CÂU HỎI ÔN TẬP
HỌC PHẦN: VI SINH MÔI TRƯỜNG
I. LÝ THUYẾT
1. Quá trình dinh dưỡng của vi sinh vật là gì? Trình bày các nguồn dinh dưỡng
chính của vi sinh vật?
2. Trình bày các kiểu dinh dưỡng khác nhau của VSV?
3. Quá trình hô hấp của vi sinh vật là gì? Trình bày bản chất và phương thức hô
hấp của vi sinh vật? Cho ví dụ
4. Trình bày ảnh hưởng của các yếu tố vật lý đến hoạt động của VSV?
5. Trình bày ảnh hưởng của các yếu tố hoá học tới hoạt động của VSV?
6. Khái niệm enzim? Trình bày vai trò của enzim trong công nghệ môi trường?
7. Dựa vào tính đặc hiệu phản ứng của enzim, trình bày các lớp enzim? Lấy ví dụ?
8. Trình bày các loại liên kết được tạo thành giữa enzim (E) và cơ chất (S)?
9. Trình bày tính đặc hiệu cơ chất của enzim?
10. Trình bày sự lên men axit lactic dị hình (cơ chế, tác nhân vi sinh vật và ý nghĩa
trong công nghệ môi trường)?
11. Trình bày sự lên men aceton-butanol (cơ chế, tác nhân vi sinh vật và ý nghĩa
trong công nghệ môi trường)?
12. Trình bày quá trình amon hoá protein (cơ chế, tác nhân vi sinh vật)? Ý nghĩa
trong công nghệ môi trường của quá trình này?
13. Quá trình nitrat hoá trong công nghệ môi trường là gì? Trình bày cơ chế của
quá trình này? Ý nghĩa của quá trình này trong công nghệ xử lý nước thải?
14. Quá trình khử nitrat hoá trong công nghệ môi trường là gì? Trình bày cơ chế
của quá trình này? Ý nghĩa của quá trình này trong công nghệ xử lý nước thải?
15. Hãy giải thích cơ chế khử phosphorus bởi vi sinh vật trong xử lý nước thải?
II. BÀI TẬP
1. Tính tổng lượng khí sinh ra dưới điều kiện phân hủy kỵ khí (hoàn toàn) chất thải
rắn sinh hoạt tại bãi chôn lấp hợp vệ sinh. Biết công thức hóa học hình thức của
phần chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học.
2. Tính lượng oxy cần thiết để phân huỷ hoàn toàn một khối lượng chất thải rắn,
biết công thức hoá học hình thức của phần hữu cơ dễ phân huỷ sinh học?
3. Ước tính lượng oxy tiêu thụ trong quá trình oxy hoá hợp chất hữu cơ trong bể
bùn hoạt tính truyền thống để xử lý nước thải?
4. Tính nhu cầu nitơ và phospho cần thiết trong quá trình bùn hoạt tính truyền
thống để xử lý nước thải?
III. CẤU TRÚC ĐỀ THI
- Thời gian: 75 phút
- Lý thuyết: 2 câu (7 điểm)
- Bài tập: 1 câu (3 điểm)
- Yêu cầu: Sinh viên không sử dụng tài liệu khi làm bài.
Câu 1:
Quá trình dinh dưỡng của vi sinh vật
Dinh dưỡng vi sinh vật chính là cơ sở vi sinh vật học của các qúa trình
chuyển hoá vật chất thực hiện bởi các nhóm vi sinh vật khác nhau.
Vi sinh vật là những cơ thể sống, nó thường xuyên sinh trưởng phát triển và
chết đi. Chu trình sống của vi sinh vật rất nhanh, đặc biệt là vi khuẩn, cứ vài chục
phút lại cho ra một thế hệ. Trong quá trình sống vi sinh vật sử dụng một khối lượng
chất dinh dưỡng khổng lồ thông qua quá trình dinh dưỡng.
Quá trình hấp thụ các chất dinh dưỡng từ môi trường vào cơ thể sinh vật
được gọi là quá trình dinh dưỡng.
Các nguồn dinh dưỡng chính của vi sinh vật:
- Nước
- Nguồn dinh dưỡng cacbon: Vi sinh vật có khả năng sử dụng các nguồn
dinh dưỡng cacbon hết sức khác nhau. Chỉ trừ một số dạng cacbon thuần khiết, hầu
như các hợp chất cacbon có trong rhiên nhiên đều được các nhóm vi sinh vật khác
nhau sử dụng, ngay cả các hợp chất cao phân tử bền vững như xenlluloza.
- Nguồn dinh dưỡng nitơ: vi sinh vật có khả năng hấp thụ nhiều nguồn dinh
dưỡng nitơ khác nhau. Tuỳ theo đặc điểm dinh dưỡng của từng loại mà nó đòi hỏi
các dạng nitơ khác nhau.
- Nguồn dinh dưỡng khoáng: Nguyên sinh chất của vi sinh vật chứa một
hàm lượng khoáng khá lớn, hàm lượng này thay đổi tuỳ theo loài và tuỳ giai đoạn
sinh trưởng, phát triển của vi sinh vật. Bởi vậy nguồn dinh dưỡng khoáng đối với
vi sinh vật là vô cùng quan trọng.
- Các chất sinh trưởng: Nhiều loại vi sinh vật đòi hỏi phải có chất sinh
trưởng trong môi trường dinh dưỡng. Mặc dầu với liều lượng nhỏ, chất sinh trưởng
có tác dụng thúc đẩy quá trình sinh trưởng của vi sinh vật. Thiếu nó vi sinh vật
không thể mọc tốt mặc dù đầy đủ các nguồn dinh dưỡng khác.
Câu 2:
Dinh dưỡng cacbon
a) Tự dưỡng cacbon (dinh dưỡng vô cơ)
- Có khả năng sử dụng cacbon dưới dạng CO2.
- Theo nguồn năng lượng để đồng hóa CO2
+ Năng lượng mặt trời: tự dưỡng quang năng
Cơ chế:
Điều kiện: CO2, Vi sinh vật phải có sắc tố, ASMT, yếu tố môi trường cần thiết
(nhiệt độ, pH, nguồn dinh dưỡng khác)
Cơ chế tự dưỡng quang năng ở tảo (giống thực vật, gồm 2 giai đoạn)
Giai đoạn 1: Thủy phân nước
H2O
ES , ,Chlorophyl
2H+ + O—
Giai đoạn 2: Khử CO2 (sinh tổng hợp)
2H+ + O-- + CO2
ES, EnzQH
HCHO + O2
Cơ chế tự dưỡng quang năng ở vi khuẩn lưu huỳnh
2H2S + CO2
ES , Enz , VKS(sactotim)
HCHO + H2O + 2S
Quá trình nhường H+ không giải phóng O2
H2S là chất nhường H+
+ Năng lượng là năng lượng hóa năng (vi sinh vật không có sắc tố)
→
thực
hiện phản ứng oxy hóa – khử để khai thác năng lượng
→
dùng EH để khử CO2
→
tự
dưỡng cacbon theo kiểu tự dưỡng hóa năng.
Thường xảy ra ở vi khuẩn nitrit, nitrat hóa: thực hiện phản ứng oxy hóa –
khử: NH3, Fe, S
Ví dụ: 2NH3 + 2O2
→
2HNO2 + 4H+ + EH
4H+ + CO2
EH
HCHO + H2O
b) Dị dưỡng cacbon
Sử dụng cacbon dưới dạng hợp chất hữu cơ, nguồn từ động vật, thực vật
Kí sinh: khai thác nguồn cacbon từ cơ thể sống
