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1 绪论 1

1.1 微生物概述 1

1.1.1 微生物的概念 1

1.1.2 微生物的特点 2

1.2 微生物在生态系统中的重要作用 3

1.2.1 生产者 3

1.2.2 消费者 3

1.2.3 分解 3

1.3 环境工程微生物学的内容 4

1.3.1 微生物学的基本知识 4

1.3.2 微生物对污染物的降解和转化 4

1.3.3 微生物污染的检测与防治 5

1.3.4 微生物在治理环境污染中的应用 5

1.3.5 发展前景 5

思考题 7

2 环境中微生物的主要类群 8

2.1 原核细胞型微生物 9

2.1.1 细菌 9

2.1.2 放线菌 21

2.1.3 蓝细菌 23

2.2 真核细胞型微生物 27

2.2.1 真菌 27

2.2.2 微型藻类 33

2.2.3 原生动物 41

2.2.4 微型后生动物 47

2.3 非细胞型微生物——病毒 51

2.3.1 病毒的主要特征 51

2.3.2 病毒的形态与大小 52

2.3.3 病毒的结构和化学组成 52

2.3.4 病毒的繁殖 52

2.3.5 病毒的分类 54

2.3.6 影响病毒存活的因素 54

思考题 55

3 微生物的营养 56

3.1 微生物的营养物质 56

3.1.1 微生物细胞的化学组成 57

3.1.2 微生物的营养物质 57

3.2 微生物的营养类型 59

3.2.1 光能自养型 60

3.2.2 光能异养型 61

3.2.3 化能自养型 61

3.2.4 化能异养型 61

3.3 培养基及培养条件 61

3.3.1 配制培养基的原则 62

3.3.2 培养基类型及应用 63

3.3.3 微生物的培养条件 64

3.4 营养物的吸收 68

思考题 69

4 微生物生长代谢与遗传变异 70

4.1 微生物的代谢 70

4.1.1 酶 71

4.1.2 微生物的呼吸作用 74

4.2 微生物的生长、繁殖 78

4.2.1 微生物生长、繁殖的测定 78

4.2.2 群体生长规律——生长曲线 79

4.2.3 细菌生长曲线在污水生物处理中的应用 82

4.3 微生物的遗传与变异 82

4.3.1 遗传与变异的物质基础 82

4.3.2 微生物的变异 83

4.4 菌种的保藏 86

4.4.1 菌种的保藏 86

4.4.2 菌种的退化 88

4.4.3 菌种的复壮 88

思考题 89

5 环境因子对微生物的影响 90

5.1 基本概念 90

5.1.1 灭菌 91

5.1.2 消毒 91

5.1.3 防腐 91

5.1.4 无菌 91

5.1.5 除菌 91

5.2 温度对微生物的影响 91

5.2.1 高温的影响 91

5.2.2 低温的影响 93

5.3 辐射对微生物的影响 94

5.3.1 紫外线的影响 94

5.3.2 X射线和γ射线的影响 95

5.3.3 微波和超声波的影响 95

5.4 水分对微生物的影响 96

5.4.1 干燥 96

5.4.2 渗透压 96

5.5 化学因子对微生物的影响 97

5.6 生物间的相互关系 98

5.6.1 共生关系 98

5.6.2 互生关系 98

5.6.3 拮抗关系 99

5.6.4 寄生关系 99

思考题 99

6 环境中微生物的检测 100

6.1 土壤中的微生物 100

6.1.1 土壤是微生物生活的良好环境 100

6.1.2 土壤微生物的种类、数量及其分布 101

6.1.3 土壤微生物的分离和计数 103

6.2 水体中的微生物 104

6.2.1 水中微生物的种类、分布 104

6.2.2 水的细菌学检测 105

6.3 空气中的微生物 108

6.3.1 空气中微生物的来源、数量 108

6.3.2 空气中微生物的检测方法 109

思考题 109

7 微生物对环境的污染与危害 110

7.1 水体富营养化 110

7.1.1 水体富营养化的形成及影响因素 111

7.1.2 水体富营养化的危害 112

7.1.3 优势藻种 112

7.1.4 水体富营养化的监测与防治 112

7.2 病原微生物 114

7.2.1 空气中的病原微生物 114

7.2.2 水中的病原微生物 115

7.2.3 土壤中的病原微生物 116

7.3 微生物毒素 117

7.3.1 细菌毒素 117

7.3.2 真菌毒素 117

7.3.3 藻类毒素 117

思考题 117

8 微生物对化学物质的降解与转化 119

8.1 微生物降解与转化化学物质的能力 120

8.1.1 污染物的可生物降解性 120

8.1.2 影响微生物降解与转化的因素 123

8.1.3 微生物降解与转化污染物的巨大潜力 124

8.2 微生物在自然界物质循环中的作用 125

8.2.1 碳素循环 125

8.2.2 氮素循环 131

8.2.3 硫素循环 134

8.2.4 磷素循环 135

8.3 各类合成化合物的生物降解与转化 136

8.3.1 农药的生物降解 136

8.3.2 塑料的生物降解 137

8.3.3 多氯联苯的生物降解 139

8.3.4 合成洗涤剂的生物降解 139

8.3.5 偶氮化合物的生物降解 140

8.3.6 氰和腈的生物降解 140

8.4 重金属污染物的转化 141

8.4.1 汞的生物转化 141

8.4.2 砷的生物转化 142

8.4.3 镉的生物转化 143

8.4.4 铅的生物转化 143

思考题 143

9 微生物在水污染治理中的作用 144

9.1 水体的自净作用 144

9.1.1 水体的自净 144

9.1.2 污化系统及污化指示生物 145

9.2 污、废水生物处理方法分类 146

9.3 活性污泥法中的微生物及其作用 147

9.3.1 活性污泥的生物组成 147

9.3.2 活性污泥法的生物净化机理 148

9.3.3 活性污泥中微生物的指示作用 148

9.3.4 活性污泥的培养及驯化 150

9.4 生物膜法中的微生物及其作用 151

9.4.1 生物膜的微生物组成 151

9.4.2 生物膜中微生物的净化作用 151

9.4.3 生物膜中微生物的指示作用 152

9.4.4 生物膜的培养 153

9.5 厌氧消化法中的微生物及其作用 153

9.5.1 厌氧消化法的主要机理——甲烷发酵 154

9.5.2 厌氧消化的微生物类群 154

9.5.3 厌氧活性污泥的培养 155

9.6 影响生物处理的因素 155

9.6.1 温度 155

9.6.2 pH值 155

9.6.3 有毒物质 156

9.6.4 营养元素配比 156

9.7 EM生物技术处理污水 156

思考题 157

10 实验 158

10.1 显微镜的使用及微生物形态观察 158

10.1.1 目的和要求 158

10.1.2 器材和材料 158

10.1.3 实验内容 158

10.1.4 实验报告 161

10.1.5 思考题 161

10.2 细菌的简单染色法及革兰氏染色法 162

10.2.1 目的和要求 162

10.2.2 染色原理 162

10.2.3 实验材料和用具 162

10.2.4 实验内容及步骤 163

10.2.5 思考题 165

10.3 水体卫生细菌学检验 165

10.3.1 培养基及其他物品的制备及灭菌 165

10.3.2 水中细菌总数及大肠菌群的测定 169

10.3.3 实验报告 175

10.3.4 思考题 175

10.4 微生物对有机物降解与转化能力的定性分析 175

10.4.1 目的和要求 175

10.4.2 基本原理 175

10.4.3 实验材料 175

10.4.4 实验内容 176

10.4.5 实验报告 178

10.4.6 思考题 179

10.5 微生物对有机物降解与转化能力的定量分析 179

10.5.1 目的和要求 180

10.5.2 基本原理 180

10.5.3 材料与试剂 180

10.5.4 方法与步骤 181

10.5.5 实验报告 183

10.5.6 附注 184

10.5.7 思考题 184

10.6 活性污泥和生物膜生物相观察 185

10.6.1 实验目的 185

10.6.2 实验原理 185

10.6.3 实验器材 185

10.6.4 实验步骤 185

10.6.5 实验报告 187

10.6.6 思考题 187

参考文献 188