水环境污染控制与治理的生态工程及微生物原理
周群英《环境工程微生物学》(第3版)名校考研真题(第九章 水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原
第九章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理一、填空题1．根据微生物在构筑物中处于悬浮状态或固着状态，污水好氧生物处理方法可分为______和______。
[江苏大学2010年研]【答案】活性污泥法；生物膜法2．在厌氧或缺氧条件下，利用厌氧性微生物分解污水中有机物的方法，叫做______。
[江苏大学2011年研]【答案】厌氧消化3．活性污泥中的细菌大多数包括在胶质中，以______形式存在。
[江苏大学2011年研] 【答案】菌胶团【解析】菌胶团是指所有具有荚膜或黏液或明胶质的絮凝性细菌互相絮凝聚集成的细菌团块。
活性污泥中的细菌大多数以菌胶团形式存在。
4．原生动物和微型后生动物在废水处理中的主要作用有______、______、______。
[湖南大学2011年研]【答案】指示作用；净化作用；促进絮凝和沉淀作用【解析】原生动物在污水净化系统中的作用如下：①指示作用，可以用来判断活性污泥和处理水质的好坏。
②净化作用，腐生性营养型原生动物可以吸收污水中溶解性有机物，动物性营养型原生动物可以吞食有机颗粒和其它微小生物，对污水净化起积极作用。
③促进絮凝和沉淀作用，原生动物能分泌一定的粘性物质协同和促使细菌发生絮凝作用。
5．微生物在厌氧环境下对有机物的转化可分为3个阶段，分别是：______、______、______。
[西安建筑科技大学2014年研]【答案】水解发酵；生成乙酸；产甲烷【解析】厌氧发酵可分为3阶段，分别为：①水解发酵阶段，水解和发酵性细菌群将复杂有机物水解为基本单元。
②生成乙酸阶段，产氢和产乙酸细菌群把第一阶段的产物进一步分解为乙酸和氢气。
③产甲烷阶段，由两组生理性质不同的专性厌氧产甲烷菌群构成。
一组是将氢气和二氧化碳合成甲烷，或一氧化碳和氢气合成甲烷；另一组是将乙酸脱羧生成甲烷和二氧化碳，或利用甲酸、甲醇及甲基胺裂解为甲烷。
二、判断题1．在活性污泥絮状物中酵母菌数量最多。
（）[湖南大学2010年研]【答案】错误【解析】活性污泥的主体细菌来源于土壤、河水、下水道污水和空气中的微生物。
环境工程原理知识点总结
环境工程原理知识点总结环境工程原理是研究环境质量与环境保护的基本理论和方法。
环境工程原理主要包括环境科学、水污染控制与处理、大气污染控制与处理、土壤污染与修复、噪声与振动控制、固体废物处理、环境监测等方面的知识点。
以下是环境工程原理的主要知识点总结：1.环境科学基础知识：-环境系统：包括生物系统、物理系统和人类社会系统。
-环境元素：空气、水、土壤等。
-环境因子：温度、湿度、光照、风等。
-环境质量指标：COD、BOD、PH、悬浮物浓度等。
2.水污染控制与处理：-水污染的类型：有机污染物、无机污染物、微生物等。
-水污染的处理方法：生物处理、物理化学处理、深度处理等。
-水污染的监测与评价：水质监测、水环境风险评估等。
3.大气污染控制与处理：-大气污染的源：工业排放、机动车尾气、生物排放等。
-大气污染的类型：颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等。
-大气污染的传输与扩散：大气层结、稳定层等。
-大气污染的控制技术：燃烧优化、脱硫、脱氮等。
4.土壤污染与修复：-土壤污染的种类：重金属污染、有机物污染等。
-土壤污染的评价与监测：土壤抽样、土壤测试分析等。
-土壤污染的修复技术：生物修复、物理修复、化学修复等。
5.噪声与振动控制：-噪声的特性：频率、声压级、声功率等。
-噪声的控制措施：隔声、减振、降噪等。
-振动的特性与控制：振幅、频率、衰减等。
6.固体废物处理：-固体废物的分类：可回收物、有害废物、垃圾等。
-固体废物处理的方法：焚烧、填埋、回收等。
-固体废物处理的环境影响：渗滤液、气体排放等。
-固体废物处理的管理与政策：废物分类、资源化利用等。
7.环境监测：-环境监测的目的和重要性：掌握环境质量状况、评估环境风险等。
-环境监测的技术与方法：样品采集、分析测试等。
-环境监测的指标与标准：空气质量指数、水质量标准等。
-环境监测的运行与管理：监测站点布局、数据管理等。
以上是环境工程原理的主要知识点总结，通过学习和掌握这些知识点，可以帮助我们更好地理解环境工程领域的原理与应用，为环境保护和治理提供科学依据和技术支持。
水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理
水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理水环境污染是指各种人为活动或自然因素导致水体中污染物的浓度超过水体自净能力的程度，影响水生态环境的稳定和健康。
为了控制和治理水环境污染，生态工程和微生物学原理被广泛应用。
生态工程是一种以生物学和工程学为基础的综合应用技术，通过模拟自然生态环境，改善和修复已受污染的水体，达到减少或消除水体污染物的目的。
生态工程对水环境污染的控制具有显著的优势。
生态工程主要包括湿地修复、人工湿地、人工林、人工生态岸线等。
湿地修复是将植物和微生物结合起来进行水体修复的一种方法。
湿地植物具有较强的吸附能力，可以有效地吸附水体中的重金属、有机物等污染物，从而减少水体中的污染物浓度。
同时，湿地植物的根系能够增加水体的氧气含量，促进水体中的微生物生长和活性，进一步加速污染物的降解和去除。
人工湿地是一种人为建造的模拟自然湿地的生态工程系统。
在人工湿地中，通过水体的自然流动、湿地植物的生长和微生物的作用，能够将水体中的污染物进行吸附、降解和去除。
人工湿地主要有人工湿地净化池、植物滞留区等。
通过适当的设计和管理，人工湿地能够高效地净化水体，改善水环境质量。
人工林是通过人为种植一定数量的树木，构建起水体周围的植物屏障，防止水体污染物的进一步扩散。
人工林可以有效地减缓水体流速，提高水体的沉淀能力，从而减少污染物在水体中的浓度。
与此同时，人工林的树木能够吸收大气中的二氧化碳，减少温室效应，改善环境。
人工生态岸线是在水体岸线上设置一定的植物据点，通过生态岸线的过滤作用，能够有效地去除水体中的悬浮物、藻类等有害物质，改善水体的清洁度。
微生物学原理也是水环境污染控制和治理的一种重要手段。
微生物在水体中扮演着重要的角色，能够分解和降解水体中的有机物，减少水体中的污染物浓度。
微生物通过生物吸附、化学反应、酶催化等方式对水体中的污染物进行降解和去除。
在水环境污染治理中，常常利用生物滤池、微生物净化池等工程设施，培养和利用微生物对水体进行处理。
微生物与水污染治理
微生物与水污染治理一、引言随着工业和农业的快速发展，水污染问题日益严重。
微生物作为一种天然存在的生物资源，具有处理和治理水污染的巨大潜力。
本文将探讨微生物与水污染治理之间的关系，以及微生物技术在水污染治理中的应用。
二、微生物在水污染治理中的作用1、降解污染物：许多微生物具有分解有机污染物的功能，如细菌、真菌和原生动物等。
这些微生物能够将有机污染物分解为无害的物质，如二氧化碳和水，从而降低水体中的污染物浓度。
2、去除重金属：一些微生物能够通过吸附或转化作用去除水体中的重金属。
例如，某些细菌能够将汞等重金属离子转化为无毒或低毒的形态，降低其对环境和生物的毒性。
3、营养物质循环：微生物在自然界中扮演着重要的角色，参与营养物质的循环。
例如，硝化细菌能够将氨氮转化为硝酸盐，为水生植物提供营养；反硝化细菌则能够将硝酸盐转化为氮气，从水中去除氮元素。
三、微生物技术在治理水污染中的应用1、生物滤器：生物滤器是一种利用微生物降解有机污染物的装置。
通过在滤器中填充活性炭、火山岩等材料，为微生物提供附着生长的空间，从而实现对水体中污染物的降解。
2、生物膜反应器：生物膜反应器是一种以生物膜为催化剂的反应装置。
通过在反应器内填充生物膜，提高微生物的降解效率，从而降低水体中的污染物浓度。
3、污水生物修复技术：污水生物修复技术是一种利用微生物降解有机污染物的方法。
通过向污染水体中添加特定的微生物或促进微生物的生长，提高污染物的降解效率。
四、结论微生物作为一种天然存在的生物资源，具有巨大的潜力用于治理水污染。
通过利用微生物降解有机污染物、去除重金属和参与营养物质循环等特点，可以有效地解决水污染问题。
在实践中，微生物技术已被广泛应用于生物滤器、生物膜反应器和污水生物修复技术等领域，取得了良好的治理效果。
随着科学技术的不断进步，相信微生物在水污染治理领域的应用将越来越广泛，为保护水资源和环境质量做出更大的贡献。
化学与水污染治理随着工业和农业的快速发展，水污染问题日益严重。
第四版环境工程微生物学后练习题全解
环境工程微生物学第三版_周群英课后习题目录第一篇微生物学基础 (1)第一章非细胞结构的超微生物——病毒 (1)第二章原核微生物 (3)第三章真核微生物 (6)第四章微生物的生理 (8)第五章微生物的生长繁殖与生存因子 (12)第六章微生物的遗传和变异 (16)第二篇微生物生态 (20)第一章微生物生态 (20)第二章微生物在环境物质循环中的作用 (22)第三章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理 (26)第四章污、废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理 (28)第五章有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落 (31)第六章微生物学新技术在环境工程中的应用 (34)第一篇微生物学基础第一章非细胞结构的超微生物——病毒1 病毒是一类什么样的微生物？它有什么特点？答：病毒没有合成蛋白质的机构——核糖体，也没有合成细胞物质和繁殖所必备的酶系统，不具独立的代谢能力，必须专性寄宿在活的敏感宿主细胞内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。
其特点是：病毒在活的敏感宿主细胞内是具有生命的超微生物，然而，在宿主体外却呈现不具生命特征的大分子物质，但仍保留感染宿主的潜在能力，一旦重新进入活的宿主细胞内又具有生命特征，重新感染新宿主。
2病毒的分类依据是什么？分为哪几类病毒？答：依据是：病毒是根据病毒的宿主、所致疾病、核酸的类型、病毒粒子的大小、病毒的结构、有或无被膜等进行分类的。
根据转性宿主分类：有动物病毒、植物病毒、细菌病毒（噬菌体）、放线菌病毒（噬放线菌体）、藻类病毒（噬藻体）、真菌病毒（噬真菌体）。
按核酸分类：有DNA病毒和RNA病毒。
3病毒具有什么样的化学组成和结构？答：病毒的化学组成有蛋白质和核酸。
还含有脂质和多糖。
整个病毒体分两部分：蛋白质衣壳和核酸内芯，两者构成核衣壳。
蛋白质衣壳是由一定数量的衣壳粒按一定的排列组合构成的病毒外壳。
核酸内芯有两种：核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。
环境微生物学课程标准
《环境微生物学》课程标准一、概述（一）课程性质环境工程微生物学是《水污染控制工程》、《固体废物处理与处置》等专业课程的基础，所以只有在理论上掌握微生物的基础理论知识才能更充分理解和学好《水污染控制工程》和《固体废物处理与处置》。
（二）课程基本理念《环境微生物学》是环境科学专业的专业基础课程，需要生物化学的知识为基础，可以作为污水处理、大气处理及固体废弃物处理等专业课程的基础。
（三）课程设计思路环境微生物学是微生物学的一个重要分支，是环境科学专业的一个重要的专业基础必修课。
通过本课程的学习，本专业学生必须掌握环境微生物学基础知识，了解环境中微生物的主要类群及其生理、生态特性，并在此基础上进一步学习微生物与环境的相互作用关系以及污染物的微生物降解与转化规律，深刻理解传统及新兴的污染控制与治理技术中所涉及的微生物学原理，逐步掌握环境微生物学研究的基本方法，了解有害微生物的控制技术，了解微生物在环境工程中的应用及相关的实验技术，为从事相关领域的科研和实践打下必要的基础。
二、课程目标1、总目标通过本课程的学习，使学生系统地了解微生物学的基本形态、类型，掌握微生物的结构、生理特性、生长规律、遗传与变异及微生物在自然界物质转化中的作用、微生物在环境工程中的作用，从而进一步利用微生物为治理环境服务。
2、具体目标1、理论教学的目的和任务本课程主要介绍病毒、原核微生物、真核微生物等的形态、结构和功能、微生物的营养和培养基、微生物的新陈代谢、微生物的生长及其控制、微生物的遗传变异、微生物的生态、水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理、污、废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理、有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落。
注重微生物学的基础知识，特别是微生物的构造特点，与环境治理相结合，引导学生解决实际问题；同时结合科技的发展，着重介绍微生物的遗传变异，将微生物学诱变与工程菌筛选、优化相衔接。
为将来从事环境科学以及环境工程方面的工作打下一定的专业基础。
水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理
11.05.2020
5
废水的好氧生物处理
1 概念： 在有氧的条件下借好氧微生物的作用处 理废水。又叫废水生物处理。
废水 中有 机物
O2
好氧 微生物
无机物，随水排出
微生 物细 胞物 质
有机物充足
微生物增多 菌体死亡
有机物少
与废水 分离
通过物理凝聚作用在沉淀池中沉淀下
11.05.2020
6
2 废水好氧生物处理作用对象 ●溶解的有机物——直接渗入细胞内被吸收 ●固体的、胶体的有机物——间接吸收
提问：为什么过高COD的废水不宜用好氧法？
有机物浓度过高，好氧生物代谢迅速，水中溶解
氧难以即时供应，好氧生物生长受限，很难保证
11.05.2020
3
处理质量，而厌氧生物则没有这种限制。
（二）活性污泥法和生物膜法
这是根据微生物在人工水处理设备中微生物所处 状态的不同来进行的划分。
原理
活性污泥法——模拟水体自净
活性污泥法又叫曝气法，最早由英国人于1914 年创建而来，经过80多年的发展已成为处理有机废 水最主要的方法。是一种应用最广的废水好氧生物 处理技术。
1. 什么是好氧活性污泥
好氧活性污泥是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微 生物(兼有少量的厌氧微生物)与污(废)水中有机的和无机 固体物混凝交织在一起，形成的絮状体或称绒粒。活性污 泥的形成是一种自然现象。
提问：好氧活性污泥上的微生物是如何分布的？
中心是能起絮凝作用的细菌形成菌胶团，在其 上生长着其他微生物。如酵母菌、霉菌、放线菌、 藻类、原生动物和某些微型后生动物(轮虫及线虫 等)。
A.菌胶团
在微生物学领域里，习惯将动胶菌属形成的细 菌团块称为菌胶团。在水处理工程领域内，则将所 有具有荚膜或粘液的絮凝性细菌互相絮凝聚集成的 菌胶团块都称为菌胶团。
环境工程微生物绪论
二界系统：植物界和动物界 三界系统：植物界、动物界和原生生物界 五界系统：植物界、动物界、原核生物界、
原生生物界和真菌界． 六界系统：植物界、动物界、原核生物界、
真核原生生物界、真菌界和病毒界
44
微生物的命名
命名原则：微生物的命名是采用生物学中的
二名法，即用两个拉丁文命名一个微生物的 种．
50
（三）生长旺、繁殖快
大肠杆菌一个细胞重约10 –12 克，平均20分钟繁殖一代
24小时后： 4722366500万亿个后代，重量达到：4722吨 48小时后：2.2 × 10 43个后代，重量达到2.2 × 10 25 吨
相当于4000个地球的重量！
一头500 kg的食用公牛，24小时生产 0.5 kg蛋白质, 而同样重量的酵母菌，以质量较次的糖液（如糖蜜） 和氨水为原料，24小时可以生产 50000 kg优质蛋白质。
5
佘秋生有关水环境的科研论文
佘秋生，王召东，赵桢等，燕山湿地库区水质 监测及评价。安徽农业科学，2010，38（19） ：10212-10213。
佘秋生，姬晓娜，田勋等，湛河平顶山市区段 水环境质量监测及评价。 农技服务，2010， 27（5）：656-657。
佘秋生，郭端强，田勋等，蚕豆根尖细胞微核 技术监测湛河水质状况。安徽农业科学，2011 ，39（2）：869～870。
20
细菌 放线菌
21
22
23
24
25
26
短杆菌 27
大肠杆菌
28
29
链杆菌
30
梭状芽孢杆菌
31
c.螺旋菌（Spirilla)
弧菌 (vibrio) 螺菌(spirillum） 螺旋体(spirochaeta)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
整理ppt
4
第一节 污（废）水生物处理中的微生物生态系统 （续）
（1）组成： 微生物（好氧、兼性及少量厌氧） + 固体杂质（有机和无机）
（2）性质：絮状，大小为0.02-0.2mm，比表面积在 20-100cm2/ml；
颜色：生活污水一般为黄褐色，工业污水则与 水质有关；
含水率在99%，比重1.002-1.006，具有沉降性 能；
pH在6-7，弱酸性，具一定的缓冲能力。
整理ppt
5
第一节 污（废）水生物处理中的微生物生态系统 （续）
2．好氧活性污泥的存在状态
在完成混合式曝气池中，以悬浮状态存在，均匀 分布；
在推流式曝气池内，随推流方向而有变化。
3．好氧活性污泥的微生物群落 好氧活性污泥的结构和功能的中心是菌胶团。 在其上面生长有其他微生物，如酵母菌、霉菌、 放线菌、藻类、原生动物及微型后生动物等。
二、好氧生物膜法
好氧生物膜法的构筑物有：普通滤池、高负荷生 物滤池、塔式生物滤池，以及生物转盘、接触氧 化法（即浸没式滤池法）等。
（一）好氧生物膜中的微生物
1．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生物转盘盘片 上的一层带粘性、薄膜状的微生物混合群体。是 生物膜法净化污水的工作主体。
整理ppt
1
整理ppt
2
水资源污染日益严重
整理ppt
3
第一节 污（废）水生物处理中的微生物生态系统 （续）
一、好氧活性污泥法
（一）好氧活性污泥中的微生物
1.好氧活性污泥的组成和性质
好氧活性污泥是由多种多样的好氧微生物和 兼性厌氧微生物（兼有少量厌氧微生物）与 污（废）水中的有机和无机固体物混凝交织 在一起所形成的絮状体。
（二）好氧生物膜净化废水的作用机理
在生物滤池中，上层生物膜中的生物膜生物
（絮凝性细菌及其他微生物）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小分 子有机物进入体内，并氧化分解之，微生物利用 吸收的营养构建自身细胞。上一层生物膜的代谢 产物流向下一层，被下一层的生物膜生物吸收氧 化。分解为二氧化碳和水。老化的生物膜和游离 细菌被滤池扫除生物吞食。
整理ppt
23
整理ppt
24
第一节 污（废）水生物处理中的微生物生态系统 （续）
2．好氧生物膜中的微生物及其功能
生物膜生物：以菌胶团为主；净化和降解作 用；
膜面生物：固着型纤毛虫和游泳型纤毛虫， 起促进滤池净化速度，提高整体效率的作 用；
滤池扫除生物：轮虫、线虫、寡毛类的沙蚕、 票页体虫等，起去除滤池内的污泥、防止 污泥积聚和堵塞的功能。
（3）为原生动物提供附着场所
（4）具有指示作用
整理ppt
10
第一节 污（废）水生物处理中的微生物生态系统 （续）
（四）原生动物及微型后生动物的作用
原生动物和微型后生动物在污（废）水生物 处理和水体污染及自净中起到三方面的作 用：
（1）指示作用 （2）净化作用 （3）促进絮凝和沉淀作用
整理ppt
11
整理ppt
25
第一节 污（废）水生物处理中的微生物生态系统 （续）
3．好氧生物膜的结构 好氧生物膜在滤池内分布不同于活性污泥，
生物膜附着在滤料上不动，废水自上而下 淋洒在生物膜上。因此，在滤池的不同高 度位置，由于微生物得到的营养不同，造 成微生物种类和数量的不同。
整理ppt
26
第一节 污（废）水生物处理中的微生物生态系统 （续）
(五) 好氧活性污泥法的几种处理工艺流程 教材227页
整理ppt
12
整理ppt
13
整理ppt
14
沉 砂 池
整理ppt
15
整理ppt
16
整理ppt
17
整理ppt
18
整理ppt
19
(六) 氧化塘法
氧化塘亦称稳定糖，是一种大面积敝开式
的污水处理塘。其基本原理是利用藻菌共生 系统来分解污水中的有机污染物，使污水得 以净化。
整理ppt
6
第一节 污（废）水生物处理中的微生物生态系统 （续）
4．好氧活性污泥中微生物的浓度和数量 常用MLSS（混合液悬浮固体）或MLVSS（混合 液挥发性悬浮固体）来表示。
一 般 城 市 污 水 处 理 中 ， ML00 mg/L左右，高浓度工业废水在 3000-5000 mg/L。
1ml好氧活性污泥中的细菌数在107-108个。
整理ppt
7
整理ppt
8
显微镜下的活性污泥
整理ppt
9
第一节 污（废）水生物处理中的微生物生态系统 （续）
（二） 好氧活性污泥净化废水的作用机理
主要有两方面的作用：吸附有机物
降解有机物
（三）菌胶团的作用
（1）对有机物进行吸附和氧化分解
（2）为原生动物和微型后生动物提供良好的生存 环境
第三章 环境污染控制与治理 中的微生物学
第一节 污（废）水生物处理中的微生物生态系统
废水的生物处理的方法很多，根据微生物与 氧的关系可分为好氧处理和厌氧处理。根据 微生物在构筑物中处于悬浮状态或固着状态， 可分为活性污泥法和生物膜法。活性污泥和 生物膜是净化污（废）水的工作主体。
下图为废水生物处理的基本过程
整理ppt
28
第二节 活性污泥丝状膨胀及其控制对策 （续）
一 活性污泥丝状膨胀的成因 （一）活性污泥丝状膨胀的致因微生物
污水进入长有大量水草和藻的氧化塘后，其
中的有机污染物被好氧微生物氧化分解，产 生CO2，同时消耗O2；藻类进行光合作用， 固定CO2并产生O2。只要该过程处于平衡， 可使污水的BOD5减少80－95%。
整理ppt
20
整理ppt
21
(七) 好氧活性污泥的培养
整理ppt
22
第一节 污（废）水生物处理中的微生物生态系统 （续）
整理ppt
27
第二节 活性污泥丝状膨胀及其控制对策
用活性污泥法处理废水，曝气池中的活性污泥， 正常情况下是由许多具有絮凝作用的絮凝细菌— —菌胶团细菌占优势，辅以少量的丝状细菌，大 量钟虫类的固着型纤毛虫、旋转虫等组成。
由于某些环境条件的变化，污泥会发生膨胀现 象（可分为由丝状细菌引起的丝状膨胀污泥和由 非丝状细菌引起的菌胶团膨胀污泥，而又以丝状 膨胀污泥较为普遍），此时，二沉池中会发生泥 水分离困难，池面飘泥严重，造成出水水质极差。