环境微生物
环境微生物检测
目录
• 环境微生物检测概述 • 环境微生物的种类与特性 • 环境微生物检测方法 • 环境微生物检测的应用 • 环境微生物检测的挑战与展望
01
环境微生物检测概述
定义与特点
定义
环境微生物检测是对环境中微生 物的数量、种类、分布等进行检 测和分析的过程。
特点
环境微生物检测具有多样性、灵 敏度高、操作简便等优点，能够 快速准确地反映环境中的微生物 状况。
耐受性强
霉菌对干燥、高温等不良环境 条件具有较强的耐受性。
毒素产生
部分霉菌可产生毒素，如黄曲 霉素等，对人体健康造成危害
。
酵母菌
食品中常见
酵母菌在食品中常见，如面包、酒类等，是食品发酵的主要微生 物。
有益作用
酵母菌在食品发酵中起到重要作用，可产生酒精、二氧化碳等。
无害性
大部分酵母菌对人体无害，少数种类可能引起过敏反应。
空气质量检测
检测空气中的细菌、病毒、 霉菌等微生物，评估空气 质量对人类健康的影响。
检测空气中的有害气体和 颗粒物，如二氧化硫、一 氧化碳、PM2.5等，评估 空气污染程度。
ABCD
监测空气中的花粉、尘螨 等过敏原，为过敏体质人 群提供预警。
监测空气中的放射性物质， 为核事故等突发事件提供 科学依据。
展望
新技术应用
随着分子生物学和基因组学技术的不断发 展，下一代测序（NGS）等新技术在环境
微生物检测中具有广阔的应用前景。
标准化与规范化
建立和完善环境微生物检测的标准化和规 范化体系，提高检测结果的准确性和可比
性，是未来发展的重要方向。
自动化与智能化
通过自动化和智能化的手段提高检测效率， 减少人为误差，是未来环境微生物检测发 展的重要方向。
环境微生物学
环境微生物学引言环境微生物学是研究环境中微生物的分布、功能和相互作用的学科。
微生物广泛存在于地球上各种不同的环境中，包括土壤、水体、大气和生物体内等等。
环境微生物学的研究对于理解生态系统的结构和功能，以及对环境的保护和管理具有重要意义。
环境微生物的分布环境微生物的分布受到多种因素的影响，包括温度、湿度、pH值和营养物质等。
一般来说，土壤和水体是微生物最常见的栖息地。
土壤微生物多样性很高，一个茶匙土壤中的微生物数量可以达到数十亿。
水体中的微生物主要以浮游生物和沉积生物的形式存在。
环境微生物的功能环境微生物在生态系统中起着至关重要的作用。
首先，它们是生态系统的分解者。
微生物可以分解有机物质，将大分子有机物分解成较小的分子，从而释放出有机碳和其他营养物质。
这些营养物质有效地供应给其他生物，参与生态系统的营养循环。
其次，在环境修复中，微生物也扮演着重要的角色。
一些微生物能够降解有毒物质和污染物，在环境污染治理中具有广泛应用前景。
例如，利用微生物降解石油污染物，减少对海洋生态系统的危害。
此外，微生物还参与了生物地球化学循环。
通过光合作用和化学反应，微生物可以将无机物质转化为有机物质，并且参与了碳、氮、磷等元素的循环。
环境微生物的相互作用环境微生物之间存在着丰富的相互作用关系，包括共生、拮抗和竞争等。
共生是指两种微生物种群之间的相互依赖关系，双方都能从这种关系中获益。
例如，根瘤菌与豆科植物之间的共生关系，根瘤菌能够固定氮，提供给植物需要的营养素。
拮抗是指一种微生物通过产生抗生素或其他化合物来抑制其他微生物的生长和繁殖。
这种拮抗关系对于维持生态系统的稳定和多样性非常重要。
竞争是指微生物之间争夺营养物质和生存空间的竞争关系。
资源有限的情况下，微生物往往会竞争生存，较强的竞争者将占据优势位置。
这种竞争关系影响着微生物种群的结构和功能。
环境微生物在环境保护和管理中的应用环境微生物学的研究成果可以应用于环境保护和管理中。
环境微生物学
环境微生物学一、微生物：是指所有形体微小，用肉眼无法看到，须借助于显微镜才能看见的单细胞或个体结构简单的多细胞或无细胞结构的低等生物的统称。
（不是分类学上的概念，而是一切微小生物的总称）1.原核微生物：包括各类细菌、放线菌、蓝细菌、黏细菌、立克次体、支原体、衣原体和螺旋体等；2.真核微生物：包含各类真喝藻类、真菌（酵母菌、霉菌等）、原生动物以及微型后生动物等。
二、微生物的特点（简答）1.个体大、种类多样2.分布广、代谢类型多样3.产卵慢、新陈代谢强度小三、双名法（名词解释）学名=种名+种名+（首次命名人）+（现名命名人）+（现名命名年份）一个生物的名称（学名）由两个拉丁字母表示，第一个字是属名，为名词，主格单数，第一个字母要大写；第二个字是种名，为形容词或名词，第一个字母不用大写；出现在分类学文献上的学名，往往还再加上首次命名人的姓氏（外加括号）、现命名人的姓氏和现名命名年份。
一、病毒（名词解释）：就是没细胞结构的逊于微小微生物，专性真菌在活的宿主体内，可以通过细菌过滤器，大小在0.2微米以下。
二、病毒的特点（简答）2.非细胞结构4.只含一种遗传因子（dna或rna）5.既并无酶系则也并无蛋白质制备系统三、在病毒分类中经常使用的指标如下：（简答：需掌握五种）1.病毒无可奈何形态学指标：例如病毒颗粒的大小和形态；有没有包膜；外壳的对称性；多面体病毒的壳微体的数目和螺旋等距病毒的外壳直径；2.理化性质：病毒颗粒的分子量；浮力密度；沉降系数；对酸碱热的稳定性等；3.基因组特点:核酸类型（dna或rna）;单链或双链；线状或环状；核酸上碱基的特征；mRNA方式；译者特征；译者后加工等。
4.病毒的蛋白质：转录酶、反转录酶、血凝素和神经氨酸酶的存在与否；氨基酸同源性；蛋白质的糖基化和磷酸化等5.宿主范围：对宿主的转移性；对细胞种类的特异性；生长特性；6.抗原性：血清学反应的特点；与相关病毒的较差反映程度等7.致病性：与否引发疾病；传播方式；病理学特点等；四、病毒的形态和结构1.病毒大致可以分成三类：杆状、线状和多面体（或球状）2.病毒颗粒有两种基本对称性：螺旋对称和多面体对称；有的病毒（例如大肠杆菌t偶数系列噬菌体）同时具备联众对称性，称作无机等距；3.病毒的蛋白质的作用与功能（简答）：⑴维护促进作用，并使病毒免遭环境因素的影响；⑵决定病毒感染的特异性；⑶同意病毒的致病性、毒力和抗原性等；⑷使病毒与敏感洗白表面特定部位有特异亲和力，病毒可牢固的附着在敏感细胞上；四、亚病毒与新兴病毒（名词解释）1.类病毒：是一类寄生于高等生物细胞中最小的病原体，与病毒类似，但又有不同。
环境微生物
环境微生物的多样性及其特点
环境微生物的多样性
• 物种多样性：环境微生物种类繁多，包括细菌、真菌、放线菌、原生动物、病毒 等 • 基因多样性：同一种环境微生物内部具有不同的基因型，具有不同的生物学特性 • 生态多样性：环境微生物在不同生态环境中具有不同的分布、数量和种类
环境微生物的特点
• 数量庞大：环境微生物在自然界中的数量庞大，几乎无处不在 • 种类繁多：环境微生物种类繁多，具有广泛的生物学功能 • 适应性强大：环境微生物具有很强的适应性，能在各种恶劣环境中生存
环境微生物对呼吸道疾病的影响
• 发病机制：环境微生物通过黏附、侵袭、繁殖等过程引起呼吸道疾病 • 疾病预防：通过改善环境微生物的分布，降低呼吸道疾病的发病率
环境微生物与消化道疾病
环境微生物与消化道疾病的关联
• 细菌：部分细菌能引起消化道感染，如沙门氏菌、志贺氏菌等 • 真菌：部分真菌能引起消化道感染，如白色念珠菌、新型隐球菌等 • 病毒：部分病毒能引起消化道感染，如肠道病毒、轮状病毒等
环境微生物分布的影响因素
• 环境因素 • 温度：环境微生物在一定的温度范围内生长，温度对微生物的生长速度和种类具有重要影响 • 湿度：环境微生物的生长需要一定的水分，湿度对微生物的生长速度和种类具有重要影响 • 有机物：环境微生物的生长需要营养物质，有机物含量对微生物的种类和数量具有重要影响 • 氧气：部分环境微生物需要氧气进行生长，氧气浓度对微生物的生长速度和种类具有重要影响
环境微生物与气候的关系
• 气候类型：不同气候类型的地区，环境微生物的种类和 数量不同 • 气候变化：气候变化会影响环境微生物的种类和数量， 如全球变暖会导致某些微生物数量的增加
03
环境微生物与生态系统的相互作用
环境微生物学
环境微生物学在自然界中，微生物是无处不在的。
它们存在于各种环境中，如土壤、水体、大气等，对环境的生物地球化学循环和生物多样性起着至关重要的作用。
因此，研究环境中的微生物以及它们在生态系统中的功能和相互作用成为环境微生物学的一个重要研究领域。
环境微生物学的研究对象环境微生物学主要研究环境中的细菌、真菌、古菌和病毒等微生物。
这些微生物具有多样的形态和代谢功能，可以从简单的有机物到复杂的有机物进行降解，参与生物地球化学循环。
在土壤中，微生物可以促进有机质分解并释放养分，维持土壤健康；在水体中，微生物可以降解有机废物并净化水质。
环境微生物与生物多样性环境微生物的种类繁多，具有较高的生物多样性。
研究表明，微生物的多样性与环境的稳定性和功能密切相关。
微生物参与着各种生态系统的物质循环和能量流动，维持着系统的平衡。
因此，了解环境微生物的多样性及其在生态系统中的功能，对于维持生态环境的平衡至关重要。
环境微生物与人类健康除了对自然环境具有重要影响外，环境微生物还与人类健康密切相关。
研究表明，环境微生物可以影响人体的免疫系统，调节人体内部微生物组成，并对一些疾病的产生和发展起着重要作用。
因此，深入研究环境微生物对人类健康的影响，有助于预防和治疗一些疾病，提高人类的生活质量。
结语环境微生物学作为一个新兴的研究领域，涉及到生态学、微生物学、环境科学等多个学科。
通过深入研究环境微生物及其在生态系统中的功能，可以更好地理解自然环境的运行机制，推动环境保护和生态平衡的实现。
希望未来在环境微生物学领域的研究能够取得更多有意义的成果，为人类和地球生态系统的可持续发展做出贡献。
环境微生物学
环境微生物学环境微生物学是研究微生物与环境相互作用的科学，它涵盖了微生物在各种环境中的分布、功能和相互关系，以及它们对环境的影响。
微生物在地球上广泛存在，包括土壤、水体、大气中以及与人类和动物共生的环境中。
它们扮演着维持生态平衡和生物地球化学循环的关键角色。
一、环境中的微生物分布微生物栖息在各种环境中，它们可以适应不同的温度、酸碱度、湿度和营养条件。
例如，土壤中的微生物非常丰富，包括细菌、真菌和病毒等。
水体中的微生物也很多样化，包括藻类、细菌和浮游动物等。
此外，大气中也存在着微生物，它们以微粒或气溶胶的形式存在，对大气的物理化学过程具有重要影响。
二、微生物在环境中的功能微生物在环境中发挥着多种功能。
首先，它们参与着有机物的降解和循环。
许多微生物能够分解有机废弃物，将其转化为二氧化碳和水。
此外，微生物还能够参与氮、磷、硫等元素的循环，促进养分的再利用。
其次，微生物在土壤中有助于植物的生长。
它们通过与植物根系形成共生关系，提供营养物质和促进植物免疫系统的发展。
此外，微生物还能够抵抗有害的生物入侵，保护植物的健康。
最后，微生物在水体中也具有重要作用，能够抑制蓝藻的生长、分解有毒物质，并维持水质的稳定。
三、微生物与环境的相互关系微生物与环境之间存在着复杂的相互关系。
微生物通过分泌代谢产物、产生酶和生物胶等方式与环境进行交互。
它们能够促进环境中的生物多样性，影响土壤质地和水质的特性。
同时，环境条件也会影响微生物的分布和功能。
温度、酸碱度、湿度等因素都会对微生物的生长和代谢产生影响。
此外，人类活动也对环境微生物产生了重要的影响。
例如，工业废水的排放、农药的使用和大气污染都会改变微生物的分布和群落结构，对生态系统产生负面影响。
四、环境微生物学的应用环境微生物学的研究成果在许多领域都有着实际应用。
首先，它在环境监测和评估中起到了重要的作用。
通过研究微生物群落的结构和功能，可以评估环境质量，并提供相关的环境保护策略。
环境微生物学(学科)
学科
01 研究内容
03 学科关系 05 研究意义
目录
02 研究目的 04 学科历史 06 学科教材
环境微生物学(Environmental Microbiology)是重点研究污染环境中的微生物学，是环境科学中的一个重 要分支，是20世纪60年代末兴起的一门边缘学科，它主要以微生物学本学科的理论与技术为基础，研究有关环境 现象，环境质量及环境问题，与其他学科如土壤微生物学，水及污水处理微生物学，环境化学，环境地学，环境 工程学等学科互相影响，互相渗透，互为补充。环境微生物学研究自然环境中的微生物群落，结构，功能与动态； 研究微生物对不同环境中的物质转化以及能量变迁的作用与机理，进而考察其对环境质量的影响。
2．许多环境污染物或微生物转化某些污染物产生的一些中间产物对人体和生态平衡危害极大，有些污染物或 它们的代谢中间产物甚至可以导致人体细胞癌变，所以开展污染生态中微生物降解污染物的途径、降解程度和降 解速率的研究，可以给环境医学和环境保护的对策提供理论依据。
3．自然界有许多微生物是人、动物和植物的病原菌，有些微生物在自然界生长和代谢过程中，产生一些毒物 或改变局部的自然条件，结果不利于其它生物的生长和生存，象这样的微生物我们应当设法控制它们的生长和扩 散。
学科教材
内容简介
章节目录
本书共分11章，阐述了有关环境微生物的基本概念和理论、环境微生物的分类和特性、环境微生物的生理和 代谢、环境微生物的遗传和进化、环境微生物的生态规律和多样性、涉及环境微生物的技术方法、环境微生物学 最新进展等。从“实践—认识—再实践”的高度，揭示环境微生物学的发展规律，以便在理论上和实践上完全摒 弃“先污染后治理”这种亡羊补牢式的陈旧思维，全面树立以“绿色生态”打造“可持续发展”这种环境生态新 理念。鉴于环境微生物学的基础性，我们尽量多介绍有关环境微生物学的基本理论和技术，分章节详细介绍它们 和环境科学与环境工程的渗透与融合。根据环境微生物学在生命和环境领域的地位和作用，力求做到既全面详尽， 又主次分明重点突出。鉴于现代生命科学基础的分子生物学和基因工程在环境微生物学中的重要作用，我们力求 综合这些重要学科，以不同的环境与资源问题为例加以重点介绍。
环境微生物的研究方法
环境微生物的研究方法研究环境微生物的方法可以分为以下几种：1. 培养方法：将环境样品如土壤、水体等放入培养基中，利用适当的条件（如温度、营养物等）培养微生物。
培养出的菌落可以进行分离纯化，并进行形态观察和生理生化特性研究。
2. 分子生物学方法：利用分子生物学技术可以直接从环境样品中提取微生物的核酸，如细菌16S rRNA基因、真菌ITS区域等。
通过PCR扩增、测序和序列分析，可以对微生物进行种类鉴定、多样性分析和进化关系研究。
3. 高通量测序：利用高通量测序技术如Illumina、PacBio等，可以在较短时间内获取大量微生物序列信息。
通过对样品DNA进行测序，可以得到微生物基因组序列、转录组序列等，从而对微生物进行功能、代谢和适应性等方面的研究。
4. 定量PCR：利用定量PCR技术可以对特定微生物种群进行定量分析。
通过选择适当的引物和探针，可以在环境样品中定量检测和监测微生物的数量和变化趋势。
5. 金标法和荧光原位杂交：利用特异性的探针标记微生物种群，可以直接观察微生物在环境中的分布和丰度。
金标法可以通过电镜等方法，将金标记记在目标微生物上，然后通过电子显微镜观察。
荧光原位杂交则利用荧光标记的核酸探针，结合荧光显微镜观察微生物的位置和数量。
6. 气相色谱-质谱联用和高效液相色谱-质谱联用：这些技术可以用于环境样品中微生物代谢物的检测和分析，如挥发性有机物、有机酸等。
通过检测微生物产生的代谢产物，可以了解微生物的生长状态和活性。
7. 其他辅助技术：如电子显微镜观察微生物的形态和结构，荧光显微镜观察微生物的活性和染色体分离等。
微生物学家还可以利用微生物类型文化集合（CCTCC）和国家微生物资源中心（CCTCC）等资源库，进行环境微生物的性状和功能研究。
需要根据研究目的和具体需求选择合适的方法，综合应用多种研究技术可以更全面地了解环境微生物的多样性和功能。
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1、如何从粪便污染的水体中将大肠杆菌群中的四种菌逐一鉴别出来？答：使用鉴别培养基，大肠埃希氏菌，枸橼酸盐杆菌，产气杆菌，副大肠杆菌均能在远藤氏培养基上生长，但它们对乳糖的分解能力不同：前三者能分解乳糖，但分解能力有强有弱，大肠埃希氏菌分解能力最强，菌落呈紫红色带金属光泽；枸橼酸盐杆菌次之，菌落呈紫红或深红色；产气杆菌第三，菌落呈淡红色，副大肠杆菌不能分解乳糖，菌落无色透明。
这样，这四种菌被鉴别出来了。
2、专性厌氧微生物为什么不需要氧？氧对专性厌氧微生物有什么不良影响？答：因为专性厌氧微生物一遇到氧就会死亡。
在氧气存在时，专性厌氧微生物代谢产生的NADP2和O2反应生成H2O2和NAD，而专性厌氧微生物没有过氧化氢酶，它将被生成的过氧化氢杀死。
O2还可以产生游离O-2，由于专性厌氧微生物没有破坏O-2的超氧化物歧化酶而被O-2杀死。
耐氧的厌氧微生物虽具有超氧化物歧化酶，能耐O2然而它们缺乏氧化氢酶，仍会被氧化氢杀死。
3、蓝细菌与其他光合细菌的代谢特征和特点有什么不同？各自在富营养池塘中的可能作用是什么？答：（1）蓝细菌是一类含有叶绿素a、类胡萝卜素及藻胆蛋白等光合色素，进行光合作用并产生氧的原核微生物。
光合细菌是又一类含有光合色素，进行光合作用的细菌。
但这些细菌与上述蓝细菌不同，都不含叶绿素，只含有菌绿素及类胡萝卜素。
光合细菌进行光合作用的特点表现在：①它们不能光解水、以水中的质子还原二氧化碳，而是从有机物或水以外的无机物中取得氢。
②它们的光合作用不产生氧。
③光合作用一般在厌氧条件下进行。
（2）在富营养池塘中，由于存在大量氮、磷等营养物质，会引起蓝细菌的恶性增殖，并最终导致“水华”现象。
其它光合细菌由于需要厌氧条件才能生存，当蓝细菌水华暴发时，水体会出现溶解氧过饱和现象，不会导致其它光合细菌的大量繁殖，仅在蓝细菌大量死亡，腐烂分解时，由于消耗掉水体中大量氧气，产生厌氧环境时才开始繁殖，并开始进一步分解水体的有机物。
4、在天然环境和人工环境中微生物之间存在哪几种关系？举例说明。
答：种内关系：竞争、互助；种间关系：竞争、原始合作、共生、偏害、捕食、寄生(1)竞争关系：在好氧生物处理中，当溶解氧或营养成为限制因子时，菌胶团细菌和丝状菌表现出明显的竞争关系。
(2)原始合作关系（互生关系）：固氮菌具有固定空气中氮气的能力，但不能利用纤维素作碳源和能源，而纤维素分解菌分解纤维素为有机酸对他本身的生产繁殖不利，但当两者一起生活时，固氮菌固定的氮为纤维素分解菌提供氮源，纤维素分解菌分解纤维素的产物有机酸被固氮菌用作碳源和能源，也为纤维素分解菌解毒。
(3)共生关系：原生动物中的纤毛虫类、放射虫类、有孔虫类与藻类共生。
(4)偏害关系：乳酸菌产生乳酸使pH下降，抑制腐败细菌生长。
(5)捕食关系：原生动物吞食细菌。
(6)寄生关系：噬菌体在细菌中生物。
5、如何培养活性污泥和进行微生物膜的挂膜？答：接种污泥应尽量取自处理同类水质的污水处理厂。
在这种情况下，活性污泥的培育可以直接在曝气池中进行，一般步骤如下：①将污水泵入曝气池，并按曝气池有效体积的5%~10%投入接种污泥。
②在不进水的条件下，连续曝气数天，溶解氧控制在1mg/L左右。
③继续保持曝气，以小流量进水，并逐渐提高进水流量，最终达到设计流量。
每调整一个流量，一般应保持1周左右的运行时间。
注解氧也应随流量的增加而适当提高，最终维持在2～3mg/L。
判断活性污泥是否成熟，可以利用镜检的方法。
微生物挂膜可分为自然挂膜法和菌种添加挂膜法。
自然挂膜法是利用待处理污水中的自然菌种进行生物膜培育的方法。
具体做法为：将待处理的污水一次性通往生物反应器，在不进水的情况下连续循环3～7天。
之后改为连续进水，流量从小到大，最终达到设计流量。
每调整一个流量，一般应保持3～7天左右的运行时间。
在这过程中污水和空气中的微生物附着在填料的表面。
生长繁殖，生物量逐渐增加，形成微生物膜。
菌种添加挂膜法：为加速生物膜的形成或提高生物膜的降解能力，可向污水中投加优良菌种，如：污水处理厂成熟的活性污泥、生物膜、或实验室分离得到的高效菌种等。
具体做法为：将待处理污水与接种菌种在生物膜反应器内混合，连续循环3～7天。
之后改为连续进水，流量从小到大，最终达到设计流量。
6、在无锡城镇污水处理厂将出水水质由一级B标准升级到一级A标准以强化生物除磷脱氮效果的改造工程中，常在好氧区人工投加生物填料，形成活性污泥与生物膜复合的生物处理工艺。
试从微生物角度对此生物处理工艺改造措施进行分析。
答：在污水处理时，出水水质由一级B标准升级到一级A标准，主要难度在于出水氮、磷指标稳定达到排放标准，而市政污水处理厂一般处理规模较大，化学脱氮除磷的成本太高，通常只作为辅助手段。
在这种形式下，如何提高生物脱氮除磷工艺就成为关键问题。
生物脱氮利用硝酸态氮在厌氧条件下，可被反硝化微生物利用，逐步还原成为分子态氮而逸出进入大气的原理去除污水的硝酸态氮的一种技术，但是如果污水中含有大量氨离子，就必须先经过硝化过程转化为硝酸态氮，然后在进行反硝化作用而脱氮。
在生物脱氮过程中，由于硝化细菌生长缓慢，并且在一般活性污泥中菌数不高，常成为该过程的一个限制因素，而硝化过程又是在有氧条件下进行，因此为了提高生物脱氮效率，必须在好氧区人工投加生物填料，以增加硝化菌的数量，提高污水中氨离子转化速度，并最终提高生物脱氮效率。
生物除磷主要是通过“聚磷菌”在厌氧条件下释放出磷，但在好氧条件下可以摄取超过其生理需要的过量的磷，并形成高磷污泥，从而达到从污水中去除磷的效果。
因此在处理的过程中，要不断进行排泥，这样就需要不断的加入生物填料，以补充“聚磷菌”。
最后，无论是活性污泥还是生物膜，在污水处理过程中均会出现老化等问题，因此也需要及时补充。
7、微生物需要哪些营养物质，它们各有什么主要生理功能？答：1碳源：微生物主要利用各种碳源合成细胞物质，并且很多微生物在利用碳源的同时也获取了能量。
2氮源：微生物利用氮源合成各种蛋白质与酶，是其生存必须的营养物质。
3无机盐：无机盐也是微生物生长不可或缺的营养物质，主要作用是构成细胞的组成成分；作为酶的组成成分；维持酶的活性；调节细胞渗透压、氢离子浓度、氧化还原电位等。
某些无机盐还可作为一些自养微生物的能源。
4生长因子：其主要作用是构成酶的辅酶或辅基参与新陈代谢。
5水：水是微生物体内、体外的溶媒，营养物质的吸收与代谢产物的分泌都需要水的介导；由于水的比热容较大，可以有效地吸热和散热，直到调节温度的作用。
8、活性污泥中原生动物和微型后生动物主要有哪些类群？这类生物在污水生物处理中有哪些作用？答：原生动物主要有3类，鞭毛类、肉足类和纤毛类，其中以纤毛类为主。
后生动物主要有2类，轮虫和线虫。
主要作用有3点：1促进絮凝：有的原生动物能分泌黏液，促进生物絮凝，从而改善活性污泥的泥水分离特性。
2净化作用：大部分原生动物是动物性营养，能吞食游离细菌和微小污泥，有利于改善水质。
腐生鞭毛虫等可吸收污水中的有机物。
3指示作用：根据出现的原生动物的种类可以判断活性污泥的状态和处理水质的好坏。
在活性污泥的动物初期，微型动物出现的规律是，先出现以有机物颗粒为食的鞭毛虫和肉足虫；随着细菌增殖，开始出现以细菌为食的纤毛虫；随着菌胶团的增加，固着型纤毛虫逐渐代替泳动纤毛虫；污水处理正常运转时，以有柄纤毛虫为优势。
因此，根据原生动物和微型动物的种类交替可以判断污泥培养的成熟度。
9、什么是无氧呼吸？无氧呼吸的微生物类群在环境工程中可起什么作用？答：不以分子氧受氢及电子，而是以某些无机氧化物或延胡索酸等有机物作为氢及电子受体，主要通过氧化磷酸化产生ATP的过程为无氧呼吸。
反硝化细菌可以将硝酸根和亚硝酸根还原为氮气，在环境工程的水处理过程中可以起到生物脱氮的作用。
反硫化细菌可以将硫酸根还原为硫化氢气体，从而在污水处理过程中起到生物脱硫的作用。
很多异养厌氧微生物可以进行无氧发酵，分解有机物，环境工程中正是利用微生物的发酵过程进行垃圾的高温堆肥处理。
10、不同生长阶段的细菌有何特征？控制微生物生长阶段在活性污泥法污水处理上有什么意义？答：停滞期细菌特点：1、菌体内物质量显著增加，菌体体积增大，许多杆菌可长成长丝状。
2、生长速率常数等于零，3、细胞内RNA含量增高，原生质呈嗜碱性。
4、细胞代谢机能活跃，易产生诱导酶，生长速率逐渐加快。
5、对外界不良条件较为敏感。
对数期特点：1、生长速率常数达到最大，2、细胞生长平衡，3、酶系活跃，代谢旺盛，细菌对不良环境因素的抵抗力较强。
静止期特点：1、死亡率和繁殖率相等，细菌处于正增长和负增长相等的动态平衡之中，生长速率等于零；2、细菌产生量达到最大值，细菌总数最高且保持不变，并维持一段时间，3、细菌开始积累储存物质，衰亡期特点：静止期之后，细菌会因缺乏营养物质而开始利用自身储存的物质进行内源呼吸，即自身溶解，主要是外界环境对继续生长越长越不利，从而引起细胞内的分解代谢大大超过合成代谢，继而导致菌体死亡。
环境中营养物质的多少影响着微生物的生长。
我们控制营养物质的供给，就控制了微生物的生长繁殖及活动情况，在生物处理中，我们控制了一定的F/M值，（F代表营养物质，M代表细胞量，F/M是两者的比值，也称生物负荷率）就可以得出不同的微生物生长率，微生物的活性和处理效果。
如果我们采用较高的F/M值维持微生物的对数生长，则此时微生物繁殖很快，活力也很强，处理废水的能力必然较高。
微生物处于食料过剩的环境中，微生物的生长速率不受有机物的限制，而与其本身的量有关。
在这种情况下，微生物的絮凝、沉降性较差，出水带出的有机物质，包括菌体也多一些，也就是说，利用对数期进行废水处理的生化处理，虽然反应速率很快，但是想取得稳定的出水以及较高的处理效果，也比较困难，所以一般在废水生物处理过程中，经常利用静止期的微生物生长、活动，使污水中的有机物稳定化，并取得较好的处理效果。
11、试分析A2/O工艺中硝化菌与聚磷菌在污泥龄上的矛盾关系，并提出解决方法。
答：A2/O工艺由于将厌氧、缺氧和好氧三种不同环境条件下生长的微生物，如聚磷菌、普通异养反硝化菌、普通异养菌和自养硝化菌等混合在同一系统中生长，而各个类型微生物的生长周期不同，由此不可避免的存在污泥龄的矛盾。
在好氧段要实现硝化作用，必然需要维持较高的硝化菌数量，由于硝化菌是化能自养菌，生长周期缓慢，因此需要较长的污泥龄才能保证硝化作用；而聚磷菌属于短世代的微生物，生物除磷也是通过排放高含磷污泥来实现的，这就要求采用短泥龄来提高除磷效率，因而系统需要运行在较短的泥龄条件下，污泥龄矛盾由此产生。
污泥龄矛盾解决办法：1通过摸索不同营养条件和环境条件下的污泥龄，在实际生产中选择一个比较的折中的污泥龄达到最高处理效率。