变性，溶解细胞质膜的脂类物质，进而杀死微生物机体。(2) 甲醛：甲醛可与蛋白质的氨基结合而干扰细菌的代谢能力。(3) 酚：酚与其衍生物能引起蛋白质变性，并破坏细胞质膜。(4)新洁而灭：是一种表面活性强的杀菌剂。对许多非芽孢型的致病菌、革兰氏阳性菌及革兰氏阴性菌有着极强的致死作用。(5) 合成洗涤剂：去污

13、能力强，还有杀菌作用。(6) 染料：有抑菌作用 17. 为何渗透压？渗透压有与微生物有什么关系？ 答：任何两种浓度的液体被半渗透膜隔开，均会产生渗透压。当两液面高差产生的压力足够阻止水在流动时，渗透停止，这时出现的两液面高差间的压力就是渗透压。 在等渗透压中的微生物生长得很好，在低渗透压中溶液中的水分子大量渗入微生物体内，使微生物发生膨胀，严重者破裂，在高渗透压溶液中，微生物体内水分子大量渗到体外，使细菌质壁分离 20. 抗生素是如何杀菌和抑菌的？ 答：抗生素是通过四个方面杀菌和抑菌的：(1) 抑制微生物细胞壁合成；(2) 破坏微生物的细胞质膜；(3) 抑制蛋白质合成；(4) 干扰核酸的合成。

14、 21. 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：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：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p

15、H下降，抑制腐败细菌生长。 (5) 捕食关系：大原生动物吞食小原生动物。 (6) 寄生关系：蛭弧菌属有寄生在假单胞菌等菌体中的种。 9. 什么叫定向培育和驯化？ 答：定向培育是人为用某一特定环境长期处理某一微生物群体，同时不断将它们进行移种传代，以达到累积和选择合适的自发突变体的一种古老的育种方法。 定向培育在环境工程中称为驯化。 2. 为什么说土壤是微生物最好的天然培养基？土壤中有哪些微生物？ 答：因为土壤具有微生物所必需的营养和微生物生长繁殖及生命活动所需要额各种条件，所以说土壤是微生物最好的天然培养基。土壤中的微生物有细菌，放线菌，真菌，藻类，原生动物和微型动物 1. 什么叫活性污泥？它

16、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：好氧微生物和兼性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。 3. 叙述好氧活性污泥净化废水的机理。 答：类似于水处理中混凝

17、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。 4. 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-。细菌利用自身分解含氮有机物产生的NH3和环境中的营

18、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。 5. 菌胶团原生动物和微型后生动物有哪些作用？ 答： a) 指示作用 b) 净化作用 c) 促进絮凝和沉淀作用 8. 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

19、扫除生物吞食。废水得到净化。 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，浮游球衣菌，微丝菌属，发硫菌属，贝日阿托氏菌属等。 12. 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) 改革工艺。 14. 叙述高浓度有机废水厌氧沼气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

20、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。 3. 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NO3N。再利用缺氧段经反硝化细菌将NO3N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，降低出水潜在危险性。 4. 参与脱氮的微生物有哪些？它们

21、有什么生理特征？ 答：硝化作用段微生物： 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。 6. 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 (4) 在硝化过程中，消耗了碱性物质NH3，生成HNO3

22、，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 (2) pH (3) 最终电子受体NO2-和NO3- (4) 温度 (5) 溶解氧 7. 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。 9. 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。