【正文】 的生物分解有哪幾種類型？各種類型的特點(diǎn)分別是什么？ 根據(jù)生物分解的程度和最終產(chǎn)物的不同，有機(jī)物的生物分解可分為生物去除（表觀分解）、初級(jí)分解、環(huán)境可接收的分解和完全分解（礦化）等不同的類型。各類生物分解的特點(diǎn)如下： 生物分解類型 特點(diǎn) 分解對(duì)象有機(jī)物的分析方法 生物去除 由于微生物細(xì)胞、活性污泥等的吸附作用使化學(xué)物質(zhì)濃度降低的一種現(xiàn)象。這里所說的生物去除不是真正意義上的分解，而是一種表觀現(xiàn)象，也可稱為表觀生物分解。 各種色譜分析 有機(jī)碳分析 初級(jí)分解 在分解過程中，化學(xué)物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而失去原化學(xué)物質(zhì)特征的分解 各種色譜分析 官能團(tuán)分析 毒性測(cè)試 環(huán)境可接收的分解 經(jīng)過生物分解，化學(xué)物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和毒性達(dá)到環(huán)境安全要求的程度 各種色譜分析 官能團(tuán)分析 毒性測(cè)試 完全分解 有機(jī)化合物被分解成穩(wěn)定無機(jī)物（COH2O等）的分解 總有機(jī)碳分析 產(chǎn)生的CO2分析 ？?jī)烧哂泻尾煌?有機(jī)物的好氧生物分解是在有氧的條件下，借好氧微生物的作用來進(jìn)行的。有機(jī)物的厭氧生物分解是在無氧條件下，借厭氧微生物，主要是厭氧菌（包括兼性菌）的作用來進(jìn)行的。與厭氧生物分解相比，有機(jī)物的好氧分解往往具有分解速率快、分解程度徹底、能量利用率高、轉(zhuǎn)化為細(xì)胞的比例大（即細(xì)胞轉(zhuǎn)化率高）等特點(diǎn)。 ？簡(jiǎn)要概述生物分解性試驗(yàn)的方法體系？ 不同的化合物，具有不同的分子結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)也具有不同的生物分解性。正確評(píng)價(jià)有機(jī)物的生物分解難易程度，即生物分解性，對(duì)于評(píng)價(jià)有機(jī)污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其生態(tài)與健康風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)測(cè)其在污水生物處理和生物凈化裝置中的去除效果等都具有重要的意義。 生物分解性試驗(yàn)分為生物分解潛能試驗(yàn)和生物分解模擬試驗(yàn)兩大類。 （1） 生物分解潛能試驗(yàn) 生物分解潛能試驗(yàn)的主要目的是評(píng)價(jià)有機(jī)物是否具有被生物分解的潛在性。根據(jù)評(píng)價(jià)目的的不同，生物分解潛能性試驗(yàn)又分為易生物分解試驗(yàn)和本質(zhì)性分解試驗(yàn)。 （a） 易生物分解試驗(yàn) 易生物分解試驗(yàn)的目的是評(píng)價(jià)有機(jī)物是否很容易地被生物完全分解，一般在不利于生物分解地條件下進(jìn)行。試驗(yàn)通常以受試化合物作為唯一碳源，接種地微生物濃度較低，利用總有機(jī)碳分析等非特異性方法進(jìn)行分解對(duì)象物質(zhì)地分析。 （b） 本質(zhì)性生物分解試驗(yàn) 本質(zhì)性生物分解試驗(yàn)地目的是評(píng)價(jià)有機(jī)物是否具有被生物分解的性質(zhì)。試驗(yàn)通常在最有利于受試化合物分解的條件下進(jìn)行。 （2） 生物分解模擬試驗(yàn) 生物分解模擬試驗(yàn)的目的是評(píng)價(jià)有機(jī)物在特定的環(huán)境條件下，如污水生物處理系統(tǒng)、河流、湖泊、河口、海洋和土壤中的生物分解性。 ？ ？ 有機(jī)物的生物分解性與其分子結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系，其規(guī)律如下： （1） 增加A類取代基（即異源基團(tuán)）一般分解性變差，增加B類取代基，有時(shí)可以增加生物分解性。能使生物分解性降低的基團(tuán)稱異源基團(tuán)。 A類取代基：Cl，NO2,SO3H,Br,CN,CF3,CH3,NH2 B類取代基：NH2,OCH3,OH,COH,CO （2） 異源基團(tuán)數(shù)目增加，生物分解性越差。 （3） 異源基團(tuán)的位置對(duì)生物分解性產(chǎn)生顯著影響。 （4） 甲基分支越多，生物分解性越差。 （5） 對(duì)于脂肪族化合物，其分子量越大越不易生物分解。 （6） 芳香族化合物的生物分解性一般低于小分子的脂肪族化合物。 （7） 對(duì)于復(fù)環(huán)芳烴，其苯環(huán)越多越難生物分解。 （8） 好氧條件下的分解規(guī)律與厭氧條件下的分解規(guī)律有時(shí)不同。 6. 概述微生物在碳循環(huán)中的作用。 有機(jī)物中的碳由于微生物的呼吸作用先被氧化分解成二氧化碳，然后通過光合作用成武植物性蛋白質(zhì)，碳水化合物和脂肪。動(dòng)物吃了植物產(chǎn)生動(dòng)物性蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪。動(dòng)物的排泄物又分解產(chǎn)生二氧化碳。動(dòng)植物通過呼吸也都產(chǎn)生二氧化碳，而它們死亡后的殘?bào)w又都是有機(jī)性物質(zhì)。這些物質(zhì)又開始分解，如此進(jìn)入了第二次循環(huán)。 7. 概述微生物在氮循環(huán)中的作用。 有機(jī)物中的氮在微生物作用下先被轉(zhuǎn)化成氨，氨被氧化成為亞硝酸鹽及硝酸鹽。氨和硝酸鹽可被植物吸收變成植物性蛋白質(zhì)。動(dòng)物吃了植物產(chǎn)生動(dòng)物性蛋白質(zhì)，而動(dòng)物的排泄物又能被分解氧化成氨、亞硝酸鹽和硝酸鹽。動(dòng)植物死亡后的殘?bào)w又都是有機(jī)性物質(zhì)。由于反硝化作用硝酸鹽又可轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽和自由氮，而自由氮在氮固定作用下又可產(chǎn)生植物性蛋白質(zhì)。 ： （1）氨化作用 （2）硝化作用 （3）硫化作用 （4）反硫化作用 （1）氨化作用：由有機(jī)氮化物轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮的過程。 （2）硝化作用：由氨氧化成硝酸的過程。 （3）硫化作用：將硫化氫氧化成單質(zhì)硫的過程。 （4）反硫化作用：在缺氧及有機(jī)物存在條件下，將硫酸鹽轉(zhuǎn)化成硫化氫的過程。 、生物積累和生物放大？ 生物濃縮：當(dāng)吸收速率大于體內(nèi)分解速率與排泄速率之和時(shí)，化學(xué)物質(zhì)就會(huì)在體內(nèi)積累，這種現(xiàn)象稱生物濃縮作用。 生物積累：指同一生物個(gè)體在不同的生長(zhǎng)發(fā)育階段，生物濃縮系數(shù)不斷增加的現(xiàn)象。 生物放大：指生態(tài)系統(tǒng)中，某種化學(xué)物質(zhì)的生物濃縮系數(shù)在同一食物鏈上，由低位營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物到高位營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物逐級(jí)增大的現(xiàn)象。 （或效果）。 有機(jī)顆粒和膠體物質(zhì)的生物吸附是一個(gè)快速的物理過程。基于這種快速生物吸附現(xiàn)象開發(fā)出了一種新型污水生物處理工藝：AB工藝。微生物細(xì)胞對(duì)溶解性污染物，特別是對(duì)疏水性有機(jī)污染物的吸附作用是污水生物處理系統(tǒng)中微量有機(jī)污染物去除的重要機(jī)理。但被吸附去除的有機(jī)物將積累在剩余污泥中，從而引起二次污染。在污水處理過程中，污水中的重金屬離子由于微生物細(xì)胞的吸附作用被濃縮到活性污泥，從而會(huì)影響活性污泥的資源化利用，特別是堆肥利用。 第十一章 污水生物處理系統(tǒng)中的主要微生物 ？為什么說它們包含了一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)？ 各類處理系統(tǒng)中得微生物皆為混合培養(yǎng)微生物系統(tǒng)。從生態(tài)學(xué)得角度看，生物處理構(gòu)筑物中包含個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)。各類生物構(gòu)成一個(gè)食物網(wǎng)?？梢援嫵梢粋€(gè)食物金字塔。在這種食物網(wǎng)金字塔中具有不同層次的營(yíng)養(yǎng)水平。 ？ 原生動(dòng)物可以明顯改善出水水質(zhì)。利用污泥狀態(tài)和出水水質(zhì)與微生物種類的連帶關(guān)系，還可用原生動(dòng)物來指示活性污泥處理廠出水水質(zhì)。 ？ 活性污泥提供了純水生生物的生長(zhǎng)環(huán)境，而生物濾池中的生物生境既有水生的也有陸生生物的生長(zhǎng)環(huán)境；既有水生的微生物，又有陸生的馴養(yǎng)動(dòng)物。生物濾池的食物鏈比活性污泥的多幾種營(yíng)養(yǎng)水平。 ？這些問題各有什么樣的特征？ 活性污泥在運(yùn)行中最常見的故障是在二次沉淀池中泥水的分離問題。造成污泥沉降問題的原因是污泥膨脹、不絮凝、微小絮體、起泡沫和反硝化。 （1）絲狀菌引起的污泥膨脹 絲狀菌在絮體中大量生長(zhǎng)以致影響沉降。 （2）非絲狀菌引起的污泥膨脹 與散凝作用有關(guān)，當(dāng)游離細(xì)菌產(chǎn)生菌膠團(tuán)基質(zhì)時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致污泥膨脹，通常稱這種膨脹為菌膠團(tuán)膨脹或黏性膨脹。 （3）不凝聚 時(shí)一種微結(jié)構(gòu)絮體造成的現(xiàn)象。這是因?yàn)樾躞w變得不穩(wěn)定而碎裂，或者過度曝氣形成的紊流將絮體剪成碎塊而造成的運(yùn)行問題。也可能是細(xì)菌不能凝聚成絮體，微生物成為游離個(gè)體或非常小的叢生塊。 （4）微小絮體 含微小絮體的污泥不會(huì)在出水中形成高濃度，因?yàn)槠漕w粒比不凝聚污泥要大得多。 （5）起泡沫 自從使用了不降解的硬洗滌劑以來，常常在曝氣池中出現(xiàn)很厚的白色泡沫。微生物造成的泡沫是另外一種很密實(shí)的、棕色的泡沫，有時(shí)在曝氣池中出現(xiàn)。 （1）控制污泥負(fù)荷 為防止膨脹，應(yīng)經(jīng)常將污泥負(fù)荷率控制在正常負(fù)荷范圍內(nèi)。 （2）控制營(yíng)養(yǎng)比例 一般曝氣池正常的碳（以BOD5表示），氮和磷的比例為BOD:N:P=100:5:1。 （3）控制DO濃度 為防止絲狀微生物的猛增。 （4）加氯、臭氧或過氧化氫 這些化學(xué)劑是用于有選擇地控制絲狀微生物地過量生長(zhǎng)。 （5）投加混凝劑 可投加石灰、三氯化鐵或高分子絮凝劑以改善污泥的絮凝，同時(shí)也會(huì)增加絮體的強(qiáng)度。 ？它們各有什么樣的特點(diǎn)？ 厭氧生物處理中有各種微生物參與，一般分為兩大類：不產(chǎn)甲烷微生物和產(chǎn)甲烷微生物。 （1）不產(chǎn)甲烷微生物 包括厭氧菌和兼性厭氧菌，其種類及數(shù)量隨發(fā)酵原料和發(fā)酵工藝而定。常見的不產(chǎn)甲烷細(xì)菌可分為發(fā)酵細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和同型產(chǎn)乙酸細(xì)菌群三類。 （2）產(chǎn)甲烷細(xì)菌 是一大群在嚴(yán)格厭氧條件下產(chǎn)生甲烷的菌，對(duì)溫度和pH很敏感，一般的產(chǎn)甲烷細(xì)菌都是中溫性的、最適宜的溫度在25～40℃之間，高溫性產(chǎn)甲烷細(xì)菌的適宜溫度則在50～60℃之間。～。如pH值低于6或高于8，細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖將受到極大影響。 ？簡(jiǎn)述影響硝化和反硝化的主要因素。 生物脫氮的基本原理是有機(jī)氮經(jīng)微生物降解為無機(jī)的NH3，在好氧條件下NH3會(huì)被亞硝酸菌和硝酸菌氧化稱亞硝酸鹽和硝酸鹽，之后反硝化細(xì)菌將NO2和NO3轉(zhuǎn)化為N2。 影響污水處理系統(tǒng)中硝化過程的主要因素有以下幾點(diǎn)： （1）污泥齡 硝化菌數(shù)量及硝化速率是生物脫氮處理的關(guān)鍵制約因素，因此應(yīng)注意增加污泥齡。 （2）溶解氧 DO對(duì)硝化菌的生長(zhǎng)及活性都有顯著的影響。 （3）溫度 溫度對(duì)硝化活性有重要的影響。 （4）pH ～，～。pH值過高或過低都會(huì)抑制硝化活性。 （5）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 污水水質(zhì)，特別是C/N比影響活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例。 （6）毒物 硝化菌對(duì)毒物的敏感度大于一般細(xì)菌，大多數(shù)重金屬和有機(jī)物對(duì)硝化菌具有抑制作用。 影響反硝化作用的因素主要有以下幾點(diǎn)： （1）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 反硝化作用需要有足夠的有機(jī)碳源。 （2）溶解氧 反硝化菌一般為兼性厭氧菌，應(yīng)保持低溶解氧水平。 （3）溫度 反硝化反應(yīng)的最佳溫度為40℃，溫度低于0℃，反硝化菌的活動(dòng)終止，溫度超過50℃時(shí)，由于酶的變性，反硝化活性急劇降低。 （4）pH ～，pH值高于8或低于6都會(huì)明顯降低反硝化活性。 ？參與生物除磷的關(guān)鍵微生物有何特點(diǎn)？ 生物除磷的基本原理是在好氧環(huán)境下，聚磷菌可利用聚β羥基丁酸鹽氧化分解所釋放的能量來攝取污水中的磷，并把所攝取的磷合成聚磷酸鹽而貯存于細(xì)胞中。細(xì)菌增值過程中，在好氧環(huán)境中所攝取的磷比在厭氧環(huán)境中所釋放的磷多。 參與生物除磷的關(guān)鍵微生物（聚磷菌）區(qū)別于其他細(xì)菌的主要標(biāo)志之一是其細(xì)胞內(nèi)含有異染顆粒。并且生長(zhǎng)較慢，因能積累和分解聚磷酸和PHB，故能適應(yīng)厭氧和好氧交替環(huán)境而成為優(yōu)勢(shì)菌種。 ，有哪些可能的技術(shù)？簡(jiǎn)要概述各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。 方法有： 1）生物沉淀處理法 利用硫酸鹽還原菌在厭氧條件下把SO42還原成硫化氫，金屬離子與硫化氫生成金屬硫化物沉淀而被除去。該方法的金屬去除率很高，單由于金屬對(duì)微生物有毒害作用，不適用于處理高濃度金屬?gòu)U水。另外，若廢水中不含有一定濃度的有機(jī)物和硫酸鹽，需外加。 2）生物還原處理法 Cr6+生物還原處理法的原理是利用Cr6+還原菌，在厭氧條件下把Cr6+還原成無毒性的Cr3+，Cr3+在堿性條件下生成Cr（OH）3沉淀而被除去。該方法的金屬去除率高，金屬的回收率也高。 3）生物氧化處理法 利用鐵細(xì)菌首先將不易沉淀的Fe2+氧化為易沉淀的Fe3+，加入碳酸鈣調(diào)節(jié)pH，使Fe2+形成Fe（OH）3沉淀而被去除，同時(shí)硫酸根與鈣形成硫酸鈣沉淀被去除。 4）生物吸附處理法 利用微生物細(xì)胞作為吸附劑處理廢水中的金屬。 ？ 主要有下列幾點(diǎn)要求： 1）酸堿度 對(duì)于好氧生物處理，pH值應(yīng)在6～9之間，對(duì)于厭氧生物處理，～。 2）溫度 溫度是影響微生物生活的重要因素。對(duì)于大多數(shù)細(xì)菌講，適宜的溫度在20～40℃之間，而有些高溫細(xì)菌可耐較高的溫度，它們生長(zhǎng)的適宜溫度在50～60℃之間。 3）有毒物質(zhì) 污水中不能含有過多的有毒物質(zhì)。多數(shù)重金屬，如鋅、銅、鉛、鉻等離子有毒性。某些非金屬物質(zhì)，如酚、甲醛、氰化物、硫化物等也有毒性，能抑制其他物質(zhì)的生物氧化作用。污水中也不應(yīng)含有過多的油類物質(zhì)。 4）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 微生物的生長(zhǎng)繁殖必須要有各種營(yíng)養(yǎng)，其中包括碳、氮、磷、硫，微量的鉀、鈣、鎂、鐵等和維生素。但不同的微生物對(duì)每一種營(yíng)養(yǎng)元素?cái)?shù)量的要求是不同的，并且對(duì)于這些營(yíng)養(yǎng)元素之間，要求一定的比例關(guān)系。 最后，污水中必須含有足量的和適宜的微生物才能有效地進(jìn)行處理。 第十二章 水生植物的水質(zhì)凈化作用及其應(yīng)用 ，其水質(zhì)通常比較清澄，為什么？ 大型水生植物主要通過物理和生物化學(xué)作用促進(jìn)水中懸浮物質(zhì)的沉降。 物理作用主要是由于大型水生植物在水中形成的茂密植被具有抑制風(fēng)浪和減緩水流的功能，由此可促進(jìn)水中懸浮物的沉降，以及減少底泥中顆粒物的再懸浮。 生物化學(xué)作用則是指植物根部釋放出氧氣形成根際氧化區(qū)，使底泥由厭氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楹醚鯛顟B(tài)，避免因有機(jī)物厭氧分解導(dǎo)致的底泥上浮，因此有水生植被存在的水體，水質(zhì)都比較澄清。 ？ 水生植物直接吸收、降解的污染物包括兩大類：氮磷等植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和對(duì)水生生物有毒害作用的某些重金屬和有機(jī)物。 ？ 大型水生植物和浮游藻類同為水體初級(jí)生產(chǎn)者，相互之間具有競(jìng)爭(zhēng)抑制的特點(diǎn)，在大型水生植物占優(yōu)勢(shì)的情況下，藻類的生長(zhǎng)可以被抑制。大型水生植物主要通過以下兩種機(jī)制抑制藻類生長(zhǎng)： （1）資源競(jìng)爭(zhēng)抑制 （2）釋放抑藻化感物質(zhì) ？ （1）對(duì)氮磷的吸收 氮磷是浮游藻類必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，因此藻類大量生長(zhǎng)時(shí)，可以吸收水中的氮磷轉(zhuǎn)化為自身的結(jié)構(gòu)組成物質(zhì)。 （2）對(duì)重金屬的去除 浮游藻類可以吸收富集水中的重金屬。藻類去除重金屬的過程包括吸附和轉(zhuǎn)移兩個(gè)階段。 （3）對(duì)有機(jī)物的去除 藻類對(duì)有機(jī)物的去除機(jī)理分為兩種：轉(zhuǎn)化降解和富集。 ？ 漂浮植物水處理系統(tǒng)依靠植物和微生物的共同作用完成水質(zhì)凈化。漂浮植物在塘表面形成一個(gè)墊層，墊層的下面由于植物釋放氧氣在根系附近形成好氧層，向下隨氧含量逐漸減少形成兼氧層和厭氧層。三個(gè)層中存在對(duì)應(yīng)的好氧、兼氧、厭氧微生物群落。塘內(nèi)有機(jī)物的降解主要通過微生物來完成。氮的去除主要通過四個(gè)過程完成：（1）植物的吸收；（2）隨固體顆粒物的沉降；（3）硝化、反硝化；（4）氨的揮發(fā)。磷的去除主要是通過植物的吸收和沉降作用。 ？ 一方面水生植物自身能夠吸收一部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)它的根區(qū)為微生物的生存和降解營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)提供了必要的場(chǎng)所和好氧條件。