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第一节 环境与环境工程面临的问题、可持续发展与微生物 1

绪论 1

第二节 环境工程微生物学的研究对象与任务 3

一、环境工程微牛物学的研究对象 3

二、环境上程微生物学的研究任务 4

第三节 微生物的概述 4

一、微生物的分类和命名 5

二、病毒和类病毒 7

三、原核微生物与真核微生物 7

四、微生物的待分 8

思考题 8

第一章 非细胞结构的超微生物-病毒 11

第一节 病毒的一般特征及其分类 11

一、病毒的特点 11

二、病毒的分类 11

二、病毒的化学组成和结构 12

第二节 病毒的形态和结构 12

一、病毒的形态和大小 12

第三节 病毒的繁殖 14

一、病毒的繁殖过程 14

二、病毒的溶原性 16

第四节 病毒的培养 16

一、病毒的培养特征 16

二、病毒的培养基 16

三、病毒的培养 17

第五节 病毒对物理、化学因素的抵抗力及在污水处理过程中的去除效果 19

一、病毒对物理因素的抵抗力 19

二、病毒对化学因素的抵抗力 20

三、病毒对抗菌物质的抵抗力 21

四、病毒在环境中的存活和在污水处理过程中的去除效果 21

思考题 23

一、细菌的个体形态与大小 24

第一节 细菌 24

第二章 原核微生物 24

二、细菌的细胞结构 25

三、细菌的培养特征 32

四、细菌的物理化学性质 34

第二节 古菌 38

一、古菌的特点 38

二、古菌的分类 39

第三节 放线菌 42

一、放线菌的形态和大小 42

二、放线菌的菌落形态 43

三、放线菌的繁殖 44

第四节 蓝细菌 45

一、色球藻纲 45

二、藻殖段纲 46

第六节 立克次氏体和支原体 47

一、立克次氏体 47

第五节 螺旋体 47

二、支原体 48

思考题 48

第三章 真核微生物 49

第一节 原生动物 49

一、原生动物的一般特征 49

二、原生动物的分类及各纲简介 50

三、原生动物的胞囊 56

第二节 微型后生动物 57

一、轮虫 58

二、线虫 59

三、寡毛类动物 59

四、浮游甲壳动物 60

五、苔藓虫、羽苔虫 60

第三节 藻类 62

一、藻类的一般特征 62

二、藻类的分类及各门特征简介 62

第四节 真菌 68

一、酵母菌 69

二、霉菌 70

三、伞菌 75

思考题 76

第四章 微生物的生理 77

第一节 微生物的酸 77

一、酶的组成 77

二、酶蛋白的结构 79

三、酶的活性中心 79

四、酶的分类与命名 80

五、酶的催化特性 82

六、影响酶活力的因素 83

第二节 微生物的营养 87

一、微生物的化学组成 88

二、微生物的营养物及营养类型 88

三、碳氮磷化 92

四、微生物的培养基 93

五、培养基的类别 94

六、营养物质进入微生物细胞的方式 94

第三节 微生物的产能代谢 97

一、产能代谢与呼吸作用的关系 98

二、产能代谢与呼吸类型 107

三、微生物的发光现象 108

第四节 微生物的合成代谢 108

一、产甲烷菌的合成代谢 109

二、化能自养型微生物的合成代谢 110

三、光合作用 113

四、异养微生物的合成代谢 113

思考题 113

第五章 微生物的生长繁殖与生存因子 115

第一节 微生物的生长繁殖 115

一、微牛物生长繁殖的概念 115

二、研究微生物生长的方法 116

三、细菌生长曲线在污（废）水微生物处理中的应用 120

四、微生物生长量的测定方法 121

第二节 微生物的生存因子 122

一、温度 122

二、pH 124

三、氧化还原电位 126

四、溶解氧 127

五、太阳辐射 130

六、水的活度与渗透压 130

七、表面张力 132

第三节 其他不利环境因子对微生物的影响 133

一、紫外辐射和电高辐射对微牛物的影响 133

二、超声波对微生物的影响 135

三、重金属对微牛物的影响 135

四、极端温度对微生物的影响 136

五、极端pH对微生物的影响 137

六、干燥对微生物的影响 137

七、若干有机物对微生物的影响 138

八、抗牛素对微生物的影响 140

第四节 做生物与微生物之间的关系 141

一、竞争关系 141

二、原始合作关系 141

三、共生关系 142

四、偏害关系 142

五、捕食关系 143

六、寄生关系 143

第五节 菌种的退化、复壮与保藏 144

一、菌种的退化和复壮 144

二、菌种的保藏 144

思考题 145

第六章 微生物的遗传和变异 147

第一节 微生物的遗传 148

一、遗传和变异的物质基础-DNA 148

二、DNA的结构与复制 149

三、DNA的变性和复性 153

四、RNA 154

五、微生物生长与蛋白质合成 155

六、微生物的细胞分裂 157

第二节 微生物的变异 157

一、变异的实质-基因突变 157

二、突变的类型 158

第三节 基因重组 162

一、杂交 162

二、转化 163

三、转导 163

第四节 遗传工程技术在环境保护中的应用 163

一、遗传工程技术在环境保护中的应用 163

二、基因工程技术在环境保护中的应用 165

三、PCR技术在环境保护中的应用 167

思考题 169

一、生态系统和生物圈 173

第一章 微生物生态 173

第一节 生态系统 173

二、生态平衡 175

三、生态系统的分类 176

第二节 土壤微生物生态 176

一、土壤的生态条件 176

二、微生物在土壤中的种类、数量和分布 177

三、土壤自净和污染土壤微生物生态 178

四、土壤污染和土壤生物修复 179

第三节 空气微生物生态 181

一、空气的生态条件 181

二、空气微生物的种类、数量和分布 182

三、空气微生物的卫生标准及生物洁净技术 184

四、空气微生物检测 184

第四节 水体微生物生态 187

一、水体中的微生物群落 187

二、水体自净和污染水体的微生物生态 189

三、水体富营养化 194

思考题 196

第二章 微生物在环境物质循坏中的作用 197

第一节 氧循环 197

第二节 碳循环 197

一、纤维素的转化 199

二、半纤维素的转化 200

三、果胶质的转化 200

四、淀粉的转化 201

五、脂肪的转化 202

六、木质素的转化 204

七、烃类物质的转化 207

第三节 氮循环 207

一、蛋白质水解与氨基酸转化 207

二、尿素的氨化 209

四、反硝化作 210

三、硝化作用 210

五、固氮作用 211

六、其它含氮物质的转化 213

第四节 硫循环 214

一、含硫有机构的转化 214

二、无机硫的转比 215

第五节 磷循环 217

一、含磷有机物的转化 218

第六节 铁、锰的循环 219

二、无机磷化合物的转化 219

思考题 221

第三章 水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理 223

第一节 污、废水生物处理中的生态系统 223

一、好氧活性污泥法 223

二、好氧生物膜法 232

第二节 活性污泥丝状膨胀和丝状膨胀控制对策 234

一、活性污泥丝状膨胀的成因 235

一、控制活性污泥丝状膨胀的对策 239

第三节 厌氧环境中活性污泥和生物膜的微生物群落 240

一、厌氧消化-甲烷发酵 240

二、光合细菌处理高浓度有机废水 245

三、含硫酸盐废水的厌氧微生物处理 245

思考题 247

第四章 污、废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理 248

第一节 污、废水深度处理-脱氯、除磷与微生物学原理 248

一、污、废水脱氮、除磷的目的和意义 248

二、天然水体中氮、磷的来源 248

三、微生物脱氮工艺、原理及其微生物 249

四、微生物除磷原理、工艺及其微生物 254

第二节 微污染水源水预处理中的微生物学问题 259

一、微污染水源水预处理的目的和意义 259

二、水源水污染源和污染物 259

三、微污染水源水微生物预处理及微生物群落 259

二、水的消毒方法 261

一、水消毒的重要性 261

第三节 饮用水的消毒及其微生物学效应 261

思考题 264

第五章 有机团体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落 265

第一节 有机固体废弃物的微生物处理及其微生物群落 265

一、堆肥法 265

二、卫生填埋法及渗滤液 270

第二节 废气的生物处理 270

一、废气的处理方法 270

二、含硫恶臭污染物及NH3，CO2的微生物处理 271

思考题 275

第六章 微生物学新技术在环境工程中的应用 276

第一节 固定化酶和固定化微生物在环境工程中的应用 276

一、酶制剂剂型 276

二、酶的提取 277

三、酶的纯化 277

四、固定化酶和固定化微生物的固定化方法 278

五、固定化酶和固定代微生物在环境工程中的应用 279

第二节 微生物细胞外多聚物的开发与应用 280

一、生物表面活性剂和生物乳化剂的开发与应用 281

二、微生物自身絮凝和沉淀作用 281

三、微生物絮凝剂和沉淀剂的开发与应用 282

第三节 优势菌种与生物制剂的开发与应用 283

思考题 284

实验 287

实验一 光学显微镜的操作及细菌、放线菌和蓝细菌个体形态的观察 287

实验二 酵母茵、霉菌、藻类、原生动物及微型后生动物个体形态的观察 291

实验三 微生物细胞数的计数 292

实验四 微生物的染色 294

实验五 细菌淀粉酶和过氧化氢酶的定性测定 297

实验六 培养基的制备和灭菌 299

实验七 细菌纯种分离、培养和接种技术 303

实验八 纯培养菌种的菌体、菌落形态的观察 308

实验九 甲大肠菌群数的测定 309

实验九 卫生细菌的检验 309

实验九 乙细菌菌落总数（CFU）的测定 315

实验十 粪大肠杆菌的测定 317

实验十一 噬菌体的分离与纯化 318

实验十二 噬菌体效价的测定 320

实验十三 空气微生物的检测 322

实验十四 富营养化湖中藻类的测定（叶绿素 a法） 324

附录一 教学用染色液的配制 327

附录 327

附录二 几种常用染色方法 329

附录三 教学用培养基 330

附录四 显微镜的保养 332

附录五 大肠菌群检验表（MPN法） 333

附录六 标准大气压下不同温度的溶解氧量 335

附录七 各种微生物的时代时间（G）与单细胞微生物群体的指数生长（时代时间30min) 336

附录八 各种溶质的渗透压 337

主要参考书目 338