Question

【題目】閱讀下面材料，完成（1）~（4）題

厭氧膜生物反應器處理高濃度有機廢水的研究

隨著科學技術和生物工程的發展，微生物作為污水的“清道夫”應用越來越廣泛。微生物能夠快速繁殖，分解污染物并將其轉化為無害物質，實現對污水的高效處理。

在現有的各類污水處理技術中，好氧生物處理技術發展較為成熟，但存在能耗高、污泥產量高以及資源回收率低等缺點。厭氧生物處理是厭氧微生物利用有機廢水中的有機質作為自身營養物質，在適宜的條件下（如合適的溫度、pH 等）將其轉化為沼氣的過程。后者具有能耗低、污泥產量少及易于控制等優點。

厭氧膜生物處理技術結合了厭氧生物處理與膜過濾系統，成為處理高濃度有機廢水的研究熱點。厭氧膜生物反應器（AnMBR）是此項技術的實際應用，其工作過程分為厭氧消化與膜過濾兩個階段，具體裝置如圖所示。

厭氧消化過程是由厭氧微生物所進行的一系列生物化學的耦合反應。由于厭氧反應器內部各區域的差異，造成非產甲烷細菌、產甲烷細菌出現有規律的演替，通過各種群之間的相互利用、相互制約，

構成一個相對穩定的微生物群落，從而保證了生物代謝過程的正常進行。厭氧反應器是AnMBR的核心裝置之一，其設計必須保證微生物停留的時間足

夠長，這樣才能減少污染物與膜的接觸，減少膜污染的發生。

選擇合適的膜材料和膜組件是反應器設計的關鍵。應用于AnMBR的膜材料可分為3種形態：疏水性有機聚合膜、金屬膜和非金屬膜（陶瓷膜）。膜污染是各類膜生物反應器技術都面臨的難題之一。在污水處理過程中，反應器中的物質（水溶性有機物、細胞裂解產物和無機沉淀物等）會在膜孔、膜表面沉積，形成膜垢。膜結垢后使得整個操作系統的穩定性和可靠性減小，從而降低了反應器的處理效能。解決這些問題的方法除了更換膜，還可以對膜進行清潔。物理法清潔主要包括反沖洗、表面沖洗和超聲波處理；化學法是指運用特定的試劑（酸、堿和氧化劑等）來去除膜的污染；生物法是指采用酶制劑來清洗膜污染物中的有機污染物。

如果能有效解決AnMBR目前存在的各種問題，此技術將在污水處理方面發揮更大的作用。

（1）根據材料信息可以看出，厭氧膜生物處理技術是利用微生物的________作用和膜的過濾功能，有效處理高濃度有機廢水。應用此技術可以__________（選擇下列序號填寫），實現環境與經濟效益的雙贏。

a.促進物質循環再生 b.促進新物種的產生 c.提高人類對生態系統能量利用的效率

（2）研究發現，用AnMBR處理海產品加工的高鹽度廢水時，常常出現處理效果差，去除速度低等現象，可能的原因是____________。

（3）科研人員欲利用現有能分解不同有機污染物的各菌種和基因工程技術，培育出一種能同時高效降解多種有機污染物的超級菌，用以提高AnMBR處理廢水的能力。請簡述培育思路。__________

（4）結合文中信息分析，與物理法和化學法清潔膜相比，生物法清潔膜的優勢。 __________

Answer 1

【答案】分解 ac 較高鹽度會使厭氧微生物失水或酶的活性受抑制 將不同菌中分解不同有機污染物質的相關基因導入同一微生物中；

用僅以有機污染物為碳源的選擇培養基培養轉基因的微生物；

經篩選得到分解有機污染物效果最好的超細菌（工程菌） 酶制劑沒有二次污染，而且對膜不產生損害；酶制劑可以反復利用；酶制劑效率高

【解析】

依據題干信息“厭氧膜生物處理技術結合了厭氧生物處理與膜過濾系統，成為處理高濃度有機廢水的研究熱點”，可知厭氧微生物通過分解污染物中的有機物，實現了物質的循環利用，同時提高了能量的利用率，據此答題。

（1）依據材料信息，厭氧膜生物處理技術結合了厭氧生物處理與膜過濾系統，其中微生物能夠快速繁殖，分解污染物并將其轉化為無害物質，實現對污水的高效處理。此項技術可以促進物質循環再生以及提高人類對生態系統能量利用的效率。

（2）在高濃度的鹽水中，較高鹽度會使厭氧微生物失水或酶的活性受抑制，從而會導致污染物處理效果差，去除速度低等現象。

（3）利用基因工程技術將能分解不同有機污染物的各菌種培育出一種能同時高效降解多種有機污染物的超級菌的具體過程為：首先將不同菌中分解不同有機污染物質的相關基因導入同一微生物中，然后用僅以有機污染物為碳源的選擇培養基培養轉基因的微生物，最后篩選得到分解有機污染物效果最好的超細菌（工程菌）。

（4）生物法清潔膜與物理法和化學法清潔膜相比具有顯著的優勢，表現在酶制劑沒有二次污染，而且對膜不產生損害；酶制劑可以反復利用；酶制劑效率高等等。