水处理生物学习题集-给排水(共20页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上水处理生物学习题集供给排水工程专业用根据下列参考书目编制而成:环境微生物学王泉玲等编水处理微生物学基础顾夏声等编水污染控制工程微生物学罗志腾等编水处理微生物学同济大学编微生物学武汉大学，复旦大学编Instructors Guide for microbioloby专业名次80余条，问题讨论、简述题70个。第一章 绪论内容提要环境微生物学是环境科学的一个重要分支，其核心就是应用微生物的基本原理与方法来研究人类生产与生活中出现的环境问题。即研究人类生存环境与微生物间的相互关系与作用规律，尤其着重于研究微生物活动对人类环境产生的有益与有害影响，揭示微生物、污染物及环境三者间的相互关系与作用规律，为保护环境，造福人类服务。“微生物”并非生物分类学概念，它是对一类个体微小，形态结构简单的非细胞生物、单细胞生物及个体发育低级的多细胞生物的统称。微生物通常要借助于显微镜观察，它们具有形态微小、结构简单、种类多、个体小、分布广、生长繁殖快、易变异的共同特点。其主要类别包括非细胞生物（病毒、噬菌体），原核细胞型生物（细菌、放线菌、枝原体、依原体、立克次氏体、兰细菌）和真核细胞型生物（真菌、原生动物、藻类等）。自然界中微生物的分布极为广泛，可以说它们是“无处不在”，土壤是它们的大本营，水是良好的生活环境，空气则是传播的最佳媒介。微生物与人类活动的各方面有着广泛密切的联系，工业、农业、医学、环境科学等各个领域无不用到微生物学知识。人类对微生物世界的揭示始于17世纪荷兰人吕文虎克（Antony Van Leeuwenhoek 16321723）用显微镜进行的各种观察，而微生物学的真正奠基与发展则要归功于法国学者巴士德（Louis Pasteur 18221895），德国学者柯赫（Robert Koch），苏格兰人李斯特（Joseph Lister），英格兰人真纳（Edward Jenner），俄国人伊凡诺夫（Ivanovski），维诺格拉斯基（Winogradsky）和荷兰生物学家贝依林克（M.V.Beijerinck），近代微生物学的发展是一大批生物学家们的共同成就。前人们的研究使得微生物学各领域建立了完整的体系，系统地形成了微生物的形态学、生理学、遗传学、生物化学、生态学等相应学科。环境微生物学的兴起与发展始于本世纪六十年代后期。脱颖于其母体微生物学而以其独立的研究对象发展起来，作为一门新型边缘学科，它与其他学科相互影响、渗透、补充。 习题：11.解释下列名词微生物 环境微生物学 非细胞生物 原核生物 真核生物12.环境微生物学研究的内容和任务是什么？13.微生物有何特点？环境中微生物包括哪些主要类别？13.我国现行的生物分类把生物分为哪几类？微生物分别属于什么界？第二章 微生物的形态结构内容提要：各种微生物均具有其独特的，与其他生物相区别的外部形态和个体大小。有细胞或非细胞微生物个体是由个体独立发挥生物功能的“结构器官”所组成的。研究微生物的结构就是要弄清这些“结构器官”在个体中的化学（分子）组成结构与排列方式，及其在生命活动中的生物功能。一原核生物原核微生物包括种类繁多的低等生物，它们大多为单细胞，或没有细胞分化的多细胞丝状体，或具有多核质的分枝丝状体。它们共同的特征是细胞构造简单，细胞中没有由单位膜组成的亚细胞结构的细胞器。真核生物中普遍存在的线粒体，内质网，高尔基体等原核生物中没有发现，原核生物的个体一般很小，通常用微米（m）来衡量。原核生物中占主要地位的是真细菌，即通常所说的细菌，其次为放线菌和兰细菌（又称兰绿藻），此外还有粘细菌、鞘细菌、芽细菌、螺旋体、立克次氏体、支原体及依原体等，由于它们在形态上较为特殊，因此只在特殊条件下详细讨论。（一）细菌细菌大多为单细胞，有坚韧的细胞壁，一般为球状，杆状及螺旋状。有的杆状细菌可形成菌丝。大多数球菌的直径约为0.52m；杆菌一般长15m，宽0.51m；螺旋菌稍大，宽度约0.55m，长度差异很大，通常约为515m。细菌虽为单细胞生物，但用电子显微镜观察其内部结构却较复杂。细菌细胞一般由细胞壁、细胞质膜、细胞质、核质体及内含物等构成。此外有些细菌还具备荚膜、芽孢及鞭毛等特殊结构。根据细菌细胞壁的化学成分及其含量不同，可把它们分成两大类型。革兰氏阳性（G）细菌肽聚糖含量高且细胞壁厚，而革兰氏阴性（G）细菌肽聚糖含量低且细胞壁较薄。由于这一差异，使得细菌的代谢活动中心在其上存在各种酶类。细胞质主要是水分，无机盐及生物大分子，还有少量的大写贮存物。细菌没有完整的有膜包围的核，仅为DNA双链大分子构成的原核称为核质，是细菌的主要遗传物质。除此之外有些细菌还有环状小分子DNA，称为质粒。荚膜是某些细菌代谢过程中分泌到细胞外的粘多糖，可以起到保护细胞及作为营养成分的作用。芽孢则是有些细菌在不良环境条件下形成的一种休眠体，其代谢活动极为缓慢，由于其中含有一种特殊化学物质叫2，6吡啶二羧酸，因此具有较强的抗不良环境，特别是抗热能力。鞭毛起源于细菌细胞内的基粒，是由蛋白质形成的中空管状，主要功能在于推动细胞运动。细菌细胞以无性繁殖为主，表现为细胞的直接分裂，因其在分裂过程中没有纺锤丝的形成故又称为裂殖。分裂过程包括核质、细胞质分裂，横隔壁形成，子细胞分离等过程。细胞分裂完成后，视其子细胞大小不同可分为同形分裂和异形分裂两种方式。少数细胞在固体培养基表面经细胞分裂后形成的肉眼可见的细胞群落叫菌落。各种细菌的菌落形态、大小、颜色等均不同，是细菌分类的依据。（二）放线菌放线菌是单细胞的分之丝状体，直径与细菌接近，菌丝中有许多核质体，能形成分生孢子，细胞为G。有许多种可产生抗生素，并能分解复杂的有机物质。放线菌细胞构造与细菌类似，按照在固体培养基中存在的位置及行使的功能不同，可把放线菌菌丝分成营养菌丝和气生菌丝，前者又称为基内（质）菌丝，生长于培养基内，主要是吸收营养，直径一般为0.20.8m，长度可达600m，后者包括一个不孕的轴丝和产孢丝，产孢丝直接产生分生孢子，又称为生殖菌丝，直径一般在11.4m之间，分生孢子产生在最末一级分枝上，形成孢子丝，孢子丝由许许多多分生孢子构成，一般为球状，常排列成直线形，波浪状及螺旋状。孢子丝的形状、长度、排列方式、颜色等特征是放线菌重要的分类依据。少数放线菌可形成孢子囊，内生许多孢囊孢子。放线菌孢子厚壁，可游动或不动，起繁殖作用和抗不良环境。放线菌菌落呈圆形，边缘有辐射状菌丝，较紧密，也是放线菌重要的分类依据。（三）兰细菌过去常将兰细菌与藻类归为一类，通过对其细胞形态结构研究发现，兰细菌构造，形态，大小均与菌类相似，属原核生物。最简单的为杆状或球状单细胞，横裂繁殖，多数兰细菌为不分枝的丝状体或由多个细胞联成一串，有些可形成休眠孢子，兰细菌无鞭毛，靠滑行运动。有些丝状体可形成增殖段进行繁殖。兰细菌由于含叶绿素a，因此能进行与高等植物相同的光合作用，产生氧气，又由于细胞中其他色素如藻兰素、藻红素等，因此细胞呈特殊的兰色。兰细菌分布极广，主要栖生于水中，有些能在高温温泉中生活，大多数能行固氮作用。由于其中许多能形成胶质鞘套 ，因此对干燥的忍耐力很强。二真核微生物（一）真菌真菌是微生物的一个大类群，目前发现的约12万多种。它们主要包括酵母，霉菌及蕈菇类，后者有些种类可食用。真菌个体为多细胞丝状体或单细胞，无根茎叶分化，细胞菌丝体有隔膜或无隔膜，直径约210m，长度不等，无菌丝单细胞兰球菌或卵圆形，大小为15×530m。真菌与原生动物的主要区别在于它们有富含几丁质和纤维素的细胞壁，与细菌的区别在于它们有组织完备的细胞核和由单位膜构成的亚细胞壁，构造复杂，属于真核生物。总之，真菌细胞形态与高等植物相似，但不含叶绿体和叶绿素。大多数真菌菌丝体有营养器官和生殖器官的分化，前者为菌丝状，又称茎质菌丝，它们又可分化成特殊的组织结构如假根等。从茎质菌丝分化形成生殖细胞，称为生殖菌丝或气生菌丝。真菌主要靠孢子繁殖，无性繁殖可通过有丝分裂或形成无性孢子完成，无性孢子有节孢子、厚生孢子、分生孢子、孢囊孢子及芽孢子。有性繁殖靠两性结合，经减速分裂，产生有性孢子，分别为子囊孢子、接合孢子，卵孢子和担孢子。真菌通过细胞直接吸收营养物质，营寄生或腐生或兼性寄生与腐生进行生长繁殖。丝状真菌菌落扩散，呈反射状。酵母菌这一类单细胞真菌菌落与细菌类似。目前有学者把所有真菌归入三纲一类。（二）藻类藻类是低等植物的一大类别，与真菌不同的是它含叶绿体，其中含叶绿素a和b或c，还含其他色素如类胡萝卜素、藻兰素、藻红素、藻胆素等。与高等植物相比，藻类细胞分化低级，无根、茎、叶。藻类主要水生，其细胞大小接近于高等植物，单细胞藻一般借鞭毛运动，多细胞藻多为丝状体，无分枝，其孢子也可运动。藻类细胞壁中除纤维素和几丁质外，常含有藻酸，这是其他生物中没有的成分。藻类能进行与高等植物和兰细菌相同的光合作用，行植物营养方式，是需氧性生物，光合作用产生O2，呼吸作用消耗O2，它们对无机物的需求以磷和氮居多，因此，常作为水体富营养化和水处理工程净化程度的指示物。（三）原生动物原生生物是单细胞低等生物，分布极广，主要为腐生性，有些可与高等生物形成共生或寄生于其中。原生动物个体差异很大，形态多变，一般100300m，细胞构造复杂，由于原生动物无细胞壁，因此其胞膜可是软而薄或硬而厚，细胞内有一个或多个核，为真核，大多原生动物可运动，有的产生伪足，有的产生鞭毛或纤毛。绝大多数原生动物为异养型，靠吞食，或胞饮形成食物泡的营养方式或腐生性营养方式生活。戏剧是它们很好的食物，因此原生动物常作为污水生物处理出水口水质检验的指示生物，少数原生动物有光合色素可进行光合作用，称为自养型。原生动物的无性生殖是二分分裂生殖，有性生殖只在少数种类中出现，为配子生殖。几乎所有原生动物都可形成孢囊（休眠体）。三非细胞生物病毒核噬菌体是主要的非细胞微生物，只由一个核酸芯子和一个蛋白质外科构成，且只含DNA或RNA一种类型的核酸，体积很少，能通过细菌过滤器，常用nm表示其大小。它们专性寄生，虽然其构造简单，一个 病毒粒子仅为一核依壳，但它们具有一个生物最基本的特征，即能进行自我复制并将其性状遗传给下一代。它们在离体条件下不表现生命活动，只有在特定的寄主细胞内才能进行繁殖并破坏寄主细胞。病毒有杆状、线状、正多面体、球形等，典型的噬菌体为蝌蚪状，小的仅为10nm，大的可达600nm，病毒对寄主的感染具有一步生长特征。病毒的数量通常用空斑形成单位（PFU）描述。习题：21.解释下列名词： 细胞壁； 细胞质膜； 质粒； 核糖体； 同形分裂； 异形分裂； 菌落； 气生菌丝； 基内菌丝； 寄生； 腐生； 半保留复制； 核质； 原生质体； 球形体。22.细菌有哪几种形态？各举一种细菌为代表。23.细菌有哪些一般结构核特殊结构？它们各自的化学组成和生物功能是什么？24.试比较细菌、放线菌、霉菌的主要异同点。25.兰细菌与藻类有何差异？26.原生动物有何形态，生理特征？它们在污水处理工程中有何用途？27.试比较G+和G细菌细胞壁的化学组成与结构异同。28.什么是革兰氏反应？革兰氏染色的原理和主要步骤是什么？29.试述荚膜的特点及产荚膜细菌在污水生物处理中的作用。210.试述藻类的特点及其在环境工程中的应用。211.病毒的主要形态生理特征是什么？它们如何进行繁殖？212.霉菌菌丝分哪几种？酵母菌有何区别？213.真菌的有性和无性孢子是哪些？真菌三纲一类分类的依据是什么？214.为什么革兰氏阳性细菌比阴性继续对青霉素敏感？215.芽孢有何特点？216.哪些化学成分是原核生物细胞特有的？第三章 微生物的生理代谢内容提要：微生物与其他生物一样，为了生活需不断从外界吸收作为能量和建造细胞质的材料，即营养物质。营养的物质的吸收、利用、转化都是在生物催化剂即酶的参与下完成的。本质上来说，利用和转化是代谢作用的一部分，在微生物的代谢活动中，酶是主要的推动者。微生物的代谢作用以物质和能量为基础和前提，要了解代谢则首先必须弄清哪些物质可作为营养物质，而这又要以构成微生物的化学成分为基础。构成微生物的各种化学元素分为有机元素，即C、H、O、N四大元素和矿质元素，又叫无机元素，分成主要元素如P、S、K、Ca、Mg、Fe等和微量元素如Mn、Mo、Zn、Cu、Co、B等。有机元素占整个细胞干重的9097，其中C约占50±5；无机元素为310，其中P约为整个的50。但具体含量随微生物种类不同存在差异。构成微生物细胞的化学元素主要以化合物的形成存在，离子状态极少，化合物中又以有机大分子为主，分成蛋白质、核酸、碳水化合物和脂类，除此之外，还有一些其他有机物如维生素、抗生素、毒素、色素等，但含量极少。这些化学物质均参与细胞构成或作为代谢的功能物质。根据各种营养物质发挥的功能不同可分成碳素营养、氮素营养、无机营养和生长素类。完全利用有机物的微生物属于异养型微生物，完全利用无机物的微生物属于自养型又称绝对化能无机营养型微生物。微生物靠其细胞表面直接吸收营养物质，有被动扩散、协助扩散、主动运输、基团转移四种方式。种类繁多的微生物对营养物质的要求，吸收和利用是各不相同的，但根据它们对能源和碳源的要求不同，可将其分成光能自养型微生物，光能异养型微生物，化能自养型微生物和化能异养型微生物四大类。在研究微生物生命活动及其应用时，根据它们不同的营养特点分别给予不同的营养物质，这种人工配制的适合于不同微生物生长和研究目的的营养物质称为培养基。酶是一切生命活动中生物化学反应的催化剂，在微生物中也不例外。酶是蛋白质，它具有双重性，就其化学组成，结构，性质来看，它具有一切蛋白质的特征；就其生物功能而言，它的催化反应具有可逆性，专一性和高效性。具体来说，酶的催化作用是靠活性中心完成的，它包括结合位和催化位（又称活性位）两个位点。酶的催化作用用反应速度表示，影响反应速度的因素主要有酶浓度、基质浓度、温度、Ph值、酶的激活剂和抑制剂等因素。迄今为止，所有的酶都归入六大类。一切生命活动均通过代谢作用表现出来，归结为同化与异化，能量代谢与物质代谢两大方面。异化作用分解物质，产生能量，而同化作用则消耗能量，合成新物质。在物质能量，能量能量代谢中，ATP是一类极为重要的能量载体，生物能的产生通常以ATP形成的多少表示。其途径有两种：一种是物质的生物氧化产生，叫氧化磷酸化；一种是通过光合作用产生，称光合磷酸化。而ATP的利用则标志着同化作用的进行，在物质代谢中，物质的生物氧化过去叫做呼吸作用，它实质上也是一种产生的主要方式。微生物按其在对化学物质的生物氧化过程中电子和氢的受体不同有三种呼吸作用，即有氧呼吸、无氧呼吸和发酵作用，前者为好氧及兼性厌氧微生物具有，后两者由厌氧及兼性厌氧微生物完成。习题：31.解释下列名词 营养物质； 有机元素； 矿质元素； 微量元素； 碳源； 氮源； 生长素； 自养； 异养； 辅酶； 辅基； 载体； 代谢作用； 酶； 32.微生物细胞主要由哪些元素组成？含量如何？33.微生物需要哪些类型的营养物质？34.根据微生物对碳源和能源要求不同可把它们分成哪几种营养类型？各类型有何主要特点？35.试述自养与异养微生物的主要区别。36.微生物是如何吸收营养物质的？37.酶有何特性？38.什么叫酶的活动中心？39.影响酶促反应的因素有哪些？如何影响？310.什么是米氏常数及米氏方程？米氏常数有何意义？311.按催化反应类型，酶可分哪几类？312.什么叫能量代谢？ATP与能量代谢有何联系？生物能产生的途径分几种？313.何谓呼吸作用？它的本质是什么？微生物的呼吸作用可分成几类？各类有何特点？314.根据不同的呼吸类型，可把微生物分成哪几类？315.什么叫磷酸化？试举例说明ATP与磷酸化的偶联作用。第四章 微生物的生长繁殖和遗传变异内容提要：微生物在适宜的环境条件下，吸收营养物质，不断进行代谢活动，如果同化大于异化，则表现为细胞个体增大，数量增多，即生物量不断增加即为生长。对于单细胞微生物来说，细胞个体的增大程度是有限的，而数目增多则可是无限的，因而个体数目增多与生物量增加呈正相关。个体数目的增多又是繁殖，但对多细胞生物来说，细胞数增多同时伴随生物量增加，但个体数目不增加则是生长，如果细胞数目增多且个体数增加才是繁殖。把细菌在良好的条件下进行纯种培养，定期测定细胞数量，可获得生长曲线图，细菌生长曲线可分为四个阶段（时期），分别为缓慢期（或停滞期），对数期，稳定期和衰亡期，各时期细胞和曲线均表现出不同的特征，不同类型的细菌在不同条件下可获得不同的生长曲线。研究细菌生长曲线是为了更好地利用它们为人类服务。微生物从生长到繁殖的过程称为发育。对于单细胞微生物，通常测定它们的数目来反映其生长情况，数目的测定有两类方法：一类是测总数，常见的有染色观察法、计数器计数法、过滤膜浓度计数法、比浊法等；另一类是测活细胞数量，常见的有稀释平板计数法、最或然计数法、过滤膜培养法等。此外，多细胞微生物及某些单细胞微生物还可通过生物量表示其生长，应用较广的有直接干重法，间接生理指标法等。生物性状的保守性与适应性遗传和变异的直观体现，而微生物的遗传变异有其明显的特点：个体小，易发生变异，变异易识别；生长繁殖快，生活周期短，突变性状有利于稳定的遗传，产生大量后代；以无性繁殖为主，因而遗传性状及变异特征有明显的连续性。遗传性状是由基因所控制的，而基因则由密码子构成，因此，性状的表达要经过转录翻译与修饰过程才能完成。习题：41.解释下列名词 生长； 繁殖； 生物量； 发育； 遗传； 变异； 遗传密码； 基因； 遗传工程。42.单细胞与多细胞微生物的生长与繁殖有何区别？43.试述细菌生长曲线及各阶段的特征。44.最常见的测定微生物生长的方法有哪几种？45.微生物的遗传变异有何特点？46.遗传与变异的物质基础是什么？遗传信息如何传递?47.某杆菌在营养肉汤中培养时，完成一次分裂需10分钟，在一次测定生长曲线的实验中，第一次测得细胞数为102个/ml，第二次测得细胞数为109个/ml。问：a，两次测数的时间间隔为多长？ b此间隔时期细胞共分裂多少次？第五章 生态因子及其对微生物的影响内容提要：微生物同其他生物一样，离不开环境而单独进行生长、繁殖乃至一切生命活动。它们在自然界中均必然地受到环境生态因子的影响。生态系统是一定空间范围内生物与非生物通过能量流动，物质循环的过程，共同结成的一个生态学单位，一个整体系统。生物及为生物群落，非生物部分则为环境条件，由各种生态因子（环境因子）共同构成，二者之间的相对稳定状态称为生态平衡。生态系统中的各种生物靠电、热、机械、光等能量形成相互联结，即能量流。微生物在生态系统中即生物循环中既是生产者，又是消费者，同时也是分解转化者，在自然界物质与能量循环中起着不可缺少的作用。影响微生物活动的生态因子主要分三类，它们是物理因子，化学因子及生物因子。在物理化学因子中，起主导作用的有营养物质、温度、空气、水分、pH值、Eh值、光照、射线、杀菌剂及抑菌剂。营养因子的影响最为普遍。温度因子的影响最为复杂，根据微生物在不同温度条件下的生长特性，可将其分为低温、中温和高温型三种温度类型。各类型生长的温度有三个区域，即最低生长温度，最适生长温度和最高生长温度。低温多用来保藏微生物，长期保存用超低温，短期则用普通低温（4），高温一方面可促进微生物生长，另一方面可杀死微生物。实验研究中，常根据不同对象选择灭菌或消毒的温度。在空气因子中，以氧气的影响为重。根据它们对氧气的需求状况可分成好氧微生物，厌氧微生物和兼性厌氧微生物三类。而氧气因子常与Eh因子密切相关，好氧性微生物在Eh>0.1V时生长，在0.30.4V时生长最好，厌氧性微生物只能在Eh<0.1V或负值时生长，兼性厌氧微生物在Eh>0.1V时进行有氧呼吸，在Eh<0.1V时进行无氧呼吸或发酵作用。光线因子中以紫外线对微生物的影响最明显，研究生产中应用的最广。自然界中微生物生态的生物因子主要表现为微生物间的各种相互作用，可概括为：互生现象、共生现象、拮抗现象、猎食现象、寄生现象、接力现象和竞争现象。习题：51.解释下列名词： 生物圈； 生态系统； 生态平衡； 食物链； 灭菌； 消毒； 最低生长温度； 最适生长温度； 最高生长温度； 好气性微生物；厌氧性微生物； 兼性厌氧性微生物； 光敏作用。52.按微生物的嗜温特性可将它们分成哪几类？各类的生长温度范围如何？53.温度对微生物有何影响？试述高温灭菌的原理。54.常见与常用的灭菌方法有哪些？55.pH值对微生物有何影响？56.何谓Eh值？它与环境 pH有何联系？微生物对Eh要求如何？57.紫外线有何特点？其杀菌原理是什么？58.自然界中微生物间有何关系？试举例说明。59.在自然界物质循环中微生物起什么作用？510.在常规保藏微生物时为什么要选用4条件？511.微生物在水体中的分布有何规律？512.什么是水体富营养化？其危害成因是什么？如何监测与防治？第六章 微生物在自然界物质降解和转化中的作用内容提要：自然界中的物质总是在不断地变化着的，这种变化包括形态的变化和能量的变化，它们是由生物推动完成的，称为生物循环。概括为两反面的内容：1.化学元素的有机质化或称为生物合成；2.有机质的无机质化或矿质化。在生物循环中，植物自养型微生物是生产者，动物，微生物是消费者，异养型微生物是分解转化者。自然界中任何物质都有被微生物降解转化的可能性和潜力。但是物质的可生物降解性潜力是不同的，其大小通常用可生物氧化率描述。氧化率是物质在微生物作用下实际耗氧量占完全氧化的理论耗氧量的百分率，可用BOD/COD或BOD/TOD表示。基质的可生物降解性与微生物对某种物质氧化分解的程度常用，基质生化呼吸曲线（或称基质耗氧曲线）概括，它是以微生物的内源呼吸曲线为参照的。然而在实际环境中，微生物对各类物质的降解、转化、分解是有顺序的，一般是简单物质先分解，复杂物质再被转化和降解直至分解（最终降解），复杂物质降解转化后多形成土壤肥力的主要部分，称为腐殖质。各种物质在微生物作用下降解的途径，特点、方式都不相同。在不含氮的有机物中，简单的有机酸、醛、酮、醇、单糖等可被微生物细胞直接吸收利用，而复杂物质如淀粉、纤维素、半纤维素、果胶、脂肪、碳氢化合物等均需细胞产生胞外酶作用后才能降解与转化。水解淀粉的酶有四类，它们是淀粉酶、淀粉酶、1，6糖苷酶和糖苷酶。淀粉经它们的共同作用形成葡萄糖，可被微生物吸收作用。有些微生物可产生C1酶，Cx酶（又叫1，4葡聚糖酶）和葡萄糖苷酶，使纤维素水解成葡萄糖，葡萄糖经异构酶变构成葡萄糖，供微生物或其他生物利用。由于半纤维素、果胶等结构复杂，需经多类型的内切、外切酶及糖苷酶的作用才能形成单体产物。芳香类物质如木质类等则要经一系列氧化作用，最后经一个共同的中间产物双酚化合物彻底破坏氧化。脂类及链状碳氢化合物则要经生物氧化途径才能彻底分解。含氮化合物主要包括蛋白质、核酸及其单体，它们在微生物的作用下第一步是经胞外酶水解，然后经氨化作用产生NH3，进而在有氧条件下经硝化作用形成NO3-，NO3-在无氧条件下常常经反硝化途径造成N素损失，因此又称为脱氮作用。在所有矿物质循环中，以硫来循环最为复杂，可归结为四个方面：1.有机硫化物转化为小分子再释放出SO42-。2.中间硫化物如H2S、S2O32-、S2O42-、S等在有氧条件下氧化为SO42-。3.植物与微生物吸收SO42-转化成有机硫。4.SO42-还原成无机硫化物如S2-等。前二者称为硫化作用，第三方面称有机质化作用，第四方面则为反硫化作用。习题：61.解释下列名词： 生物循环； 可生物降解性； （生物）氧化率； 腐殖质； 氮化作用；硝化作用； 反硝化作用； 硫化作用； 反硫化作用； 内源呼吸；基本呼吸。62.为什么说微生物对自然界中的物质的降解具有巨大潜力？63.试述基质生化呼吸曲线及其意义。64.试述淀粉与纤维素降解与转化的全部生化过程。65.芳香类化合物生物降解的共同中间产物和共同途径是什么？66.脂肪及碳氢化合物分解的共同途径是什么？如何完成？67.在有氧条件下蛋白质如何分解？最终产生物有哪些？68.试述硫元素循环的主要步骤，反硫化作用有何危害？第七章 微生物在环境污染治理中的应用内容提要：在当今环境日益被破坏，生态平衡被打破的时刻，人类越来越明显地意识到环境保护和对已污染环境进行治理的重要性。在环境治理工程中，应用生物学方法（即微生物生化治理）最广泛，最有效的是水治理和固体废物治理工程。天然水体受到污染后，在无人为处理的条件下，借助水体自身的能力可使之得到净化，称为水体自净。当污染物负荷低于自净容量时，水体可行使其正常的生物循环，有利于人类，否则，其生态平衡将被打破，即被污染。水体自净过程是一个非常复杂的生物学过程，在污化系统中，各个污染“带”都可用不同的指示生物来指示污染与净化程度。水污染的生物学治理方法是天然水体生物自净原理的具体应用。好氧生物处理就是利用好氧性及某些兼性厌氧性微生物在有氧条件下的呼吸代谢把污染物降解成彻底产物的净化处理。厌氧生物处理则利用厌氧即某些兼性厌氧微生物在无氧条件下的代谢对污染物进行处理。目前常用的污水处理方法有：活性污泥处理法、生物膜法、氧化塘法、厌氧处理法、土地处理法等。固体废物，据其来源可分为厨房垃圾、商业垃圾、街道垃圾、工业垃圾、农业废弃物等。有关其处理，现在广泛流行的有堆肥、填埋、厌氧沼气发酵等方法。我国关于固废处理的基本原则是以无害化为主，资源化为辅。微生物除在环境治理中有广泛应用外，还可作为环境质量评价的生物学指标，其中总细菌、大肠菌群、粪链球菌、产气菌、膜杆菌等都是很重要的指示生物，它们主要用来指示环境中病原体状况。环境中既有有利微生物，也有有害微生物，许多微生物的存在及其活动常常造成环境的污染。有些微生物本身就是人、动物及植物病原体，它们的存在危及到其他生物的正常生命活动。有些微生物在生命活动中产生有害物质危害环境，造成水体、空气及土壤的污染。水体富营养化就是由于微生物（藻类等浮游生物）在含N和P丰富的水体中旺盛增殖造成的对水体生态平衡的破坏作用。习题：71.解释下列名词： 水体； 水体自净； 自净容量； 溶解氧； 生化需氧量（BOD）；指示生物； BIP； P/H； 富营养化； PFU。72.什么是好氧生物处理与厌氧生物处理？二者有何主要差异？73.水体自净的关键是什么？研究水体自净在水污染控制工程中有何重要意义？74.试述污化系统及其各“带”的特点。75.什么叫活性污泥？良好的活性污泥应具备哪些条件？活性污泥的净化作用原理是什么？76.何谓生物膜？生物膜法处理污水有何特点？77.环境中常见的病原微生物有哪几类？78.为什么要选用大肠菌群作为生活饮用水的细菌卫生指标？79.什么是高温堆肥？试述高温堆肥的生物学构成及应达到的无害化标准。710.简述沼气发酵的微生物学原理及工程控制因子。711.试简述Ames试验的基本原理与方法。第八章 大型水生植物内容提要：在当今环境日益被破坏，生态平衡被打破的时刻，人类越来越明显地意识到环境保护和对已污染环境进行治理的重要性。在环境治理工程中，应用生物学方法（即微生物生化治理）最广泛，最有效的是水治理和固体废物治理工程。专心-专注-专业