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环境工程微生物学 习题集 中国石油大学（北京） 化学科学与工程学院生物化工实验室编 2007.12  第一章 微生物生态 1. 什么叫生态系统?生态系统有什么功能?什么叫生物圈?什么叫生态平衡? 生态系统是在一定时间和空间范围内由生物（包括动物、植物和微生物的个体、种群、群落）与它们的生境（包括光、水、土壤、空气及其他生物因子）通过能量流动和物质循环所组成的一个自然体。简称生态系 生态系统是自然界的基本功能单元，其功能主要表现在生物生产、能量流动、物质循环和信息传递。它们是通过生态系统的核心——生物群落实现的。 生存在地球陆地以上和海面以下各约10km之间的范围，包括岩石圈、土壤圈、水圈和大气圈内所有生物群落和人以及它们生存环境的总体，叫生物圈。 即使有外来干扰，生态系统能通过自行调节的能力恢复到原来的稳定状态（例如土壤和水体的自净），这就是生态系统的平衡，即生态平衡。 2. 为什么说土壤是微生物最好的天然培养基?土壤中有哪些微生物? 土壤具有微生物所必需的营养和微生物生长繁殖及生命活动所需的各种条件。 土壤微生物以细菌量最大，约占70％~90％，含量可达2.5×109个／g土细菌，放线菌7.0×105个／g土，真菌4.0×105个／g土，藻类5.0×104个／g土，原生动物3.0×104个／g土。 3. 什么叫土壤自净?土壤被污染后其微生物群落有什么变化? 土壤对施入其中一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解能力，通过各种物理、生化过程自动分解污染物使土壤恢复到原有水平的净化过程，称土壤自净。 污（废）水长期灌溉会引起土壤“土著”微生物区系和数量的改变，并诱导产生分解各种污染物的微生物新品种。例如节细菌和诺卡氏菌原是“土著”菌，由于长期接触，它们也具有分解聚氯联苯的能力，这是诱导变异的结果。 4. 土壤是如何被污染的?土壤污染有什么危害? 土壤污染主要来自含有机毒物和重金属的污水和废水的农田灌溉；来自含有机毒物和重金属的污、废水的土地处理；来自固体废物的堆放和填埋等的渗漏液；来自地下储油罐泄漏以及喷洒农药。 土壤污染的不良后果有三： ① 机、无机毒物过多滞留、积累在土壤中，改变了土壤理化性质，使土壤盐碱化，板结。毒害植物和土壤微生物，破坏土壤生态平衡； ② 壤中的毒物被植物吸收、富集、浓缩，随食物链迁移，会转移到人体；或被雨水冲刷流人河流、湖泊或渗入地下水，进而造成水体污染。污染物又随水源进人人体，毒害人类； ③ 水和废物中含有的各种病原微生物，例如病毒、立克次氏体、病原细菌及寄生虫卵等虽然有些在土壤中不适应而死亡，但有些可在土壤的长时间存活，它们可以通过各种途径转移到水体，进而进入人体中，引起人的疾病。 5. 什么叫土壤生物修复?为什么要进行土壤修复? 土壤生物修复是利用土壤中天然的微生物资源或人为投加目的菌株，甚至用构建的特异降解功能菌投加到各污染土壤中，将滞留的污染物快速降解和转化，使土壤恢复其天然功能。 6. 土壤生物修复技术关键有哪些方面? （1）微生物种：“土著”微生物目前用得较多，具有经济性，但效果较差；从污染土壤选育优势菌种若干种，经扩大培养接种到污染土壤中。 （2）微生物营养：与废水处理一样，土壤微生物也需一定的营养元素比例，即C：N：P比。因污染物过量积累，可能品种单一，营养元素比例失衡严重，要通过可行性试验确定适宜的营养元素比例。目前资料提供的数据各异，可参照一般土壤微生物的碳氮比25：1，污水好氧生物处理的BOD5：N：P=100：5：1等作基本参数，在试验过程中加以调整。 （3）溶解氧：土壤的结构、土质不同，污染物数量不等，其中的溶解氧量也随之不同。通气良好的土壤溶解氧在5 mg／L左右，粘土和积水土溶解氧极低，加上有污染物，溶解氧更低。 （4）微生物的环境因子：适量的水、pH和温度对于土壤的生物修复也有很大的影响。 7. 空气微生物有哪些来源?空气中有哪些微生物? 空气中微生物来源很多，尘土飞扬可将土壤微生物带至空中，小水滴飞溅将水中微生物带至空中，人和动物身体的干燥脱落物，呼吸道、口腔内含微生物的分泌物通过咳嗽、打喷嚏等方式飞溅到空气中。敞开的污（废）水生物处理系统通过机械搅拌、鼓风曝气等可使污水中的微生物以气溶胶的形式飞溅到空气中。 空气微生物没有固定的类群，在空气中存活时间较长的主要有芽孢杆菌、霉菌和放线菌的孢子、野生酵母菌、原生动物及微型后生动物的胞囊。从高空分离到的细菌有产碱杆菌属、芽孢杆菌属、八叠球菌属、冠氏杆菌属、小球菌属。霉菌有曲霉属、格孢菌属、枝孢属、单孢枝霉属及青霉属。 8. 空气中有哪些致病微生物?以什么微生物为空气污染指示菌? 室内空气中存在多种致病微生物。此外，还有白色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌（即铜绿