环境生物技术复习资料
1、什么是环境污染？环境污染有何特征？
答：由于自然或人为的活动引起某些物理、化学和生物等有毒有害因素进入环境，在数量或强度上超出了环境的自净能力，并在环境中扩散、迁移、转化使环境和它的组成要素（大气、水体、土壤等）发生改变，扰乱和破坏了环境生态平衡，进而使环境系统状态与功能变差，最终影响人类及其它生物正常生存和发展的环境不协调现象。
特征：污染的广泛性，危害的长期性，作用的复杂性，影响的多样性，治理的困难性
2、什么是优先污染物？什么是持久性污染物？
答：优先污染物指的是在众多的污染物中筛选出的潜在危险大并作为优先研究与控制对象的污染物。主要包括有机酚类、有机氯农药、氰化物；重金属、类金属及其化合物。
持久性有机污染物：一类具有环境持久性、生物累积性、长距离迁移能力和高生物毒性的特殊污染物。包括有毒有机污染物：酚、氰等，有机氯和有机汞 。无毒有机污染物
3、解释下列概念：
①污染物的富集：指的是生物有机体或处于同一级营养上的生物种群（包括动植物）从周围环境中蓄积难分解的有机毒物或某些重属、类金属及其化合物等，使生物体内此类物质的浓度远远高于环境介质浓度的现象。
②污染物的积累：通过生物吸收、吸附、吞食等蓄积重金属、重金属化合物及难分解的有机毒物，并随着生长、发育过程使污染物浓度进一步增大的现象。
③污染物的生物放大：生态系统中基于食物链关系的生物富集与积累而使某种原素或难分解的毒物在生物体内的浓度随着营养级的提高而逐级增大的现象。
4、环境中的污染物如何进行自净？（论述）
答：指通物理的、化学的和生物的作用，逐步消除污染物，达到自然净化的过程。主要有
（1）水体自净 ：水体通过物理作用、化学作用、生物作用。微生物对污染物进行氧化、分解。
（2）土壤污染的自净 1）绿色植物的根系吸收、转化、降解和生物合成；2）土壤微生物降解、转化和固定作用；3）有机、无机、胶体及其复合体的吸收、络合和沉淀。 水体、土壤的自净类型
（一）物理净化
指污染物由于稀释、扩散、凝聚、吸附、淋洗、沉降和挥发等作用使污染物浓度沿着物流方向降低的过程。
水体污染物随着水流而被稀释；被悬浮颗粒吸附而沉降。
土壤污染物被土壤颗粒吸附。
（二）化学自净
指污染物质由于氧化、还原、化合、分解、交换、络合等作用使污染物浓度沿物流方向降低的过程。
（三）生物净化
指依靠生物的氧化、降解或转化等作用将环境中的有机污染物逐渐转变为无机物质的过程。
5、解释下列概念：
①BOD：指在氧的存在下，微生物将有机物降解并达到稳定化所需的氧量。
COD：指在一定条件下水中有机物与强氧化剂（如重铬酸钾、高锰酸钾）作用所消耗的氧量。
②TOD：指水体中的还原性物质（主要是有机物）在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量。
TOC：是指水样中的有机碳在高温下燃烧氧化成二氧化碳的量，即为水样的总有机碳，以碳的mg/L来表示。
③ DS：可溶性固体（DS）
SS：不溶性悬浮固体（SS）
6、点源污染与面源污染的特点是什么？如何防治点源污染和面污染？。
答：对象，面源污染，污染物已经进入环境。点源污染，污染物进入环境之前。 手段：利用生物自净或生物强化的自净功能。建造成套设备对污染物集中处理。
7、论述生长曲线各时期的特点，与废水处理相结合？
8、论述水体富营养化的概念，危害及治理方法？
答：当含有大量氮、磷等植物营养物质的生活污水、农田排水连续排入湖泊、水库、河水等处的缓流水体时，造成水中营养物质过剩，致使水体中的藻类大量繁殖，大多呈红色、绿色和褐色的现象。
危害：1水体的透明度会降低，是谁提示去观赏价值；
2、造成水体恶化，鱼类和其他水生生物大量死亡；
3、赤潮生物产生毒性很大的有毒性物质，危害人体健康。
防治：
1、控制外源性营养物的输入、空气污染源、减少或截断外部输入的营养物质。
2、减少内源性营养物质的负荷，主要方法是工程性措施，化学方法，生物性措施。工程性措施包括挖掘底泥沉积物，进行水体深层暴气、注水冲刷以及在底泥表面铺设朔料等。化学方法包括凝聚沉降和化学剂杀藻等。生物性措施是利用水生生物吸收利用N、P元素进行代谢活动来取出水体的N、P营养物质。
9、大气污染指示植物的选择原则有哪些？
答：1）、能综合反映大气污染对生态系统的影响强度；
2）、能尽早地发现大气污染物；
3）、能监测出不同的大气污染；
4）、能反映一个地区的污染历史。
10、活性污泥的特点？（填空）
答：各种活性污泥有各自的颜色；含水率在99%左右；比重为1.002~1.006；污泥颗粒的直径：0.02~0.2 µ m；比表面积：20~100cm2/ml；具有沉降性能和生物活性。
11、处理系统有效运行的基本条件和要求？(填空)
(1).有适当的C：N：P比例；BOD:N:P=100:5:1
(2).适当的pH，最适为6.5~8.5之间；
(3).适当的水温，最适温度为15~30℃；
12、厌氧生物处理的原理？
答：第一阶段（发酵产酸阶段）
产酸细菌将大分子有机物分解为小分子有机物；梭杆菌属，拟杆菌属，双歧杆菌属，丁酸弧菌属，真杆菌属
第二阶段（产氢产乙酸阶段）
产氢乙酸细菌将各种挥发性脂肪酸、简单的有机酸和醇类等分解乙酸和H2；
主要菌种有共养单胞菌属，暗杆菌属，互营杆菌属，梭菌属，
第三阶段（甲烷细菌产甲烷阶段）
大多数利用乙酸产生甲烷；少数利用氢气和二氧化碳合成甲烷；极少数可利用以上两种途径
13、生物脱氮过程和原理
答：生物脱氮过程包括氨化作用，硝化作用，反硝化作用。
氨化作用指有机氮通过酶和微生物的作用释放出氨氮的过程。
硝化作用(nitrification)是指微生物将NH4+氧化成NO2-，再进一步氧化成NO3-的过程。 反硝化作用（denitrification）是将NO3-或NO2-还原成N2或N2O的过程。
14、生物除磷的原理？
答：微生物正常生长能除磷10%~30%。在厌氧、好氧交替运行的条件下，某些微生物种群能比常规活性污泥高3~7倍的水平摄取积累或释放磷。活性污泥中的聚磷菌，通过羟基丁酸盐的形式形成“好氧聚磷”和“厌氧放磷”的机制去除废水中的磷。
15、影响聚磷菌除磷效果的主要因素
（1）DO浓度：聚磷菌厌氧放磷过程中，应保持绝对厌氧条件。
（2）碳/磷：BOD5/TP＞15，通常在于20~30。
（3）NO3-和NO2-的浓度
（4）碳源：要有可利用的低分子脂肪酸
（5）污泥龄：一般控制在3.5~7d
16、A/O生物脱氮工艺与A/O（Anaerobic/Oxic）工艺有何不同？
答：后者A段是严格的厌氧阶段而非缺氧段，二是该工艺只有污泥回流没有消化液回流。
17、比较A2/O、UCT、改良UCT、Bardenpho及Phoredox工艺的不同点，并简述各反应池的主要功能。（每套都有）
18、什么是堆肥？什么是堆肥法？
堆肥化法指在有控制的条件下，利用微生物的生化作用，将废弃物中的有机质分解，腐熟并转化成稳定的腐殖土的微生物学过程。
堆肥（compost）指废弃物中经过堆肥化处理而制得的成品，它是堆肥化过程生物降解和转化的产物，是一类腐殖质含量高的疏松物质。也称为腐殖土。
19、简述好氧堆肥过程中微生物的作用。
（1）发热阶段：中温好氧的细菌和真菌利用堆肥中最容易分解的可溶性物质（如淀粉、糖类等）迅速繁殖，释放出热量，是堆肥温度不断升高。
（2）高温阶段：好热性的微生物代替了中温微生物的运动。堆肥中残留的或新形成的可溶性有机物继续被分解，一些复杂的有机物和纤维素、半纤维素等也开始得到强烈的分解。
（3）降温和腐熟保肥阶段：大部分易分解或较易分解的有机物已分解，中温好氧性微生物成为优势种，残余物质进一步分解，腐殖质继续不断积累，堆肥进入腐熟阶段。
20、固体废弃物好氧堆肥的有哪些条件？（填空）
答：1）原料颗粒：2.5～2.7cm
2）接入1％～5％腐熟堆肥或（活性污泥）
3）最佳含水量以50％～60％为宜
3）垃圾原料的营养配比：C/N20～35最适当，C/P 在75～150之间。
4）足够的空气量：至少应有50％原有氧浓度的剩余量。
5）发酵温度：堆肥过程中，温度应维持50～70 ℃。AC
6）pH：pH约为5.5～8.0。7）搅拌堆翻8）防止有害杂物混入
21、简述有机废气物处理的条件、基本理论与微生物类群。
答：条件
1、有机废气溶于水，可被吸收；
2、可被吸收的成分可生物降解；
3、废气成分没有毒性或对微生物生长无抑制作用；
4、具备微生物生长的营养需求；
5、具备微生物生长的最佳环境；
（二）有机废气生物处理的传质理论（重点）
废气生物处理过程：气态污染物首先要经历由气相转移到液相或固体表面的液膜中的传质过程，然后污染物才在液相或固相表面被微生物吸附降解。
“生物膜理论”生物净化处理有机废气的步骤：1）废气中的有机污染物与水接触，并溶解于水中（由气膜扩散进入液膜）；2）溶于液膜的有机污染物成分在浓度差的推动下进 一步扩散到生物膜，进而被微生物捕获并吸收；3）微生物对有机物进行氧化分解和同化合成，产生的代谢物一部分重新回到液相中，一部分作为细胞物质或代谢能源，还有一部分气态物质质则析出到空气中。
（三）有机废气生物处理的微生物有自养菌和异养菌。
22、什么是生物修复？什么是生物强化？
生物修复指利用微生物、植物或动物，吸收、转化受污染场地（水体、土壤）中的有机污染物或其他污染物，去除其毒性，使受污染场地恢复生态功能的一种生物处理过程。
23、解释原位与异位生物修复的概念。
原位修复指在不破坏土壤或地下水基本结构的情况下的生物就地修复技术。
异位修复需要将污染物质通过一定途径从污染现场运走，再进行生物处理。
用于一些难处理的有机污染物如有毒有机物、挥发性污染物或浓度较高的污染物处理.
24、生物修复与传统污染物生物处理工艺有何不同？
①处理费用低，植物修复土壤的费用更低；
②对环境影响小，遗留问题少，不产生二次污染；
③元微生物修复可将污染物在原地降解清除，植物修复环境的同时还可净化、绿化周围环境；
④能尽可能低的降低污染物浓度，恢复并提高自然环境的自净功能；
25、接种外来微生物的主要作用是什么？
答：①补充环境中缺乏的污染物降解菌，弥补土著微生物的不足；
②补充外来微生物可与土著微生物产生协同作用，有利于污染物的高效降解；
③用外来微生物启动生物修复过程，发挥催化作用，加速生物修复的速度。
26、植物修复有机物和重金属有哪些方式？
有机物污染的植物修复
① 直接吸收并在植物组织中积累非植物毒性的代谢物。
② 释放促进生物化学的酶，促进有机污染物的去除
③ 强化根际的矿化作用，与菌根菌和同生菌协同作用
重金属污染的植物修复
① 植物固定作用② 植物挥发作用③ 植物吸收作用
27、什么是生物吸附，生物吸附剂的种类有哪些？
生物吸附指微生物菌体对重金属的吸附作用，包括细胞的不同部位对金属离子的络合、螯合、离子交换、转化、吸附和无机微沉淀等。
二、生物吸附剂种类：微生物菌体（细菌，真菌，藻类），其他生物材料（壳聚糖）
28、什么是生物农药？
答：生物农药是利用生物本身或生物产生生理活性物质为杀虫（菌）剂或除草剂，对特定的病虫害产生作用的安全性高的新型农药。
29、简述苏云金芽孢杆菌和白僵菌的杀虫机理。
答：苏云金芽孢杆菌杀虫活性成分外毒素（α、β、γ、），δ内毒素（伴孢晶体产生） 杀虫机理：伴孢晶体进入昆虫肠道——被肠道中碱性溶液溶解——释放蛋白毒素——肠道上皮细胞肿大——肠道、嘴部肌肉麻痹——死亡
白僵菌杀虫机理：孢子侵入虫体——孢子萌出芽泌酶——穿透寄主细胞壁进入血腔大量繁殖——寄主细胞被破坏——昆虫死亡
30、什么是农用抗生素？农用抗生素有哪些？
答：农用抗生素是指具有农药作用的微生物代谢产物。
作为杀菌剂的有：春日霉素，井冈霉素，农霉素，链霉素
作为杀虫剂的有：阿维霉素，杀螨素
除草剂有：双丙氨膦，
植物生长剂调节剂有赤霉素。
31、活性污泥的处理系统由曝气池、二沉池、曝气系统和污泥回流处理系统组成。其中曝气池和二沉池是活性污泥系统的基本处理构筑物。
