环境微生物学(总结)_(修复的)
第一章 绪论
1、真核微生物与原核微生物的差异表现在哪些方面？它们包括哪些主要类群？
答：原核微生物是具有原核细胞的生物，其细胞核发育不完善，只是DNA链高度折叠形成的一个核区，仅
有核质，没有核膜，没有定形的细胞核，它没有特异的细胞器，只有由细胞膜内陷形成的不规则的泡沫结
构体系。原核细胞不进行有丝分裂。主要类群包括各类细菌、放线菌、蓝细菌、粘细菌、立克次氏体、支
原体、衣原体、螺旋体等。
真核微生物是具有真核细胞的生物，真核细胞有发育完善的细胞核，核膜将细胞核和细胞质分开，核内
有核仁和染色质。它有高度分化的细胞器，能进行有丝分裂。主要类群包括真核藻类、真菌、原生动物及
微型后生动物等。
2、微生物的分类对于认识和研究微生物有何意义？
答：生物分类的目的有两个。
一是认识、研究和利用微生物。由于地球上生存的生物数量是巨大的，如果没有科学的分类方法，对
于认识将陷于杂乱无章的境地，无法进行调查研究，更说不上充分利用生物资源和防治有害生物了。
另一个目的是了解生物进化发展史，研究生物之间的亲缘关系。按照达尔文的进化理论、生物是进化
的，各种生物之间存在亲远关系，通过了解生物之间的进化关系，可以为研究如生命起源等重大问题提供
科学依据。
3、微生物是如何命名的？举例说明双名法的主要规则。
答：1、双名法【学名=属名+种名+（首次命名人）+现命名人+命名年份】
第一个词是属名，首字母大写；第二个词是种名，首字母不大写。前两项应用斜体字，后三项首字母大写，
不用斜体字。若没有种名，可以用sp.或spp.代替。其中常常忽略后三项。
例：大肠埃希氏杆菌，其学名为 Escherichia coli (Migula)Castellani et Chalmers 1919简称E.coli。
2、 变种或亚种的命名由三名法构成【学名=属名+种名+var.或subsp.+变种或亚种名称】
例：苏云金芽孢杆菌蜡螟亚种的表达方式为Bacillus thuringiens subsp. galleria
椭圆酿酒酵母的表达方式为 Saccharomyces cerevisiae var. ellipsideus
4、微生物特点有哪些？这些特点对在生产实际中研究和应用微生物有何意义？
答：微生物的特点：
（1）个体小、比表面积大 （2）种类繁多、分布广 （3）繁殖快、代谢速率快
（4）数量多 （5）易变异
第三章 原核微生物
1、微生物的个体形态有哪几种？各举一种细菌为代表。
答：细菌的个体基本形态有四种：球状、杆状、螺旋状（螺纹不满一圈称弧菌）、丝状。
. 球状：金黄色葡萄球菌，乳链球菌等（单、双、链、四联、八叠、葡萄）
. 杆状：大肠杆
菌、枯草杆菌等（单、双、链）
. 螺旋状：紫硫螺旋菌，霍乱弧菌等（弧菌）
. 丝状：铁细菌等
2、细菌有哪些一般结构，它们各自有什么生理功能？
答：细菌的一般结构及其生理功能：
. 细胞壁：1、 保护原生质体免受渗透压引起的破裂；2、 保持或固定细胞形态（支撑）；
3、 为鞭毛提供支点，使鞭毛运动；4、 细胞壁的多孔结构可起到分子筛的作用，可以阻止某些分
子进入并保留蛋白在间质（革兰氏阴性菌和细胞质之间的区域）。
. 细胞质膜：1、 控制细胞质内外物质的交换；2、 细胞壁合成的场所；3、 进行物质和能量代
谢；4、 膜内陷形成的中间体参与呼吸作用，它还与染色体的分离和细胞分裂有关，还为DNA
提供附着点；5、 为鞭毛提供附着点。
. 细胞质及其内含物：1、 贮存能源物质；2、 细胞质内含物含有各种酶系统，是细菌细胞进行
新陈代谢的场所。
. 核物质（拟核）：具有储存遗传信息、决定和传递遗传性状的功能，它是细菌的主要遗传物质。
3、革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的细胞壁组成上有什么差异？为什么它们会在革兰染色中表现不同的结
果？
答：革兰氏阳性菌的细胞壁比较厚（20~80nm），结构比较简单，含肽聚糖、磷壁酸、少量蛋白质和脂肪。
革兰氏阴性菌的细胞壁比较薄（10nm），结构较复杂，分外壁层和内壁层。外壁层分三层，最外面是脂多糖，
中间是磷脂，内层是脂蛋白；内壁层含肽聚糖，不含磷壁酸。革兰氏阳性菌的肽聚糖含量百分比要高于革
兰氏阴性菌，而革兰氏阴性菌的脂肪和蛋白质含量高于革兰氏阳性菌。
由于革兰氏阳性菌的细胞壁脂类含量少，肽聚糖含量多，而革兰氏阴性菌则相反。因袭乙醇脱色时，
革兰氏阴性菌的脂类物质被乙醇溶解，细胞壁的孔径和通透性增加，乙醇较容易进入细胞体内将结晶紫、
碘-碘化钾复合物提取出来；而在革兰氏阳性菌中，由于脂类物质少，肽聚糖多，加上乙醇的脱水作用，缩
小了细胞壁上的孔径，降低了通透性，阻止了乙醇分子的进入，局内不易被脱色。
4、在什么情况下能形成细菌的菌落？它们具有哪些特征？
答：细菌在固体培养基上、一定的温度条件下生长繁殖，由于受到固体表面的限制，无法自由活动，从而
聚集在一起形成菌落。
细菌菌落具有的一些共同特征：小、湿润、粘稠、与基质结合松散，易被剥离，质地均匀，各部位颜
色一致。但不同的细菌菌落也具有自己特有的特征：
. 没有鞭毛：较小、较厚、边缘较整齐；
. 有鞭毛：较大而扁平，边缘波状、锯齿状等；
. 有荚膜：较大
并且表面光滑 ，没有荚膜:表面较粗糙；
. 有芽孢：表面常有褶皱并且不透明。
5、叙述革兰氏染色的步骤和机制。
答：
. 步骤：
a.涂片、固定（同简单染色法）；
b.【初染】用草酸结晶紫或龙胆紫染料将菌体染成紫色；
c.【媒染】用碘-碘化钾溶液进行媒染1分钟；（这是中间处理步骤，目的在于降低细菌表面的等电点，形
成草酸铵结晶紫、碘-碘化钾复合物）
d. 脱色】用乙醇或丙酮酸进行脱色；（革兰氏阳性菌不被脱色，而革兰氏阴性菌被脱色）
e. 【复染】用品红或番红进行复染。（革兰氏阳性菌仍呈紫色，二革兰氏阴性菌被染成红色）
. 两种机制：
（1）已知革兰氏阳性菌的等电点为2~3，革兰氏阴性菌的等电点在4~5，革兰氏阳性菌的等电点低
于革兰氏阴性菌，说明革兰氏阳性菌所带的负电荷要多于革兰氏阴性菌，它与结晶紫的结合力大，
用鲁戈氏液形成复合物后，两者的等电点均有所下降将，但革兰氏阳性菌降得更多，因此它不易被
乙醇提取和脱色。最后看到革兰氏阳性菌的结果为紫色。
（2）同本章第三题第二问。
6、放线菌的菌丝体有什么特点？分哪几类？
答：放线菌的菌丝分枝、为单细胞，分为三类：
. 基内菌丝：其功能是吸收营养，菌丝直径0.8um，长约50~600um，有色或无色。
. 气生菌丝：其功能是繁殖，气生菌丝比较粗，直径1~1.4um，有弯曲状、直线状、螺旋状，有的气生
菌丝会产生色素。
. 孢子丝：其功能是产生孢子。孢子丝的形状和着生方式因种而异，形态有直行，波曲形，螺旋形之分，
着生方式可以分为互生、丛生、轮生等多种形态。孢子丝产生的分生孢子具有各种颜色。孢子丝的排
列方式、形状、颜色以及孢子的颜色等都是放线菌分类鉴定的重要特征。
7、放线菌与细菌有什么不同？其菌丝体分哪几种？各有什么功能？
答：不同：放线菌的菌体是由纤细分枝的菌丝组成的菌丝体，无隔膜；细菌是单细胞不分枝的。放线菌繁
殖方式是通过分生孢子和胞囊孢子进行无性繁殖的，细菌是通过二分裂方式繁殖的。大多数放线菌为腐生
菌；细菌种类繁多，代谢方式多样。（仅供参考）
放线菌的菌丝体分为三类：
. 基内菌丝：其功能是吸收营养，菌丝直径0.8um，长约50~600um，有色或无色。
. 气生菌丝：其功能是繁殖，气生菌丝比较粗，直径1~1.4um，有弯曲状、直线状、螺旋状，有的气生
菌丝会产生色素。
. 孢子丝：其功能是产生孢子。孢子丝的形状和着生方式因种而异，形态有直行，波曲形，螺旋形之分，
着生方式可以分为互生、丛生、轮生等多种形
态。孢子丝产生的分生孢子具有各种颜色。孢子丝的排
列方式、形状、颜色以及孢子的颜色等都是放线菌分类鉴定的重要特征。
8、蓝细菌有什么特点？蓝细菌在生产实际中有什么意义？
答：蓝细菌的特点：
蓝细菌是古老的生物，在地球刚形成的年代，地球是个无氧的环境，地球从无氧环境转变为有氧环境
正是由于蓝细菌出现并产生氧的结果。
【结构】蓝细菌的其细胞壁内含有肽聚糖和二氨基庚二酸，革兰氏阴性；细胞内只有原始核，不具有
核膜和核仁；没有叶绿体，细胞质内具有膜结构的类囊体，内含光和色素，为叶绿素a和藻胆素等，能进
行放氧性的光合作用；细胞质中有蓝细菌淀粉和颗粒（为天冬氨酸和丙氨酸的共聚物）。
【形态】蓝细菌在形态上极为多样，细胞直径在1~10um，单细胞、成群体或丝状体。
【固氮】许多蓝细菌具有固氮能力，能把自由氮转化成氨；
【生殖】蓝细菌的繁殖方式有二分裂，芽殖、断裂和多分分裂。
第四章 真核微生物
1、原生动物有什么特点？它有哪些细胞器和营养方式？
答：原生动物是一类最原始、最低等、结构最简单的单细胞生物。
. 原生动物是单细胞生物，或者数个细胞集合而成为群体，没有细胞壁，细胞为真核细胞；形体
微小，大小在10~300um；形态多样，具有各种形态或者没有固定形态；原生动物没有器官分化，
由分化的细胞器完成各种生命活动所需要的各种生理功能；原生动物在不利的环境条件下，会
形成胞囊。
. 分化的细胞器：【营养器官】胞口/咽、吸管、食物泡；【排泄】收集管、伸缩泡、胞肛；【四肢】
纤毛、鞭毛、伪足；【眼睛】眼点。
. 营养方式：全动性营养（动物性营养，指原生动物依靠吞噬其他生物个体或有机颗粒来获取营
养）；植物性营养（有色素的原生动物能依靠光合作用合成有机物作为自身营养物质）；腐生性
营养（一些无色鞭毛毛虫和寄生的原生动物依靠体表吸收环境中或宿主体内可溶性有机物作为
营养来源）
2、原生动物在废水处理中如何起指示作用？
答：1、 鞭毛虫喜欢有机质丰富的环境，所以在自然水体中，鞭毛虫偶那个多在有机物比较多的水域生活。
在污水生物处理系统中，活性污泥培养初期或在处理效果差时鞭毛虫会大量出现，因此鞭毛虫可作为污水
处理的指示生物。
2、 变形虫常在有机质浓度较高的水体中出现，如..中污带或β中污带的自然水体；在水生物处理系统中，
则在活性污泥中期出现。
3、 纤毛虫是环境工程中最常见的指示生物，经常被用来对水环境的污染和水处理装置的运
行进行监测。
纤毛纲中的游泳型纤毛虫多数在水体中的α中污带或β中污带出现，少数在寡污带中生活；在污水生物处
理中，它们多于活性污泥培养中期或处理效果较差时出现。固着型纤毛虫，尤其是钟虫，喜欢在寡污带中
生活，在β中污带也能生活，它是水体自净程度高、污水处理效果好的指示生物。
4、 吸管虫多在β中污带出现，有的也能在α中污带和多污带生活，多在污水处理效果一般时出现。
3、真菌是一类什么样的生物？它与细菌和藻类有什么区别？
答： 真菌属低等植物，种类繁多，形态、大小各异，包括酵母菌、霉菌及各种伞菌。真菌属真核微生物，
有单细胞和多细胞之分。
. 与藻类区别：藻类有叶绿素，真菌菌没有；藻类自养，真菌异养；藻类细胞壁是纤维素，真菌多数是
葡聚糖和几丁质，纤维素只存在于少数低等真菌。；藻类没有质粒，真菌少数有质粒；藻类有高尔基
体，真菌很少有；两者的线粒体结构也有点区别；藻类除了轮藻外，没有分化出的生殖器官，但真菌
有孢子丝。
. 与细菌区别：细菌是原核生物，没有细胞核，具有含肽聚糖的细胞壁；真菌是真核生物，具有细胞核，
具有含几丁质的细胞壁；细菌是原核生物，真菌是真核生物 ；细菌多是单细胞生物，真菌少数是单
细胞；细菌细胞壁组成为肽聚糖，多数真菌的细胞壁中最具特征性的是含有甲壳质，其次是纤维素；
生殖方式上细菌为分裂生殖，真菌多样；由于细菌遗传物质大部分都是单链的RNA，比双链的DNA更
易发生变异；真菌大部分营腐生生活，还有些营寄生生活。
4、霉菌的菌丝与放线菌的菌丝有何异同？如何在显微镜下进行区分？
答：霉菌的菌丝有分枝的和不分枝的，包括营养菌丝和气生菌丝。放线菌菌丝分枝，为单细胞。
霉菌和放线菌菌丝的粗细不一样，放线菌较细，直径约为0.2~0.8um，霉菌菌丝直径约为3~10um（在
显微镜下放大100倍清晰可见，放大400倍细胞内部结构也能看见）。
霉菌属于真菌，是一种真核生物，因此霉菌的菌丝中有细胞核。而且有一大类霉菌的菌丝是有间隔的(细
胞分裂的结果)，只有很少的一些种类具有无隔菌丝。而放线菌则是一种原核生物，其细胞内没有真正的核，
而且在一般情况下从不形成有隔菌丝，只在产生孢子时才产生间隔。
5、细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的菌落有什么区别？
答：
. 细菌菌落共同特征：小、湿润、粘稠、与基质结合松散，易被剥离，质地均匀，各部位颜色一致。
. 霉菌菌落呈圆形、绒毛状、絮状或蜘蛛网状、菌落较大，有无限生长的能力；菌落疏松、课
较易挑取。
由于许多霉菌会产生色素，水溶性色素进入培养基内，是菌落背面带有颜色，往往不同于正面的颜色
. 酵母菌的菌落形态与细菌类似，但较大而厚，表面湿润光滑，有粘性，大小与细菌差不多，颜色为乳
白色或红色，培养时间久后菌落表卖弄转为干燥。
. 放线菌的菌落表面呈粉末状或褶皱状，或者质地紧密的圆饼状，或呈糊状；不同部分颜色不一，正反
颜色不同；与培养基结合紧密，难挑取；较小。【另：质地紧密，坚硬，表面呈绒状或密实、干燥、
多皱；由于营养菌丝潜入培养基内，其菌落不易被挑取；但诺卡氏菌的菌落呈白色粉末状，质地松散，
易被挑取。】
6、霉菌在我们生产和生活过程中有什么实际意义？举例说明。
答：1、单细胞霉菌
（1） 毛霉属：制作腐乳和豆豉，勇于生产柠檬酸和转化兹体物质；
（2） 根霉属：与酵母菌混合制甜酒曲，工业用糖化菌，还用于生产乳酸等。
2、多细胞霉菌：
（1） 青霉属：利用霉菌生产各种有机酸、抗生素以及酶制剂等。
（2） 曲霉属：勇于生产，酶制剂和有机酸；也可产生致癌因子。
（3） 镰刀霉属以及交链孢霉属霉菌具有很强的分解有机物的能力，在环境治理中，经常被用来
处理纤维素、半纤维素、单宁等难降解的物质。另外，还可以用镰刀霉处理含氰化合物的废水，其对废
水中的氰化物的去处效率可达90%以上。当然，在活性污泥系统中，丝状真菌的过量繁殖会引起“污泥
膨胀”的问题。
第五章 微生物的生理
1．微生物需要哪些营养物质？
答：水，碳源和能源，氮源，无机盐，生长因子。
2．根据微生物对碳源和能源要求的不同，可把微生物的营养类型分为哪几类？
答：
营养类型
能源
基本碳源
实例
光能自养型微生物
光能异养型微生物
化能自养型微生物
化能异养型微生物
光能
光能
氧化无机物
氧化有机物
CO2
有机物
CO2
有机物
藻类、蓝细菌
红螺藻
硝化细菌、铁细菌
真菌、大多数细菌
3．什么是培养基？按物质组成的不同，可把培养基分成哪几类？按实验目的和
用途的不同，可把培养基分成哪几类？
答：培养基：水、碳源，氮源，无机盐及生长因子等细菌及其它微生物营养物质的合理配制物。培养基
是为人工培养微生物而制备的、为微生物提供合适营养条件的基质。
. 按物质组成的不同：
. 合成培养基：用无机物或有机物配制而成。
. 天然培养基：用天然物质配制而成。
. 复合（半合成）培养基：用天然物质和无机物或有机物配制而成。
. 按实验
目的和用途的不同：基础培养基，选择培养基，鉴别培养基，加富（富集）培养基。
. 按培养基的状态不同：液体培养基，固体培养基，半固体培养基。
第六章 微生物的生长繁殖与生存因子
1．分批培养和连续培养在提供营养条件方面有什么区别？这种区别造成微生物的生长状态的什么不同？
答：
. 分批培养：是指将一定量的微生物接种在一个封闭的、盛有一定量液体培养基容器内，保持一定温度、
PH和容氧量，微生物在其中生长繁殖。培养基一次加入，不予补充，不再更换。随着微生物的活跃生
长，营养物质被逐渐消耗，代谢产物逐渐积累产生毒害作用，使微生物生长速率下降并最终停止生长，
导致死亡。
. 连续培养：在一个恒定容积的流动系统中培养微生物，一方面以一定速率不断地加入新的培养基，另
一方面又以相同速率流出培养物，以使培养系统中细胞数量和营养状态保持稳定。微生物往往处于相
当分批培养中生长曲线的某一个生长阶段。
2．细菌的生长曲线可分为哪几个时期？各时期的细菌生长各有什么特点？
答：
1) 停滞期（适应期）：细菌适应新环境，合成所需要的新的酶，细胞体积和重量增加，准备细胞分
裂，细菌总数不变甚至减少。
2) 对数期（指数期）：细菌生长速度达到最大，数量以几何级数增加，细菌数目增长率倍率的对数
与时间成正比。
3) 稳定期（静止期）：细菌总数达到最大，新生数与死亡数大致相等，保持动态平衡。
4) 衰亡期：细菌死亡率增加，活菌数减少，最终细菌数将以对数速率急剧下降。
3．在废水处理中，我们是如何应用生长曲线的各个不同时期的？
答：在废水生物处理过程中，如果条件适宜，活性污泥的增长过程与纯种单细胞微生物的增殖过程大体相
仿。
（1） 停滞期 如果活性污泥被接种到与原来生活习性不同废水中，可能出现停滞。这种情况下，污泥需
经过若干时间的停滞后才能适应新废水，或恢复到正常状态。
（2） 对数期 若废水中有机物浓度高，且培养条件适宜，则可能存在对数期。此时污泥絮凝性差，呈分
散状态。混合液沉淀后上层液浑浊。
（3） 静止期 当废水中有机物浓度较低、污泥浓度较高是，污泥可能处于静止期。此时污泥絮凝性好。
混合液沉淀后上层液清澈。
（4） 衰老期 当有机物浓度低（F/M低），营养物质明显不足是，可能出现衰老期。此时污泥较松散，
沉降性能好，混合液沉淀后上清液清澈，担忧细小泥花。
由于废水生物处理实际是连续运行的，微生物生长规律只能是处于生长曲线某
一阶段。一般废水生物处理
中的微生物生长划分为三个阶段：生长上升阶段，生长下降阶段和内源呼吸阶段。按照不同的水质情况，
利用不同生长阶段的微生物来处理废水。
. 生物吸附法：利用静止期（生长下降阶段）的微生物。
. 常规活性污泥法，利用静止期（生长下降阶段）的微生物。
. 高负荷活性污泥法，利用对数期（生长上升阶段）和减速期（生长下降阶段）的微生物。
. 有机物含量低的废水，可以采用延时曝气法，即利用衰亡期（内源呼吸阶段）的微生物进行处理。
4．高温和低温对微生物影响有什么不同？
答：
1) 高温的影响：使微生物的蛋白质、核酸变性，细胞膜内的脂肪受热溶解，细胞内物质流失，导
致死亡。
2) 低温的影响：降低酶反应速度，代谢、遗传普遍停滞，生长缓慢或停止，但不致死，处于休眠
状态。一旦获得适宜的温度，即可恢复活性。
5．利用高温进行灭菌和消毒有哪些主要方法？
答：
1) 高温灭菌：灼烧（用酒精灯或煤气灯火焰进行灭菌）；干热灭菌（鼓风干燥箱，利用热空气进行
灭菌）；湿热灭菌（利用高压蒸汽和高温联合作用，效力比干热灭菌好）。
2) 高温消毒：水煮沸法（将物品置于沸水中，100摄氏度，15min以上），巴斯德消毒法（用于牛
奶、酒等饮料，将食品在70摄氏度下保持15min，然后迅速冷却，或在63~66摄氏度下加热30min，
然后快速冷却）。
6．常见各大类微生物对环境pH的要求有什么不同？过高或过低的pH对微生物有什么影响？
答：
1) 大多数细菌、藻类和原生动物的最适pH为6.5~7.5，pH适应范围在4~10之间。
2) 某些细菌，如氧化硫硫杆菌和极端嗜酸菌，需在酸性环境中生活，最适pH为3，在pH为1.5时
仍可生活。
3) 放线菌需要在中性和偏碱性环境中生长，最适pH为7.5~8.0。
4) 酵母菌和霉菌要求在酸性或偏酸性的环境中生活，最适pH为3~6，有的在5~6，其生长极限在
1.5~10之间。
5) 有些微生物对pH要求严格，环境pH变化不能太大；也有的微生物适应性较强，对pH要求不甚
严格。
过高或过低的pH对微生物的影响：
1) 影响蛋白质的解离，从而影响细胞表面的电荷，影响营养物质的吸收。
2) 影响营养物质的离子化，影响其进入细胞。
3) 影响酶的活性。
4) 降低抗热性。
7．可见光、紫外线和电离辐射对微生物的效应有什么不同？
答：可见光（380~760nm）和红外辐射（<1000nm）具有正面的生物学效应，它们是光合型微生物的能量
来源。可见光——蓝细菌和藻类；红外辐射——不 产氧的光合细菌。
紫外辐射（200~380nm）对微生物具有
致死作用和致突变的作用。波长为280nm的紫外辐射杀菌效力
最强。
低剂量的电离辐射（0.93~4.65Gy）对微生物有促进生长的作用，或引起微生物的变异；而高剂量的
电离辐射（9.3*102Gy以上）则有致死作用。
8．为什么70%左右的酒精溶液的消毒效果最佳？
答：因为乙醇浓度过低无杀菌力；而过高的乙醇浓度，如无水乙醇因不含水很难渗入细胞，又因它可使细
胞表面迅速失水，表面蛋白质沉淀变性形成一层薄膜，阻止乙醇分子进入菌体内，故不起杀菌作用。
9．微生物与微生物之间的关系包括哪几种？
答：
1) 中性关系（一般关系）：指两种微生物之间缺乏相互作用，或者说不表现出明显的有利或有害关
系。
2) 互生关系（原始合作关系）：指两种可以生活的微生物共存，一方有利或互为有利。
3) 共生关系：指两种微生物紧密结合在一起共同生活，一方或双方有利，但这种协作是专性的，
两种微生物彼此分离就不能很好的生活。两者得利称为互惠共生，一方得利称为偏利共生。
4) 竞争关系：指两个生活在一起的微生物由于使用相同的资源（空间或有限营养）而使双方的存
活和生长都受到不利的影响。
5) 偏害关系（拮抗关系）：一种微生物在其生命活动中，产生某种代谢产物或改变环境条件，从而
对其它微生物产生抑制或毒害作用。
6) 捕食关系：一种微生物吞食并消化另一种微生物。
7) 寄生关系：指小型生物生活在大型的生物体内或体表，从后者获得营养以生长、繁殖，并使后
者蒙受损害甚至死亡。
10．举例说明生物之间的共生关系与互生关系的异同。
答：举例说明：
. 共生关系：地衣是真菌和蓝细菌（或藻类）的共生体。在地衣中，藻类利用光能进行光合作用合成有
机物作为真菌生长繁殖所需的碳源，而真菌则起保护光合微生物的作用，在某些情况下，真菌还能向
光合微生物提供生长因子和运输无机营养。
. 互生关系：在土壤中，当分解纤维素的细菌与好氧的自生固氮菌生活在一起时，后者可将固定的有机
氮化合物供给前者需要，而前者也可将产生的有机酸作为后者的碳源和能源物质，从而促进各自的增
殖和扩展。
. 共生与互生的异同：
同：两种微生物共存，一方或双方有利。
异：互生的两种微生物可以单独生活，；共生的两种微生物分离后不能很好的生活。
第八章 微生物生态
1．为什么说土壤是微生物最好的天然培养基？土壤中的微生物有什么特点？
答：土壤拥有微生物所需要的各种营养物质和微生物生长繁殖及生命活动的各种条件。主要表现在：土壤
中具有丰富
的营养物质，PH比较适宜，渗透压为等渗或低渗，能保证水和氧气的供应，有良好的保温性能，
表土层起到了保护作用。
土壤中微生物的数量和种类与土壤的性质有关。土壤中以细菌量最多，其次为放线菌、真菌，藻类、原
生动物和微型后生动物等较少。
土壤中的微生物多以中温好氧和兼性厌氧菌为主。按生化功能分，土壤中的微生物有氨化细菌、硝化细
菌、反硝化细菌、固氮细菌、纤维素分解菌、硫细菌、磷细菌及铁细菌等，其中以芽孢杆菌最多，腐生型
球状菌群也较多。此外，放线菌中有诺卡氏菌属等；霉菌有分解纤维素等属和种。
2．空气微生物种类和数量分布有什么特点?
答：空气中的微生物知识短暂停留，是可变的，没有固定类群，在空气中存活较长时间的有芽胞的细菌、
有孢子的酵母菌、霉菌、放线菌及原生动物和微型后生动物的各种包囊。在室内，会有各种病原菌存在，
尤其在医院或患者的居室。在空气中的微生物数量与卫生状况、绿化状况等有关。还与人员活动情况、空
气流通程度以及室内卫生状况等有关。
空气微生物没有固定类群，在空气中存活较长时间的有芽胞的细菌、有孢子的酵母菌、霉菌、放线菌及
原生动物和微型后生动物的各种包囊。
3. 空气中的致病微生物来源是什么？一般以什么微生物作空气污染的指示菌？
答：○1 土壤，飞扬的尘土把环境中的微生物带至空中。②水体，水面吹起的小水滴携带微生物进入空气；
③人和动物，主要是皮肤脱落物以及呼吸道等中所含的微生物通过咳嗽、打喷嚏等方式进入空气。
一般以室内1m3空气中细菌总数为500~1000个以上作为空气污染的指标。空气污染指示菌以咽喉正常
菌丛中的绿色链球菌为最合适。
4．什么是水体自净？请描述水体自净过程。
答：水体自净：河流（水体）接纳了一定量的有机污染物后，在物理的、化学的和水生物（微生物、动
植物）等因素的综合作用下得到净化，水质恢复到污染前的水平和状态。
过程：①污染物被稀释或沉淀，污染物进入水体后被水体稀释，有机和无机固体物沉降值河底。
②微生物作用，水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。
③溶解氧恢复水体中溶解氧通过大气扩散和光合作用进行补充。
④水体自净的完成，有机物和其他原因使微生物死亡。
5. 如何判断水体自净进行的程度？
答：水体自净是一个很复杂的过程，在实际工作中，可以用一些生物或相关的指标来衡量水体的自净速率
或自净进行的程度:
. --P/H指数:代表光合自养型微生物，H代表异养型微生物
，两者的比即P/H指数，它反映水体污染和
自净程度，水体刚被污染，水中有机物浓度高，异养型微生物大量繁殖，P/H指数低，自净速率高，
随着自净过程的进行，有机物减少，异养型微生物数量减少，光合自养型微生物数量增多，故P/H指
数升高，自净速率降低，在河流自净完成后，P/H指数回复到原有水平
. --氧浓度昼夜变化幅度和氧垂曲线:水体中的溶解氧由空气中的氧融于水而得到补充，同时也靠光合
自养型微生物的光合作用放出氧得到补充氧浓度昼夜的差异取决于微生物的种群、数量或水体断面及
水的深度。如果光合自养型微生物数量大，P/H指数高，则溶解氧昼夜差异大。和刘刚被污染时，P/H
指数下降，光合作用强度小，溶解氧浓度昼夜差异小。随着自净过程的进行，自养型微生物数量增加，
光合作用强度增加，溶解氧浓度昼夜差异增大。当增大到最大值后又回到被污染前的原有状态，即完
成自净过程。
6．污化系统是如何被用来对水体污染和自净进行描述的？
答：污化系统将水体划属为不同的污染带类型。分多污带、中污带、中污带、寡污带。 ..
. 多污带：水呈暗灰色，很浑浊，含大量有机物，BOD高，溶解氧极低（或无），为厌氧状态。有机
物厌氧分解，产生H2S、CO2和CH4等气体。水底沉积许多由有机物和无机物形成的淤泥，水面上
有气泡。水生生物很少，以厌氧菌和兼性厌氧菌为主，种类多，数量大，每毫升水含有几亿个细
菌。有能分解复杂有机物的菌种，硫酸还原菌、产甲烷菌等。无显花植物，鱼类绝迹。河底淤泥
内有大量寡毛类（颤蚯蚓）动物。BIP：60~100
. 中污带：水为灰色，溶解氧少，为半厌氧状态，有机物量减少，BOD下降，水面上有泡沫和浮
泥。有NH3、氨基酸及H2S。有臭味。生物种类比多污带稍多。细菌数量较多，每毫升睡约有几千
万个。出现有蓝藻、裸藻、绿藻，原生生物有天蓝喇叭虫、美观独缩虫、椎尾水轮虫、臂尾水轮
虫及栉虾等。底泥已部分无机化，滋生了很多颤蚯蚓。BIP：20~60
. 中污带：有机物较少，BOD和悬浮物含量低，溶解氧浓度升高。NH3和H2S分别氧化为硝酸根和
硫酸根，两者含量均减少。细菌数量减少，每毫升水只有几万个，藻类大量繁殖，水生植物出现。
原生动物有固着型纤毛虫如独缩虫、聚缩虫等活跃，轮虫、浮游甲壳动物及昆虫出现。BIP：8~20
. 寡污带：标志着河流自净过程已完成。有机物全部无机化，BOD和悬浮物含量极低，水的浑浊度低，
溶解氧恢复到正常含量。H2S消失。细菌极少。出现鱼腥藻、硅藻、黄藻、钟虫、变形虫、旋轮虫、
浮游甲壳动物
、水生植物及鱼。BIP：0~8
7．描述水体有机污染有哪几个指标？这些指标各有什么优缺点？
答：
1) BIP指数
BIP=B/(A+B)*100 A为有叶绿素的微生物数，B为无叶绿素的微生物数，BIP的含义是无叶绿素的微生
物数占总微生物数的百分比。无叶绿素的异养型微生物在水体中的比例越高，表明水体中有机物的含量
越高。
2) 细菌菌落总数（CFU）
是指1mL水样在营养琼脂培养基中，与37℃培养24h后所生长出来的细菌菌落总数。
优点：除说明水被生活废物污染程度外，还指示该饮用水能否引用。缺点：水源水中的细菌菌落总数不
能说明污染的来源。
3) 总大肠菌群（大肠菌群、大肠杆菌群）
优点：大肠菌群是人肠道中正常寄生菌，数量最大，对人较安全，生理特性和在环境中的存活时间与致
病菌相近，而且检验技术较简便。
4) 微型生物监测
8．造成水体富营养化的原因？如何判断和评价水体富营养化？
答：
. 原因：水体中由于氮、磷等营养物质过多，造成藻类的大量繁殖，引起水质恶化，造成水体富
营养化。
. 判断：一般认为，水体中的总磷为20mg/m3、无机氮为300mg/m3以上就会出现富营养化。
. 评价方法：观察蓝藻等指示物；测定生物量；测定原初生产力；测定透明度；测定氮、磷等营
养物质。
一般将五方面的指标综合起来对水体的富营养化状态做出全面、充分的评价。测定AGP（藻类潜在生产力）
是个很有用的方法。
第十章 环境污染控制与治理中的微生物学
1．好氧活性污泥中微生物主要有哪些种类？在实际工作中如何来表达活性污泥中微生物的浓度和数量？
答：（1）活性污泥是指污水中形成的一种絮凝体，主要由大量繁殖的微生物群体构成。在好氧活性污泥中
存在的微生物主要是一些好氧、兼性及少量厌氧的种类。包括如真菌、放线菌、酵母菌以及原生动物和微
型后生动物等，这些微生物群体在活性污泥上组成了一个相对稳定的微小生态系。
（2）常用混合液悬浮固体（MLSS）浓度和混合液挥发悬浮固体（MLVSS）浓度两项通用指标。MLSS浓度表
示在单位体积容积混合液内所含有的活性污泥固体或挥发性固体物质量。
2．好氧活性污泥处理的基本工艺流程是什么？
答：活性污泥处理系统主要由污泥反应器即曝气池、二沉池、污泥回流系统和曝气及空气扩散系统等组成。
来自初次沉淀池或其他预处理装置的污水从曝气池的一端进入，从二次沉淀池连续回流的活性污泥，于此
同步进入曝气池，从空压机站送来的压缩空气，通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形
式进入污水中，起充氧作用外，还使水与泥混合，反映最大限度地进行，水体得以净化，微生物得以生长。
净化后排出，活性污泥回流曝气池，剩余的排除系统。
3．原生动物及微型后生动物等在水处理中的作用是什么？
答：
指示作用 不同种类生物对环境条件要求不一样，适应性也不同。当环境条件变化时，就会在生物种
类、数量上出现变化。由此可判断出水处理或净化效果好坏。
净化作用 原生动物具有不同营养类型。腐生性营养的鞭毛虫通过渗透吸收废水中溶解性有机物。而
大多数是动物性营养，它们通过吞食有机颗粒和游离细菌来获得营养。这些都对水质净化
起了积极作用。
促进絮凝和沉淀作用 原生动物分泌的黏性物质，协同和促进细菌发生絮凝作用。
4．引起活性污泥丝状膨胀的原因有哪些？如何防止活性污泥丝状膨胀的发生？
答：一般认为活性污泥膨胀有两类，一是非丝状膨胀，这是由于重金属的影响而阻碍了絮凝体形成，或因
温度过高和营养缺乏而发生解絮化作用。另一个就是丝状菌膨胀，成因包括温度、溶解氧、可溶性有机物
及其种类和有机物浓度。
防治对策：投加某种物质来增加污泥相对密度或杀死过量丝状菌；控制溶解氧；控制有机负荷；改革工艺。
5．好氧生物膜在微生物存在状态和作用机理上与活性污泥有何异同？
答：好氧生物膜的微生物群落有：生物膜生物、生物膜面生物及滤池扫除生物。生物膜生物以菌胶团为主
要组分，辅以浮游球衣菌、藻类等，起净化和稳定污水水质的功能。生物膜面生物是固着性纤毛虫，游泳
型纤毛虫以及微型后生动物，起促进滤池晶化速度，提高滤池整体处理效率的功能。滤池扫除生物有轮虫、
线虫、寡毛类沙蚕等，起取出滤池内污泥、防止污泥积聚和堵塞。
好氧活性污泥上则生长着其他微生物。如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物和某些微型后生动
物（轮虫和线虫等）。
作用机理的异同：（参考各自的机理进行比较）
. 好氧生物膜法：生物膜在滤池中分层：上层的生物膜生物（絮凝型细菌和其他微生物）和生物膜面生
物（固着型纤毛虫、游泳型纤毛虫）及微型后生动物吸附污水中的大分子有机物，将其水解为小分子
有机物。同时生物膜生物吸收溶解性有机物和经水解的小分子有机物进入体内氧化分解，利用营养构
筑自身细胞。上层产生的代谢产物流向下层，被下一层生物膜生物吸收，进一步被氧化分解为CO2和
H2O。老化的生物膜和游离细菌被滤池扫除生物（轮虫、线虫、飘体虫等）吞食。以此，污水得到净
化。
. 好
氧化性污泥法：好氧化性污泥绒粒吸附和生物降解有机物的过程像“接力赛”，其过程分3步：第1
步在有氧的条件下，活性污泥绒粒中的絮凝性微生物吸附污水中的有机物。第2步是活性污泥绒粒中
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。污水中的溶解性有机
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3步
是原生动物和微型后生动物吸收或吞食未分解彻底的有机物及游离细菌。
6．氧化塘的作用机理是什么？在实际应用中有什么优缺点？
答：当废水进入氧化塘内，水中溶解性有机物被好氧细菌氧化分解，而藻类光合作用所需CO2则由细菌在
分解有机物过程中产生。废水中可沉固体和塘中生 物的尸体沉积于塘底，构成污泥，它们在产酸细菌作用
下分解成低分子有机酸、醇、氨等，其中一部分进入好氧层被氧化分解，另一部分则被污泥中的产甲烷细
菌分解成甲烷。
. 优点：氧化塘作为废水处理技术，具有工程简单、投资省、能耗少、维护方便、成本低以及能实现废
水资源化等优点。=它既能够作为废水二级处理技术应用，也可以作为活性污泥法或生物膜法的深度
处理技术，又可以作为以及处理技术，如将其串联起来，能够完成一级、二级以及深度处理全部系统
的净化功能。
. 缺点：氧化塘也有一些难于解决的问题，其中主要有：占地面积大；处理效果不稳定，易受季节、气
温、光照等自然因素影响；防渗处理若不当，可能导致地下水污染；易于散发臭气和滋生蚊绳。
整理：彪哥、浪哥、东哥
校对：琛哥、航哥
编辑：大园园