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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、pH124

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-DNA148

二、DNA的结构与复制149

三、DNA的变性和复性153

四、RNA154

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