环境微生物学试题及参考答案.doc

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环境微生物学试题及参考答案

一、填空题（30分，每空2分）

1.病毒的繁殖过程为吸附、侵入、复制、聚集、释放。

2.细胞质膜的生化特征具有半渗透膜性质。

3.原核微生物和真核微生物的区别在于真核微生物能进行有丝分裂而原核微生物进行无丝分裂。

4.古菌的组分大多数蛋白质，并且是酸性的。

5.放线菌的菌体有纤细的长短不一的菌丝组成，为单细胞。

6.酵母菌的细胞机构有细胞壁、细胞质膜、细胞核、细胞质及内含物。

二、选择题（共10分，每小题2分）

1.A．蛋白质、2.B．阴性菌含脂多糖，不含磷酸壁、3.C．静止期、4.C．净化作用、5.D．硝化作用

三、名词解释（共20分，每小题5分）

1.土壤自净：

土壤对施入其中一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解能力，通过各种物理、生化过程自动分解污染物使土壤恢复到原有水平的净化过程，称土壤自净。

2.细菌的等电点：

氨基酸是两性电解质，在碱性溶液中表现出带负电荷，在酸性溶液中表现出带正电荷，在某一定pH溶液中，氨基酸所带的正电荷和负电荷相等时的pH，称为该氨基酸的等电点。

3.好氧生物膜：

好氧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。

4.酶的活性中心：

是指酶蛋白分子中与底物结合，并起催化作用的小部分氨基酸微区。

四、简答题（共20分，每小题4分）

1.病毒有什么特点？

答；病毒具有以下特点：

个体极小，能通过细菌过滤器，需借助电子显微镜观察。

寄生，无独立代谢功能，只能在特定宿主细胞内繁殖。

无细胞结构，大多病毒只是蛋白质和核酸组成地大分子。

繁殖方式，依靠宿主代谢体系进行复制。

对一般抗生素不敏感，但对于干扰素敏感。

只在宿主体内才表现出生命特征，在体外具有生物大分子特征。

2.简述无机氮和有机氮的循环过程

答：

氮素循环过程中，大气中分子态氮被微生物固定成氨，氨被植物吸收利用，合成有机氮进入食物链（固氮）；有机氮被氨化细菌分解释放出氨（氨化作用）；氨被硝化细菌氧化为硝酸盐（硝化作用），又可被同化为有机氮；硝酸盐被还原为氮氧化物，或进一步还原为分子态氮返回大气（反硝化作用）。

3.为什么利用微生物可以进行污染物的净化处理？

答：

首先，微生物具有在环境中分布广、数量多的特点，能与进入到环境中的污染物进行充分接触；其次，微生物的营养类型和代谢类型多种多样，能利用多种污染物作为自己的物质或能量来源，使之转化为对环境无害或性质较为稳定的物质类型，从而达到净化目的。

4.固定化微生物有什么特点？

答：

固定化微生物比未固定化的微生物性能好、稳定、降解有机物的能力强、耐毒、抗杂菌、耐冲击负荷。

5.简述微生物的竞争关系。

答：

是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。

种内微生物和种间微生物都存在竞争。

五、（共20分，前3小题各4分，第4小题8分）

1.水体自净的过程及机理。

答：

有机污染物排入水体后，被水体稀释，有机和无机固体物沉降至河底。

水体中好氧细菌利用溶解氧把有机物分解为简单有机物和无机物，并用以组成自身有机体，水中溶解氧急速下降至零。

此时鱼类绝迹，原生动物、轮虫、浮游甲壳动物死亡，厌氧细菌大量繁殖，对有机物进行厌氧分解。

水体中溶解氧在异养菌分解有机物时被消耗，大气中的氧刚溶于水就迅速被消耗掉，尽管水中藻类在白天进行光合作用放出氧气，但复氧速度仍小于好氧速度，氧垂线下降。

在最缺氧点，有机物的好氧速度等于河流的复氧速度。

随着水体自净，有机物缺乏和其他原因（例如阳光照射、温度、pH变化、毒物及生物的拮抗作用等）使细菌死亡。

2.简述活性污泥丝状膨胀的成因及机理。

答：

活性污泥丝状膨胀的成因有环境因素和微生物因素。

主导因素是丝状微生物过度生长，环境因素促进丝状微生物过度生长。

主要因素包括温度、溶解氧、可溶性有机物及其种类、有机物浓度（或有机负荷）。

活性污泥丝状膨胀的机理可用表面积与容积比假说解释。

在单位体积中，呈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大，对有限制性的营养和环境条件优势占优势，絮凝性菌胶团细菌处于劣势，丝状细菌就能大量生长繁殖成优势菌，从而引起活性污泥丝状膨胀。

丝状细菌和絮凝性菌胶团优势的竞争主要表现：

对溶解氧的竞争、对可溶性有机物的竞争、对氮、磷的竞争；对有机物冲击负荷影响。

3.什么是细菌的生长曲线？

有什么特点？

在环境工程中有什么应用？

答：

A.细菌的生长曲线是将少量细菌接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中，在适宜条件下进行培养，定时取样测定，以细菌数量或质量为纵坐标，培养时间为横坐标作图得到的曲线。

B.根据繁殖速度的不同，可将生长曲线大致分为四个阶段：

停滞期、对数期（或指数期）、稳定期（或静止期）、衰亡期。

C.每个阶段的特点为：

停滞期：

分裂迟缓，代谢旺盛；

对数期：

细菌数以几何倍数增加，代时稳定；

稳定期：

细菌总数保持动态平衡，某些代谢产物得到积累；

衰亡期：

细菌数目出现负增长，某些细胞出现畸形。

D.生长曲线在环境工程中的应用主要体现在进行废水生物处理设计时，按照废水的水质状况、出水水质要求以及工艺特点有选择地利用微生物的不同生长阶段，以期达到最佳处理效果。

例如：

常规活性污泥法利用微生物的稳定生长期，高负荷活性污泥法利用对数生长期，延时曝气法利用微生物的衰亡期等等。

4.下图是利用生物膜连续处理啤酒废水的实验曲线，试根据曲线，分析讨论该实验的的结果。

答：

从图中可以看出,啤酒废水的进水COD浓度逐渐增高,但出水的COD均低于100mg/L,出水COD浓度平均为54.4mg/L,说明整个生物反应具有较好的效率.如果把整个处理过程划分为3个阶段,则从开始到104h为第一阶段,从112到216h为第二阶段,从224到336h为第三阶段,对应的进水COD平均浓度分别是487mg/L,775mg/L,1066mg/L,而对应的出水COD平均浓度为82mg/L,41mg/L,40mg/L.这三个阶段的COD去除速率,对应的有机物负荷逐渐提高.稳定运行之后,COD去除率高达95.5%.