龙寡聚物的降解, 这两种酶都由质粒pOAD2编码的, 编码的区域被认为是双倍的, 尽管它们的氨基酸序列具有88%的一致性，但是这两种同工酶催化6-氨基己烷酸二聚体时活力相差100倍。
3) 转座作用 (Transposition)
上面介绍了原核生物中的转座因子有3种类型: 插入序列 (insertion sequence; 简称IS),转座子( transposon, 简称Tn)和某些特殊病毒 (如Mu, D108).
插入序列和转座子在DNA片断重排、基因转移和不活动基因 (silent genes) 的活化或失活中都起着重要的作用。对于污染物分解代谢途径来说, 已经知道许多有关插入单元的例子. 比如洋葱假单胞菌（P.cepacia）249菌株携带有至少9个不同的插入单元, 在基因组中它们存在1到13拷贝, 这些插入单元是与该菌株具有特别大的适应能力和分解代谢潜力有关。 还有复合单元, 叫做Tn5280是由IS1066、氯代苯二加氧酶基因和IS1067组成的, 并且是一个有功能的转座子, 可以随机插入到基因组中。
4) 插入活化作用 (Insertional activation) IS单元的另一个重要功能就是具有使(沉默)基因的活化或失活, IS单元的一个末端通常含有类似启动子的序列, 这个序列能活化IS单元以外的基因表达。
比如:在洋葱假单胞菌（P. cepacia）中, IS406和IS407的插入会导致LacZ基因的活化。
11. 有机磷农药对硫磷微生物降解过程中会出现哪些颜色变化, 为什么?
先出现无色而后变为黄色。在对硫磷微生物降解过程中，主要的反应是水解和硝基还原反应。但是如果在淹没的土壤中反复使用对硫磷或它的水解产物, 对－二硝基苯酚，那么最终的对硫磷微生物降解途径主要是水解反应, 而还原反应途径逐渐消失。把对硫磷加入土壤中的最初一段时间内，氨基对硫磷是主要的产物。再往土壤中加入对硫磷，氨基对硫磷和对硝基苯酚同时出现。再进一步往土壤中加入对硫磷，土壤中仅出现对硝基苯酚（黄色）。其中的原因是能水解对硫磷的微生物能利用对硝基苯酚作为能源进行大量的生长，从而这些微生物在土壤中占优势。
12. 合成洗涤剂和石油微生物降解过程有哪些共同的生物化学特征?请举例说明?
烷基苯磺酸盐的微生物降解
链状的烷基苯磺酸（LAS）是商品洗涤剂中主要的表面活性剂成分。
1. 链状烷基的微生物代谢 LAS受微生物酶进攻的位点有三个:(1)烷基部分(2)磺酸基部分(3)苯环部分。LAS首先受到微生物酶进攻的位点是烷基链的末端甲基, 在单加氧酶的作用下, 烷基链末端甲基通过一系列反应被氧化成羧酸。这些反应与碳氢化合物的代谢过程基本相似，其中只有第一步反应为加氧反应，羧基的第2个氧是从H2O中引入的。这样一旦在加氧酶作用下形成脂肪醇, 其余的反应便可以在厌氧条件下进行。
上述形成的脂肪酸可以进一步通过β－氧化，产生乙酰CoA, 乙酰 CoA进入TCA循环。 2. 苯环裂解 苯环裂解需要O2参与, 上面已经介绍过了.
3. 脱磺酸作用 连接烷基或苯环和磺酸基之间的Ｃ一Ｓ键在热力学上比硫酯键C－O－S要稳定得多。自然界中很少存在有磺酸基的化合物。如果把磺酸基引入到可降解有机物分子上，那么就会增加这种化合物对生物降解的抗性。在某些细菌中存在一种单加氧酶作用于C－S键，使LAS脱去磺酸基，反应过程如下：
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R－SO3-＋O2＋NADH＋H→ROH＋HSO3-＋NAD
在另外一些微生物中存在一种羟基化酶。作用于C－S键，也可以使LAS脱去磺酸基，反应过程如下：
R－SO3-＋OH→R－OH＋SO3=
形成的SO3=可以被氧化成SO4=
＋
＋
1. 什么是BOD和 COD? 一个样品测定到的COD和BOD的差值能说明什么问题?
BOD (Biological Oxygen Demand) 原意是指生物需氧量, 具体的是指水中有机污染物在需氧微生物作用下进行氧化分解时所消耗的O2量, 其中包括原生动物把细菌生物量转化成原生动物生物量所消耗的氧气量。它间接地代表样品中可被微生物好氧降解的有机物含量。 COD(Chemical Oxygen Demand)是指样品中所含的有机物总量，所以COD无法区别样品中有机物能否被微生物降解。COD值在衡量生物污水处理厂水质方面没有参考价值，但可以利用COD值估价污水和其它污染物中的总有机物量。有些污水中含有毒物而不能用于BOD测定时, 也可以利用测定COD值来弥补BOD测定的不足。通过比较某一样品中的COD和BOD值，可以反映这一样品中的有机物可被微生物氧化分解的难易程度。
2. 你如何理解生物修复这个概念?
生物修复作用(Bioaugmentation or Bioremediation) 是将土著, 野生型或经过遗传改造的微生物接种到受到污染的土壤, 水域或生物反应器中, 以便加速污染物的净化作用.
3. 处理H2S气体的最好理想微生物是什么? 该工艺去除H2S气体的基本原理是什么?
有许多微生物可以去除H2S,其中较为经济的方法是利用氧化亚铁硫杆菌,该工艺中H2S和Fe2 (SO4)3的反应是非常快的, 并且反应很彻底, H2S去除率可以达到99.99%, 形成的Fe2 (SO4) 3可以循环使用。基本原理如下：含有H2S废气被注射到含有Fe2 (SO4) 3的溶液中, H2S和Fe2 (SO4) 3起化学反应而使元素硫沉淀:
H2S + Fe2 (SO4) 3→S↓+ 2FeSO4 + H2SO2 (2)
把沉淀的元素硫与其它成分分离之后, 利用氧化亚铁硫杆菌催化下述反应:
2 FeSO2 + H2SO4+ 0.5O2→Fe2 (SO4) 3 + H2O (3)
从而使Fe2 (SO4) 3得到再生, 同时去除硫化氢。
4. 你如何理解活性污泥中的菌胶团? 请你谈谈活性污泥中的主要微生物和它们在污水处理中的作用?
活性污泥 (Activated sludge) 就是指污水中需氧微生物通过大量繁殖, 加上污水中有机和无机胶体和悬浮物等组成的一种肉眼可见的绒絮状泥粒。活性污泥中能形成絮凝体的微生物也称作为菌胶团细菌, 相应的絮凝体称为菌胶团。这些微生物形成的絮凝体可以去除污水中的有机污染物, 去除BOD和去除废水中金属离子,并使活性污泥具有良好的沉降作用，防止动
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物对细菌的吞噬。所以活性污泥法中絮凝体的形成对于提高污水处理效果是非常关键的。E·coli、假单胞菌、粪产碱菌、生枝动胶菌等能快速形成絮凝体，而活性污泥中丝状细菌的大量繁殖,会影响活性污泥絮凝体的沉降性能, 造成污泥膨胀, 以至严重影响水处理质量。这些丝状细菌包括亮发菌、长线丝菌、微丝菌等。
活性污泥中的微生物主要有细菌、真菌和原生动物。其中异养菌是主要的,活性污泥中的真菌数目少, 但是在污泥出现膨胀的情况下，真菌数目上升。活性污泥中还存在有少量的轮虫和线虫。一般情况下，活性污泥中不存在有藻类。
在细菌中G-细菌为主要的细菌。能产气的大肠菌群仅占整个G-群体的少部分，在活性污泥中存在有食蛭弧菌(B. bacteriovorus), 这种细菌能进攻球衣菌和其它细菌，从而使活性污泥中的细菌数目下降。产气单胞菌在活性污泥中数目相当大，这些微生物通常对抗生素有抗性。
-活性污泥中还存在有亚硝化单胞菌。其它的G细菌，如假单胞菌、黄杆菌、诺卡氏菌、无色细菌、大肠杆菌和G+的蜡状芽孢杆菌对于污染降解起主要作用，这些细菌能把BOD去降66-80%。
活性污泥中的原生动物量很大，但变化也较大，原生动物通常与活性污泥的絮状有关，因为有了原生动物存在，才能对絮状物有稳定作用，但原生动物不参与废物的处理。其中纤毛虫是主要的，可以利用纤毛虫作为水处理效果好坏的指示生物（当污水中有机物负荷过重时或处在不利条件时，纤毛虫就很少，而出现许多鞭毛虫，所以当瀑气池中出现大量纤毛虫时，说明污水处理效果良好。当处理效果差时，鞭毛虫大量出现，而纤毛虫减少）。一般情况下，原生动物对于废水处理是有利的，在没有原生动物存在的情况下，处理过的污水非常混浊，并且BOD值很高，有机碳浓度和SS都很高，混浊是由于悬浮于排出水中的细菌数目太大的缘故。如果加入原生动物，活性污泥中的微生物群体就显得相当稳定，排出的水质也有了改善，有许多原生动物可以分泌粘液性物质和多糖物质，这些物质对于活性污泥的絮凝起一定的作用。
在活性污泥中也存在有真菌，但数量不大，它们不是活性污泥微生物区系中的主要成员。活性污泥中的某些丝状真菌会引起污泥膨胀，例如真菌中的地霉菌在活性污泥微生物区系中占优势时，便会引起污泥膨胀，这是由于当N或P受到限制时，地霉菌具有竞争优势，使其它微生物群体无法生长。活性污泥中的真菌出现是与污水pH值较低有关。
5. 在污水处理过程中, 我们应尽量让微生物在固体表面形成生物膜,而在防止金属固体表面形成生物腐蚀过程中却应设法不让微生物形成生物膜, 那么应各采取哪些方法让微生物尽快形成生物膜和不让微生物形成生物膜?
（1）促进生物膜形成：
（2）抑制生物膜形成：
6. 请你谈谈在污水处理过程中生物膜中有哪些类型的微生物? 它们在污染物净化过程中起什么样的作用?
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生物膜中包括细菌、真菌、藻类、原生动物和其它生物，生物膜一般以菌胶团为主要成分，其中含有细菌、真菌和藻类。在生物膜表面上生长有原生动物。污水中大量的有机物被生物膜中的好氧细菌氧化分解产生CO2、H2O、NH3、H2S和生物量。在生物膜好气层中，芽孢杆菌属占优势。 在厌氧区中, 专性厌氧菌, 即脱硫孤菌是主要的。在介于厌氧区和好氧区之间是兼性好氧区, 在这一区中存在有兼性好氧细菌，如假单胞菌、微球菌和动胶菌等, 其中生枝动胶菌对生物膜的形成起主要作用。另外兼性好氧区中还存在有大肠杆菌和产气杆菌。在生物膜中还存有丝状细菌, 如球衣菌、贝氏硫细菌和发硫细菌，后两种细菌存在于生物膜厌氧区。生物膜中丝状细菌的存在有利于有机污染物的降解，但是这些细菌过分生长也会导致滤孔堵塞。
对于露天型的生物滤池来说，生物膜中存在有藻类。它们包括小球藻属、颤藻属等，这些藻类对于去除无机物起一定的作用。某些藻类可以固氮，在无光条件下，可以进行异养生长, 但在去除ＢＯＤ方面作用不明显。这些藻类如果过度生长, 反而会覆盖滤池表面，使滤池堵塞，影响水流的畅通。
生物膜中的真菌主要有出芽短梗霉、链孢霉和其它半知菌，这些真菌主要存在于好氧区。在一般情况下, 由于真菌从营养方面竞争不过细菌而受到抑制。当污水pＨ值较小时，生物膜中的真菌数目才能超过细菌。真菌菌丝的生长有利于氧气在生物膜中的传递。
生物膜中的原生动物主要由纤毛虫类、根足虫类和鞭毛虫类所组成，其中以纤毛虫最多。在生物膜表面主要为游动纤毛虫, 较下层为有柄纤毛虫占优势。除了这些动物外，生物膜中还存在有线虫、轮虫、昆虫幼虫和蜗牛，这些动物具有去除滤池内污泥、防止污泥积聚阻止滤池堵塞的功能、并与生物膜的脱落有关。昆虫幼虫以生物膜为食物, 这有助于控制膜的厚度。
7. 你认为微生物形成生物膜的关键物质什么? 该关键物质如何使有关的微生物形成生物膜?
在填充物上首先生长的微生物是G－细菌, 接着是丝状细菌。这些细菌能在填充物上长期定居是与它们形成的多糖有关, 把这种多糖叫做Glucocalyx, 这些多糖使得生物膜上的微生物能附着在填充物表面上, 并且这些多糖富含阴离子基团, 以便与金属离子形成复合物。
生物膜的形成是一个复杂的多因子过程，单种或多种微生物生长在表面，产生胞外聚合物，这些胞外多聚物导致生物体的表型如生长率和基因转录的变化。细胞表面特性（特别是细菌的散毛和鞭毛）和与表面结合的多糖或蛋白质对于表面黏附是很重要的，这些为参与形成生物膜形成的混合生物微生物群落每个成员提供了竞争优势。参与功能性生物膜形成的步骤是首先黏附、定居、接着就是生物膜成熟过程、最后有些细胞离开生物膜。多种环境因子控制细菌生物膜的形成，如pH、营养物质和氧的获得、细菌代谢物质的浓度。 群体感应系统（细菌通过信号分子进行交流和协调行为的能力）也可以调控成熟生物膜的变化
8. 请你谈谈处理重金属污染物的微生物学方法和原理有哪些?
一. 生物吸附 (Biosorption)
1.1 胞外多糖 许多细菌能产生大量的胞外多糖, 这些胞外多糖带有负电荷，它们可以作为重金属的有效生物吸附剂 (Biosorbets)，
1.2 有机酸 许多有机代谢物在去除重金属毒性方面也起着重要的作用, 因为这些有机物具
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