環(huán)境工程微生物學(xué)完整復(fù)習(xí)資料

環(huán)境工程微生物學(xué)完整復(fù)習(xí)資料緒論一、名詞解釋：原核微生物、真核微生物、微生物學(xué)、環(huán)境工程微生物學(xué)1.微生物：微生物是肉眼看不見(jiàn)的、必須在電子顯微鏡或光學(xué)顯微鏡下才能看見(jiàn)的微笑生物的統(tǒng)稱。（或一類形態(tài)微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，單細(xì)胞或多細(xì)胞的低等生物的通稱。）2.原核微生物和真核微生物的區(qū)別：原核微生物真核微生物核很原始，發(fā)育不全，只是DNA鏈高度折疊成一個(gè)核區(qū)，無(wú)核膜，核質(zhì)裸露，與細(xì)胞質(zhì)無(wú)明顯界限，稱為擬核或似核細(xì)胞核發(fā)育完好，核內(nèi)有核仁和染色質(zhì)，有核膜將細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)，兩者有明顯界限沒(méi)有細(xì)胞器，只有細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷形成的不規(guī)則泡沫結(jié)構(gòu)體系有高度分化的細(xì)胞器不進(jìn)行有絲分裂進(jìn)行有絲分裂包括古菌、細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌、放線菌、立克次氏體、支原體、衣原體、螺旋體除藍(lán)細(xì)菌以外的藻類、酵母菌、霉菌、傘菌、原生動(dòng)物、微型后生動(dòng)物3.分類地位：五界系統(tǒng)：1969年魏泰克(Whittaker)提出微生物五界分類系統(tǒng)：（1）原核生物界：細(xì)菌、放線菌、藍(lán)綠細(xì)菌（2）原生生物界：藍(lán)藻以外的藻類及原生動(dòng)物（3）真菌界（酸性土壤中真菌較多）：酵母菌、霉菌（4）動(dòng)物界（5）植物界。根據(jù)16SrRNA及18SrRNA核苷酸順序的同源性測(cè)定，Woese等提出三域系統(tǒng)：（1）古菌域（Archaea）：“三菌”產(chǎn)甲烷菌、極端嗜鹽菌、嗜熱嗜酸菌（2）細(xì)菌域（Bacteria）（包括藍(lán)細(xì)菌和各種除古細(xì)菌以外的其他原核生物）：細(xì)菌（化）、藍(lán)細(xì)菌（光）、放線菌（化）、立克次氏體（寄生）、支原體（人工培養(yǎng)基，最?。?、衣原體（寄生）、螺旋體（原核，是細(xì)菌與原蟲(chóng)的過(guò)度）“三體”支原體、立克次氏體、衣原體（3）真核生物域（Eukarya）：真菌、原生生物、動(dòng)物、植物。4.分類單位：界,門(mén),綱,目,科,屬,種。分類依據(jù)：各種微生物按其客觀存在的生物屬性（如個(gè)體形態(tài)及大小、染色反應(yīng)、菌落特征、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生理生化反應(yīng)、與氧的關(guān)系、血清學(xué)反應(yīng)等）及它們的親緣關(guān)系分類。二、簡(jiǎn)答題：1.微生物的特點(diǎn)；微生物的種類、生物體的基本特征eq\o\ac(○,1)個(gè)體極小，（體積小，比表面積大）：直徑由幾納米到幾微米，通過(guò)光學(xué)顯微鏡才能看見(jiàn)，病毒還需通過(guò)電子顯微鏡看見(jiàn)；eq\o\ac(○,2)分布廣，種類繁多：小而輕，分布在世界各處，總計(jì)約100萬(wàn)種以上；eq\o\ac(○,3)繁殖快（生長(zhǎng)旺，繁殖速）：多數(shù)微生物以裂殖方式繁殖后代，在適宜條件下十幾分鐘至二十分鐘就可繁殖一代；eq\o\ac(○,4)易變異（適應(yīng)性強(qiáng)）：表現(xiàn)為對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用上以及對(duì)環(huán)境條件尤其是惡劣的“極端環(huán)境”的適應(yīng)性，遺傳物質(zhì)DNA易受環(huán)境因素影響而變異；⑤吸收多，轉(zhuǎn)化快：相對(duì)于自身個(gè)體重量來(lái)說(shuō)，吸收、轉(zhuǎn)化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)多且快。第一章非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的超微生物——病毒一、名詞解釋：雙名法,溶菌性1.病毒：沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，專性活細(xì)胞寄生的一類由核酸和蛋白質(zhì)等少數(shù)幾種成分組成的超顯微非細(xì)胞生物。2.噬菌體：是感染細(xì)菌、真菌、放線菌或螺旋體等微生物的病毒的總稱，因部分能引起宿主菌的裂解，故稱為噬菌體。3.溶原性：病毒感染細(xì)菌后，其基因組整合到宿主的染色體中，在宿主內(nèi)進(jìn)行復(fù)制并且引起細(xì)菌細(xì)胞的裂解。這個(gè)過(guò)程稱為溶原性。4.亞病毒：是一類結(jié)構(gòu)和組成比真病毒小，簡(jiǎn)單，僅有核酸或蛋白質(zhì)組成，可以侵染動(dòng)物和植物的病原體。5.類病毒：是比病毒更加小的致病感染因子。只含具侵染性的RNA組分。6.擬病毒：又稱類類病毒、殼內(nèi)類病毒或病毒衛(wèi)星，是一類被包裹在植物病毒粒體內(nèi)部的類病毒，被稱為擬病毒。只含有不具侵染性的RNA組分。7.阮病毒：是一類能侵染動(dòng)物并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的小分子無(wú)免疫性疏水蛋白質(zhì)。又稱蛋白質(zhì)侵染因子，是一類不含核酸的傳染性蛋白質(zhì)分子。二、簡(jiǎn)答題：溶菌性噬菌體的增殖過(guò)程1.病毒的特點(diǎn)；eq\o\ac(○,1)形體極其微小，一般能通過(guò)細(xì)菌濾器，只有在電子顯微鏡下才能觀察到；用nm表示；eq\o\ac(○,2)無(wú)細(xì)胞構(gòu)造，主要是核酸與蛋白質(zhì)；又稱分子生物；eq\o\ac(○,3)只含一種核酸，DNA或RNA；eq\o\ac(○,4)缺乏獨(dú)立代謝能力；只能在活細(xì)胞內(nèi)利用宿主細(xì)胞的代謝機(jī)器，合成核酸和蛋白質(zhì)。2.病毒的復(fù)制過(guò)程；病毒感染敏感宿主細(xì)胞后，病毒核酸進(jìn)入細(xì)胞，通過(guò)其復(fù)制與表達(dá)產(chǎn)生子代病毒基因組和新的蛋白質(zhì)，然后由這些新合成的病毒組分裝配成子代毒粒，并以一定方式釋放到細(xì)胞外。病毒的這種特殊繁殖方式稱做復(fù)制。第二章原核微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能一、名詞解釋：菌毛、性菌毛1.細(xì)菌：一類細(xì)胞細(xì)短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、胞壁堅(jiān)韌、多以二分裂方式繁殖和水生性較強(qiáng)的原核生物。2.質(zhì)粒：是核以外的遺傳物質(zhì)，能自我復(fù)制,把所攜帶的生物形狀傳給子代。3.鞭毛：生長(zhǎng)在某些細(xì)菌表面的長(zhǎng)絲狀、波曲的蛋白質(zhì)附屬物，稱為鞭毛，其數(shù)目為一至數(shù)十條，具有運(yùn)動(dòng)功能。4.芽孢：某些細(xì)菌在其生長(zhǎng)發(fā)育后期，在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)圓形或橢圓形、厚壁、含水量極低、抗逆性極強(qiáng)的休眠體。5.莢膜：許多細(xì)菌的最外表還覆蓋著一層多糖類物質(zhì)，邊界明顯的稱為莢膜。6.菌落：將細(xì)菌接種在固體培養(yǎng)基上,在合適的條件下進(jìn)行培養(yǎng),細(xì)菌就迅速地開(kāi)始生長(zhǎng),形成一個(gè)由無(wú)數(shù)細(xì)菌組成的子細(xì)胞群體。7.菌苔：細(xì)菌在固體培養(yǎng)基接種線上由母細(xì)胞繁殖長(zhǎng)成的一片密集的、具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)特征的細(xì)菌群落，一般為大批菌落聚集而成。8.放線菌：主要呈絲狀生長(zhǎng)、以孢子進(jìn)行繁殖、革蘭氏染色陽(yáng)性的一類原核微生物，屬于真細(xì)菌范疇。9.氣生菌絲：基內(nèi)菌絲長(zhǎng)到一定時(shí)期，長(zhǎng)出培養(yǎng)基外，伸向空間的菌絲，直徑1－1.4um,長(zhǎng)短不一，形狀不一，顏色較深。10.赤潮：赤潮是在特定的環(huán)境條件下，海水中某些浮游植物、原生動(dòng)物或細(xì)菌爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色、變質(zhì)的一種有害生態(tài)現(xiàn)象。11.水華：水華是淡水中的一種自然生態(tài)現(xiàn)象。絕大多數(shù)的水華是僅由藻類引起的，也有部分的水華現(xiàn)象是由浮游動(dòng)物——腰鞭毛蟲(chóng)引起的?！八A”發(fā)生時(shí)，水一股呈藍(lán)色或綠色。12.支原體：支原體是自由生活的最小的原核微生物，沒(méi)有細(xì)胞壁，只具有細(xì)胞質(zhì)膜，細(xì)胞無(wú)固定形態(tài)，為多行性體態(tài)。13.衣原體：介于立克次氏體與病毒之間，能通過(guò)細(xì)菌濾器，專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的一類原核微生物。14.立克次氏體：是大小介于通常的細(xì)菌與病毒之間，在許多方面類似細(xì)菌，專性活細(xì)胞內(nèi)寄生的原核微生物。二、簡(jiǎn)答題,細(xì)菌細(xì)胞的特殊構(gòu)造,放線菌的菌絲組成類型及各類型的功能；8.細(xì)菌細(xì)胞的二分裂方式1.細(xì)菌細(xì)胞的一般構(gòu)造；細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)含物。2.革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的比較；3.革蘭氏染色的機(jī)制、步驟；4.藍(lán)細(xì)菌的特征；特征：eq\o\ac(○,1)沒(méi)有細(xì)胞核；eq\o\ac(○,2)沒(méi)有有絲分裂；eq\o\ac(○,3)細(xì)胞壁含肽聚糖；eq\o\ac(○,4)核糖體為70S；eq\o\ac(○,5)沒(méi)有葉綠體；eq\o\ac(○,6)G-5.螺旋體的特征；形狀彎曲，細(xì)長(zhǎng)有較多的螺旋，不產(chǎn)生芽孢，沒(méi)有細(xì)胞壁，有伸縮能力。第三章真核微生物一、名詞解釋：1.細(xì)菌的二分裂：細(xì)菌沒(méi)有核膜，只有一個(gè)大型的環(huán)狀DNA分子，細(xì)菌細(xì)胞分裂時(shí)，DNA分子附著在細(xì)胞膜上并復(fù)制為二，然后隨著細(xì)胞膜的延長(zhǎng)，復(fù)制而成的兩個(gè)DNA分子彼此分開(kāi)；同時(shí)，細(xì)胞中部的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁向內(nèi)生長(zhǎng)，形成隔膜，將細(xì)胞質(zhì)分成兩半，形成兩個(gè)子細(xì)胞，這個(gè)過(guò)程就被稱為細(xì)菌的二分裂。2.子實(shí)體：子實(shí)體是高等真菌的產(chǎn)孢構(gòu)造，即果實(shí)體，由已組織化了的菌絲體組成。在擔(dān)子菌中又叫擔(dān)子果，在子囊菌中又叫子囊果。3,出芽生殖:無(wú)性繁殖的一種,親代由細(xì)胞分裂產(chǎn)生子代，在一定部位生長(zhǎng)出與母體相似的芽體，到個(gè)體可以獨(dú)立生活脫離母體形成新個(gè)體。食用真菌的菌絲體：真菌的營(yíng)養(yǎng)體都是可分枝的絲狀體，單根絲狀體稱為菌絲，許多菌絲在一起統(tǒng)稱菌絲體。地衣：是真菌和光合生物之間穩(wěn)定而又互利的聯(lián)合體。菌環(huán)：在傘菌子實(shí)體幼期，菌蓋邊緣伸向菌柄由一層薄膜包被著菌褶。當(dāng)傘蓋長(zhǎng)大展平后，薄膜破裂，殘留于菌柄上的部分稱為菌環(huán)。伴孢晶體：某些芽孢桿菌，在形成芽孢的同時(shí)，會(huì)在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形的的堿溶性蛋白晶體，稱為伴孢晶體。二、簡(jiǎn)答題：1.比較真核生物與原核生物的異同；相同點(diǎn)：有細(xì)胞膜，有細(xì)胞質(zhì)，有核糖體不同點(diǎn)：真核的有細(xì)胞器，原核的沒(méi)有；真核的有膜包著的細(xì)胞核，原核的只有核區(qū)。2.真核微生物的主要類群；真核微生物的主要類群包括植物界的顯微藻類、動(dòng)物界的原生動(dòng)物、菌物界的假菌和真菌。其中的真菌包括酵母菌、霉菌、蕈菌等。3.原生動(dòng)物及常見(jiàn)種類的特征；鞭毛綱的特征：具有一根或幾根鞭毛。兼有全動(dòng)性營(yíng)養(yǎng)、植物性營(yíng)養(yǎng)和腐生性營(yíng)養(yǎng)三種營(yíng)養(yǎng)類型。大小從幾微米到幾十微米。肉足綱的特征：形體小、無(wú)色透明，大多數(shù)沒(méi)有固定形態(tài)，由體內(nèi)細(xì)胞質(zhì)不定方向的流動(dòng)而成千姿百態(tài)，并形成偽足作為運(yùn)動(dòng)和攝食的細(xì)胞eq\o\ac(○,1)停滯期：將少量菌種接入新鮮培養(yǎng)基后，在開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)菌數(shù)不立即增加，或增加很少，生長(zhǎng)速度接近于零。特點(diǎn)：分裂遲緩、代謝活躍。細(xì)胞形態(tài)變大或增長(zhǎng)，一般來(lái)說(shuō)處于遲緩期的細(xì)菌細(xì)胞體積最大細(xì)胞內(nèi)RNA，尤其是rRNA含量增高，合成代謝活躍，核糖體酶類和ATP的合成加快，易產(chǎn)生誘導(dǎo)酶。對(duì)外界不良條件反應(yīng)敏感。eq\o\ac(○,2)對(duì)數(shù)期：生長(zhǎng)速率常數(shù)R最大，代時(shí)最短；平衡生長(zhǎng)、酶系活躍、代謝旺盛；對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)菌個(gè)體形態(tài)、化學(xué)組成和生理特性等均較一致，是研究微生物代謝、生理的良好材料；在生產(chǎn)上常用作種子，縮短微生物發(fā)酵的延滯期，提高經(jīng)濟(jì)效益。eq\o\ac(○,3)穩(wěn)定期：生長(zhǎng)速率常數(shù)等于0；芽孢形成；次生代謝產(chǎn)物開(kāi)始合成。eq\o\ac(○,4)衰亡期：細(xì)菌代謝活性降低；生長(zhǎng)速率常數(shù)<0；細(xì)胞呈現(xiàn)多種形態(tài)，有時(shí)產(chǎn)生畸形，細(xì)胞大小懸殊等；細(xì)菌衰老并出現(xiàn)自溶；產(chǎn)生或釋放出一些產(chǎn)物，如抗生素等。2.為什么會(huì)出現(xiàn)延滯期？微生物接種到一個(gè)新的環(huán)境，暫時(shí)缺乏分解和催化有關(guān)底物的酶，或是缺乏充足的中間代謝產(chǎn)物。為產(chǎn)生誘導(dǎo)酶或合成中間代謝產(chǎn)物，就需要一段適應(yīng)期。3.如何在生產(chǎn)實(shí)踐中縮短延滯期？eq\o\ac(○,1)通過(guò)遺傳學(xué)方法改變種的遺傳特性；eq\o\ac(○,2)利用對(duì)數(shù)期的細(xì)胞作種子；eq\o\ac(○,3)適當(dāng)擴(kuò)大接種量；eq\o\ac(○,4)盡量使接種前后所使用的培養(yǎng)基組成不要相差太大。4.為什么出現(xiàn)穩(wěn)定期呢？eq\o\ac(○,1)營(yíng)養(yǎng)物尤其是生長(zhǎng)限制因子耗盡；eq\o\ac(○,2)生長(zhǎng)速率常數(shù)=0；eq\o\ac(○,3)營(yíng)養(yǎng)物比例失調(diào)；eq\o\ac(○,4)有害代謝產(chǎn)物的積累；eq\o\ac(○,5)理化條件不適宜。5.影響停滯期長(zhǎng)短的因素：eq\o\ac(○,1)菌種；eq\o\ac(○,2)接種齡；eq\o\ac(○,3)接種量；eq\o\ac(○,4)培養(yǎng)基成分。6.影響微生物代時(shí)的因素：eq\o\ac(○,1)菌種，不同的微生物及微生物的不同菌株代時(shí)不同；eq\o\ac(○,2)營(yíng)養(yǎng)成分，在營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中代時(shí)短；eq\o\ac(○,3)營(yíng)養(yǎng)物濃度；eq\o\ac(○,4)溫度。***第六章微生物的遺傳與變異一、名詞解釋：蛋白質(zhì)的翻譯，核糖體，移碼突變，無(wú)義突變，堿基顛換，堿基轉(zhuǎn)換，基因突變。1.遺傳性：微生物將其生長(zhǎng)發(fā)育所需要的營(yíng)養(yǎng)類型和環(huán)境條件，以及對(duì)這些營(yíng)養(yǎng)和外界環(huán)境條件產(chǎn)生的一定反應(yīng)，或出現(xiàn)的一定性狀（例如：形態(tài)、生理生化特征等）傳給后代，并相對(duì)穩(wěn)定地一代一代傳下去，這就是微生物的遺傳。2.變異性：當(dāng)微生物從它適應(yīng)的環(huán)境遷移到不適應(yīng)的環(huán)境后，微生物改變自己對(duì)營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件的要求，在新的生活條件下產(chǎn)生適應(yīng)新環(huán)境的酶（適應(yīng)酶），從而適應(yīng)新環(huán)境并生長(zhǎng)良好，這就是遺傳的變異。3.基因：基因是一切生物體內(nèi)儲(chǔ)存遺傳信息的、有自我復(fù)制能力的遺傳功能單位。4.DNA半保留復(fù)制：首先是DNA分子中的兩條多核苷酸鏈之間的氫鍵斷裂，彼此分開(kāi)成兩條單鏈。然后各自以原有的多核苷酸鏈為模板，根據(jù)堿基配對(duì)的原則吸收細(xì)胞中游離的核苷酸，按照原有鏈上的堿基排列順序，各自合成出一條新的互補(bǔ)的多核苷酸鏈，新合成的一條多核苷酸鏈和原有的多核苷酸鏈又以氫鍵連接成新的雙螺旋結(jié)構(gòu)。5.RNA轉(zhuǎn)錄：生物的遺傳信息從DNA傳遞給mRNA的過(guò)程稱為轉(zhuǎn)錄。6.逆轉(zhuǎn)錄：逆轉(zhuǎn)錄是以RNA為模板合成DNA的過(guò)程。7.三聯(lián)子密碼：遺傳密碼是存在于mRNA鏈上，由相鄰的3個(gè)相鄰的核苷酸組成，代表一個(gè)氨基酸的核苷酸序列，即三聯(lián)密碼子。8.tRNA的翻譯：DNA轉(zhuǎn)錄成mRNA后，mRNA鏈上的核苷酸堿基序列需要被翻譯成相應(yīng)的氨基酸序列，還要被轉(zhuǎn)運(yùn)到核糖體上，才能合成具有不同生理特性的功能蛋白。9.蛋白質(zhì)的合成：通過(guò)tRNA兩端的識(shí)別作用，把特定的氨基酸轉(zhuǎn)送到核糖體上，使不同的氨基酸按照mRNA上的堿基序列連接起來(lái)，在多肽合成酶的作用下合成多肽鏈，多肽鏈通過(guò)高度折疊成特定的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，最終合成具有不能生理特性的功能蛋白。簡(jiǎn)答題：基因工程的概念及操作過(guò)程？微生物在基因工程中的重要地位？?jī)?yōu)良微生物菌種選育的基本方法？第七章微生物生態(tài)一、名詞解釋：大腸菌群值、水華、赤潮。根圈微生物1.生物圈：地球上的一切生物，其中包括人類，都生活在地球的表面層。因?yàn)橹挥羞@個(gè)表面層內(nèi)有空氣、水、土壤等維持生物的生命所必需的物質(zhì)，人們將這個(gè)生物有機(jī)體生存的地球表面層，稱為生物圈。2.生態(tài)系統(tǒng)：生態(tài)系統(tǒng)是在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)由生物與它們的生境通過(guò)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)所組成的一個(gè)自然體。3.生態(tài)學(xué)：生態(tài)學(xué)是研究生物體與其周圍環(huán)境（包括非生物環(huán)境和生物環(huán)境）相互關(guān)系的科學(xué)。4.微生物生態(tài)學(xué)：研究微生物群體與其周圍的生物和非生物環(huán)境條件間相互作用的規(guī)律的學(xué)科。5.水體自凈作用：水體能夠在其環(huán)境容量的范圍以內(nèi)，經(jīng)過(guò)水體的物理、化學(xué)和生物的作用，使排入的污染物質(zhì)的濃度和毒性隨著時(shí)間的推移在向下游流動(dòng)的過(guò)程中自然降低，稱之為水體的自凈作用。6.菌落總數(shù)：細(xì)菌菌落總數(shù)是指1ml水樣在營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中，于37℃培養(yǎng)24h7.總大腸菌群：又稱大腸桿菌群，他們是一群兼性厭氧的、無(wú)芽孢的革蘭氏陰性桿菌。8.大腸菌群指數(shù)：又稱大腸菌群數(shù)。水樣中大腸菌群數(shù)目的表示方法，一般指一升水樣中能檢出的大腸菌群數(shù)。9，大腸菌群值：指的是具有某些特性的一組與糞便污染有關(guān)的細(xì)菌，這些細(xì)菌在生化及血清方面并非一致。10,根圈微生物：生活在植物根圈中的微生物，同跟圈外相比群落表現(xiàn)一定的特異性。二、簡(jiǎn)答題：1.飲用水的微生物指標(biāo)；我國(guó)規(guī)定1mL生活飲用水中的細(xì)菌菌落總數(shù)在100CFU以下。在飲用水中所測(cè)得的細(xì)菌菌落總數(shù)除說(shuō)明水被生活廢物污染程度外，還指示該飲用水能否飲用。但水源水中的細(xì)菌菌落總數(shù)不能說(shuō)明污染的來(lái)源。因此，結(jié)合大腸菌群數(shù)和糞大腸桿菌數(shù)以判斷水中的污染源和安全程度就更為全面。2.水體富營(yíng)養(yǎng)化及其危害；湖泊從貧養(yǎng)湖向富養(yǎng)湖發(fā)展，主要是自然、緩慢的發(fā)展過(guò)程。但由于某些因素，尤其是人類將富含氮、磷的城市生活污水和工業(yè)廢水排放入湖泊、河流和海洋，使上述水體的氮、磷營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩，促使水體中藻類過(guò)量生長(zhǎng)，使淡水水體發(fā)生水華，使海洋發(fā)生赤潮，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化。危害：消耗溶解氧，造成水體缺氧，魚(yú)類無(wú)法生存；藻類分泌有毒物質(zhì)，死亡腐敗等影響水質(zhì)；改變水體生態(tài)系統(tǒng)，引起生態(tài)群落的演替。第八章微生物在自然界物質(zhì)循環(huán)中的作用一、名詞解釋：1.硝化作用：氨基酸脫下的氨，在有氧的條件下，經(jīng)亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌的作用轉(zhuǎn)化為硝酸，這稱為硝化作用。2.反硝化作用：植物、藻類及其他微生物把硝酸鹽作為氮源。他們吸收硝酸鹽，通過(guò)硝酸還原酶將硝酸還原成氨，由氨合成為氨基酸、蛋白質(zhì)及其他含氮物質(zhì)。兼性厭氧的硝酸鹽還原細(xì)菌將硝酸鹽還原為氮?dú)?，這叫反硝化作用。3.固氮作用：通過(guò)固氮微生物的固氮酶催化作用，把分子N2轉(zhuǎn)化為NH3，進(jìn)而合成有機(jī)氮化合物。這稱為固氮作用。4.硫化細(xì)菌：硫化細(xì)菌歸屬于硫桿菌屬，為革蘭氏陰性桿菌，從氧化硫化氫，單質(zhì)硫、硫代硫酸鹽、亞硫酸鹽及多硫磺酸鹽中獲得能量，產(chǎn)生硝酸，同化二氧化碳合成有機(jī)物。他們多半在細(xì)胞外積累硫，有些菌株在細(xì)胞內(nèi)積累硫。硫被氧化為硫酸，使環(huán)境pH下降至2以下，同時(shí)產(chǎn)生能量。二、簡(jiǎn)答題：1.碳循環(huán)的主要過(guò)程；碳循環(huán)以二氧化碳為中心，二氧化碳被植物、藻類利用進(jìn)行光合作用，合成植物性碳；動(dòng)物攝食植物就將植物性碳轉(zhuǎn)化為動(dòng)物性碳；動(dòng)物和人呼吸放出二氧化碳，有機(jī)碳化合物被厭氧微生物和好氧微生物分解所產(chǎn)生的二氧化碳均返回大氣。而后，二氧化碳再一次被植物利用進(jìn)入循環(huán)。2.氮循環(huán)的主要過(guò)程；大氣中的分子氮被根瘤菌固定后可供給豆科植物利用，還可被固氮菌和固氮藍(lán)細(xì)菌固定成氨，氨溶于水生成NH4+被硝化細(xì)菌氧化成硝酸鹽，被植物吸收，無(wú)機(jī)氮就轉(zhuǎn)化成植物蛋白。植物被動(dòng)物食用后轉(zhuǎn)化為動(dòng)物蛋白。動(dòng)物和植物的尸體及人和動(dòng)物的排泄物又被氨化細(xì)菌轉(zhuǎn)化成氨，氨又被硝化細(xì)菌氧化成硝酸鹽，又被植物吸收，無(wú)機(jī)氮和有機(jī)氮就是這樣循環(huán)往復(fù)。氮循環(huán)包括氨化作用、硝化作用、反硝化作用及固氮作用。3.磷循環(huán)的主要過(guò)程；植物和微生物不能直接利用含磷有機(jī)物和不溶性的磷酸鈣，必須進(jìn)行微生物分解轉(zhuǎn)化為溶解性的磷酸鹽才能被植物和微生物吸收利用。當(dāng)溶解性磷酸鹽被植物吸收后變?yōu)橹参矬w內(nèi)含磷有機(jī)物，動(dòng)物食用后變成動(dòng)物體內(nèi)含磷有機(jī)物。動(dòng)物和植物尸體在微生物作用下，分解轉(zhuǎn)化為溶解性的偏磷酸鹽（HPO42-）。HPO42-在厭氧條件下被還原為PH3以此構(gòu)成磷的循環(huán)。4.氧循環(huán)的主要過(guò)程；人和動(dòng)物呼吸、微生物分解有機(jī)物都需要氧，所消耗的氧由陸地和水體中的植物及藻類進(jìn)行光合作用釋放，源源不斷的補(bǔ)充到大氣和水體中。氧在水體的垂直方向分布不均勻。表層水有溶解氧，深層和底層缺氧。當(dāng)漲潮或湍流發(fā)生時(shí)，表層水和深層水充分混合，氧可能被傳送到深層水。在夏季溫暖地區(qū)的水體發(fā)生分層，溫暖而密度小的表層水和冷而密度大的地層水分開(kāi)，底層缺氧。秋末初冬時(shí)，表層水變冷，比底層水重，水發(fā)生“翻底”。微生物在水環(huán)境污染控制與治理中的應(yīng)用一、名詞解釋：1.水污染：由有害化學(xué)物質(zhì)（harmfulchemical）造成水的使用價(jià)值降低或喪失，污染環(huán)境。2.生化需氧量（BOD）：表示在有氧條件下，好氧微生物氧化分解單位體積水中有機(jī)物所消耗的游離氧的數(shù)量，常用單位為mg／L，這是一種間接表示水被有機(jī)污染物污染程度的指標(biāo)。3.化學(xué)需氧量（COD）：用強(qiáng)氧化劑——重鉻酸鉀，在酸性條件下能夠?qū)⒂袡C(jī)物氧化為H2O和CO2，此時(shí)所測(cè)出的耗氧量稱為化學(xué)需氧量（COD）。4.總需氧量（TOD）：有機(jī)物主要是由碳（C）、氫（H）、氮（N）、硫（S）等元素所組成。當(dāng)有機(jī)物完全被氧化時(shí)，C、H、N、S分別被氧化為CO2、H2O、NO和SO2，此時(shí)的需氧量稱為總需氧量（TOD）。5.溶解氧量：空氣中的分子態(tài)氧溶解在水中的量稱為溶解氧量。6.氧化塘法：利用水塘中的微生物和藻類的共生作用去除廢水中有機(jī)污染物的一種需氧生物處理方法。7.可生物降解性：可生物降解性是指環(huán)境污染物對(duì)微生物降解的可能性。有機(jī)污染物根據(jù)其可生物降解性可分為：①可生物降解物質(zhì)，如單糖、淀粉、蛋白質(zhì)等；②難降解物質(zhì)，如纖維素、農(nóng)藥、烴類等；③不可生物降解物質(zhì)，如塑料、尼龍等。二、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述利用微生物處理污水的基本原理；水中的微生物起著清潔污水的作用，它們以水體中的有機(jī)污染物作為自己的營(yíng)養(yǎng)食料，通過(guò)吸附、吸收、氧化、分解等過(guò)程，把有機(jī)物變成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，既滿足了微生物本身繁殖和生命活動(dòng)的需要，又凈化了污水。在污水中培養(yǎng)繁殖的菌類、藻類和原生動(dòng)物等微生物，具有很強(qiáng)的吸附、氧化、分解有機(jī)污染物的能力。它們對(duì)廢物的處理過(guò)程中，對(duì)氧的要求不同，據(jù)此可將生化處理分為好氣處理和厭氣處理兩類。好氣處理是需氧處理，厭氣處理則在無(wú)氧條件下進(jìn)行。生化處理法是廢水中應(yīng)用最久最廣且相當(dāng)有效的一種方法.2.簡(jiǎn)述利用微生物處理污水的常見(jiàn)方法及各自特點(diǎn)（活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、厭氧消化法和土地處理法）；活性污泥法的特點(diǎn)：eq\o\ac(○,1)有機(jī)負(fù)荷比較均勻，改善了供需矛盾，有利于降低能耗；eq\o\ac(○,2)有利于充分發(fā)揮微生物的氧化分解能力；eq\o\ac(○,3)污泥濃