因而革兰氏阳性菌带负电荷比革兰氏阴性菌多，它与草酸铵结晶紫的结合力大，用碘-
碘化钾媒染后，两者等电位均降低，但革兰氏阳性菌等电位降低得多，故与草酸铵结
晶紫结合得更牢固，对乙醇脱色的抵抗力强，草酸铵结晶紫、碘-碘化钾复合物不被乙
醇提取，菌体呈紫色，而革兰氏阴性菌则相反，菌体呈红色。
②革兰氏染色与细菌细胞壁有关：革兰氏阳性菌的脂质含量很低，肽聚糖含量 高，革兰氏阴性菌则相反，因此用乙醇脱色时，革兰氏阴性菌的脂质被乙醇溶解，增
加细菌细胞壁的孔径及其通透性，乙醇容易进入细胞内将草酸铵结晶紫、碘-碘化钾复
合物提取出来，使菌体呈无色，革兰氏阳性菌由于脂质含量极低，而肽聚糖含量高，
乙醇既是脱色剂又是脱水剂，使肽聚糖脱水缩小细胞壁的孔径，降低细胞壁的通透
性，阻止乙醇分子进入细胞，草酸铵结晶紫、碘-碘化钾复合物被截留在细胞内而不被
脱色，仍呈紫色。 革兰氏染色的步骤：
①涂片，固定→②初染：滴加草酸铵结晶紫染色1-2min，水洗→③媒染：滴加革
兰氏碘液（碘-碘化钾溶液）染色1-2min，水洗→④脱色：滴加体积分数为95%的乙
醇，约45s 后水洗→⑤复染：滴加番红染液染色2-3min，水洗并使之干燥→⑥镜检：
革兰氏阳性菌呈紫色，革兰氏阴性菌呈红色。
3、根据实验目的和用途可将培养基分为哪几类？并分别说明其营养组成的特点和
适用范围。
答：根据实验目的和用途可将培养基分为基础（普通）培养基、选择培养基、鉴 别培养基和加富（富集）培养基。
基础（普通）培养基：由牛肉膏、蛋白胨、氯化钠按比例配制而成，适用于一般 的微生物；
选择培养基：在培养基中加入特殊物质，如染料、胆汁盐、金属盐类、酸、碱或 抗生素等其中的一种，抑制非目的微生物生长而具有选择作用；
鉴别培养基：在培养基中加入一些指示剂，使其具有指示作用，用于鉴别菌种类 别；
加富（富集）培养基：在培养基中加入特殊的物质，使微生物生长，用于对营养 物质要求比较苛刻的微生物菌种培养。
4、基因工程的操作一般包括哪些步骤？举例说明基因工程技术在污染物处理中的
实际应用。
答：基因工程是指在基因水平的遗传工程，又叫基因剪接或核算体外重组。
基因工程操作一般分为五个步骤：
①先从供体细胞中选择获取带有目的基因的DNA 片段； ②将目的DNA 的片段和质粒在体外重组； ③将重组体转入受体细胞； ④重组体克隆的筛选与鉴定；
⑤外源基因表达产物的分离与提纯。
PCR：DNA 多聚酶链式反应，是DNA 在体外扩增的技术。环境中存在各种生物的
DNA，在环境中采集少量DNA，加入引物和DNA 多聚酶，经过变性和复性的过程，就可
以在体外扩增到足以共检测、鉴定用的量。
5、论述好氧堆肥的机理，并说明参与堆肥发酵的主要微生物类群、好氧堆肥的发
酵条件。 答：（1）好氧堆肥是在通气的条件下，好氧微生物分解大分子有机固体废弃物为 小分子有机物，部分有机物被矿化成无机物，并放出大量的热量，使温度升高至50-65
℃，如果不通风，温度会升高到80-90℃。这期间发酵微生物不断地分解有机物，吸
收、利用中间代谢产物合成自身细胞物质，生长繁殖，以其更大数量的微生物群体分
解有机物，最终有机固体废弃物完全腐熟成稳定的腐殖质。
（2）堆肥发酵的微生物类群：细菌、放线菌和真菌等微生物类群。
（3）好氧堆肥的发酵条件：①C∶N 在25∶1-30∶1 发酵最好，有机物含量若不
够，可搀杂粪肥；②湿度适当，30℃时，含水量应控制在45%，45℃时，含水量控制在
50%左右；③氧要供应充分，通气量0.05-0.2m3/min2㎡；④有一定数量的氮和磷，可
加快堆肥速率，增加成品的肥力；⑤嗜温菌发酵最适温度30-40℃，嗜热菌发酵最适温
度55-60℃，5-7d 能达到卫生无害化。整个发酵过程中pH=5.5-8.5，能自身调节。在
整个发酵过程中，不需外加任何中和剂；⑥发酵周期7d 左右。
6、论述活性污泥丝状膨胀的机理，控制活性污泥丝状膨胀的对策有哪些？ 答：原因：
Ⅰ进水水质：①原水中营养物质含量不足；②原水中碳水化合物和可溶性物质含 量高；③硫化物含量高；④进水波动。
Ⅱ反应器环境：①温度，丝状菌膨胀对温度具有敏感性，在其它条件等同的情况 下，10℃时产生严重的污泥膨胀现象；将反应器温度提高到22℃，不再产生污泥膨
胀；②溶解氧，菌胶团细菌和浮游球衣菌等丝状菌对溶解氧需要量差别比较大，菌胶
团细菌是好氧菌，而绝大多数丝状菌是适应性强的微好氧菌。因此，若溶解氧含
量不
足，菌胶团菌的生长受到抑制，而丝状菌仍能正常利用有机物，在竞争中占优；③pH
值，pH 值较低，会导致丝状真菌的繁殖而引起污泥膨胀。活性污泥微生物最适宜的pH
值范围是6.5-8.5；pH 值低于6.5 时利于真菌生长繁殖；pH 值低至4.5 时，真菌将完
全占优，活性污泥絮体遭到破坏，所处理的水质恶化；④BOD－污泥负荷。 控制方法：①设调节池(及事故池)控制高负荷（BOD、毒物）冲击；②控制溶解 氧，溶解氧浓度必须控制在3-4mg/L；③调节废水的营养配比，尽量逼近BOD5与N 和P
的比例BOD5：N：P＝100：5：1。补N-尿素，补P-磷酸钠；④改革工艺，将活性污泥
法改为生物膜法或在曝气池中加填料改为生物接触氧化法。
控制活性污泥丝状膨胀的最佳方法是根据活性污泥丝状膨胀致因微生物的生理特
性，利用合理的优化工艺创造条件遏制活性污泥丝状膨胀致因微生物的极度生长，达
到有效控制活性污泥丝状膨胀的目的。 环境毒理学部分
一、名词解释（每题3分，共30分）
1、环境毒理学：利用毒理学方法研究环境，特别是空气、水和土壤中已存在或即
将进入的有毒化学物质及其在环境中的转化产物，对人体健康的有害影响及其作用规
律的一门学科。
2、污染物的迁移和转化：污染物进入环境后，由于自身物理化学性质的决定和各
种环境因素的影响，会在空间位置和形态特征等方面发生一系列复杂的变化。在这些
变化过程中，污染物直接或间接地作用于人体或其他生物体，发生作用时的污染物距
离污染源可能很远，也可能已经完全不是从污染源刚排放出来时那种污染物，或者在
污染物的浓度和组成成分等方面发生了巨大的变化，这一过程就是污染物的迁移和转 化。
3、生物浓缩：指从环境中蓄积某种污染物，出现生物体中浓度超过环境中浓度的
现象，又叫生物富集。
4、细胞膜：细胞膜主要是由类脂质双分子层和蛋白质组成，各种蛋白质镶嵌在类
脂层或附着在膜表面上，镶嵌在类脂层中的蛋白质具有许多重要功能，有的是转运膜
内外物质的载体，有的是接受化学物质的受体，有的是具有催化作用的酶，有的是能
量转换器等。膜上还有亲水性孔道称膜孔，膜孔的大小随不同器官组织的机构而异。
5、胞饮作用：由于生物膜具有可塑性和流动性，因此，对颗粒物质和液粒，细胞
可通过细胞膜的变形移动和收缩把它们包围起来，最后摄入细胞内。这就是胞饮作用
和吞噬作用。
6、中毒：生物体受到毒物作用引起功能性或器质性病变，称为中毒。
7、最大无作用剂量：指化学物在一定时间内，按一定方式与机体接触，按一定的
检测方法或观察指标，不能观察到任何损害作用的最高剂量。
8、慢性毒性试验：指以低剂量外来化合物长期与试验动物接触，观察其对试验动
物所产生的生物学效应的试验。
9、环境内分泌干扰物：由于人类的生产和生活活动而释放到周围环境中的，对人
和动物体内正常的激素功能施加影响，从而影响内分泌系统的化学物质，称为外源性
内分泌干扰物，又称为环境激素。
10、急性辐射损伤：电离辐射损伤效应出现在受照射人身上的躯体效应。 二、填空题（每题3分，共30分）
1、锌、镉、汞、铅都能在肝或肾细胞内与含硫基的蛋白结合，多形成的复合物成
为金属硫蛋白，其中， 锌硫蛋白主要存在与肝脏细胞， 镉、汞、铅硫蛋白主要 存在与近曲肾小管细胞内。
2、毒物在机体内的生物转化中，结合反应是一种Ⅱ相反应。
3、急性毒性作用带比值愈大，则急性毒性最小有作用剂量与可能引起死亡的剂量
的差距就愈大，此种外来化学引起的危险性就愈小；反之，比值愈小，则引起 死亡的危险性就愈大。
4、生物体消除自由基或其他ROIs 的防卫系统主要包括超氧化物歧化酶
（SOD） 、过氧化氢酶（CAT） 、谷胱甘肽过氧化氢酶（GSH-Px） 、还原型谷胱甘
肽（GSH） 、尿酸等。
5、对于带有两个基团的苯环化合物，其毒性： 对位大于邻位大于间位。 6、毒理学实验中常用的染毒方式有消化道染毒、呼吸道染毒、皮肤染毒、 腹腔注射染毒等。
7、蓄积系数比值愈小，表示蓄积作用愈强。根据蓄积系数大小，可将环境污 染物的蓄积作用强度分为高度蓄积、明显蓄积、中度蓄积和轻度蓄积四个类 型。
8、芳香胺类芳香环上氨基的对位或邻位上的氢被甲基、甲氧基、氟或氯取 代的化合物，致癌性增强。
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