环境微生物分类与检测技术PDF电子书下载

1　微生物在生物界的地位 2

1.1　微生物概述 2

1.1.1　微生物的定义 2

1.1.2　微生物的五大共性 2

第一篇　微生物分类学基础 2

1.1.3　微生物的三大类群 4

1.1.4　微生物与人类社会文明进步 6

1.2　微生物的系统分类 6

1.2.1　微生物的系统分类单元 6

1.2.2 亚种以下的几个分类名词 7

1.3.2　微生物的学名 8

1.3　微生物的命名与学名 8

1.3.1　微生物的命名 8

1.4　微生物的分类地位 10

1.5　微生物的类型 12

1.5.1　微生物的营养类型 12

1.5.2　氧气与微生物的类型 13

2　各大类微生物的分类系统 16

2.1 原核微生物分类系统 16

2.1.1 《伯杰氏系统细菌学手册》和原核微生物分类系统 16

2.1.2　《伯杰氏系统细菌学手册》第1版（1984～1989）的分类 16

2.1.3　《伯杰氏系统细菌学手册》第2版的分类 18

2.2　真菌分类系统 19

2.2.1 以Ma rtin为代表的分类系统 20

2.2.2 Ainsworth等的分类系统（1973） 20

2.2.3　《真菌字典》的分类系统（1995） 20

2.3　病毒分类系统 21

2.4　原生动物分类系统 22

2.5　藻类分类系统 22

3.1 细菌 24

3.1.1 细菌的形态与大小 24

3　原核微生物的主要类群及其形态构造 24

第二篇 环境微生物的主要类群 24

3.1.2 细菌细胞的构造与功能 27

3.1.3　细菌的繁殖 33

3.1.4 细菌的培养特征——细菌群体的形态 33

3.1.5 污染控制工程中常见的细菌属 36

3.2　放线菌 38

3.2.1　放线菌的形态构造 38

3.2.2　放线菌的繁殖 40

3.2.3　放线菌的培养特征 40

3.2.4　放线菌的主要类群（代表属） 41

3.3.1 蓝细菌 42

3.3　光合型细菌 42

3.3.2　光合细菌 44

3.4 古细菌 45

3.4.1 古细菌的系统发育 45

3.4.2 古细菌的重要特征 45

3.4.3 古细菌的主要类群 46

3.5 鞘细菌 48

3.5.1　铁细菌 49

3.5.2　球衣菌属 50

3.6 滑动细菌 51

4.1.1 酵母菌的形态和结构 53

4　真核微生物 53

4.1 酵母菌 53

4.1.2 酵母菌的繁殖方式 54

4.1.3 酵母菌的培养特征 55

4.1.4　酵母菌的代表属 56

4.1.5 利用酵母菌处理废水及SCP的生产 57

4.2 霉菌 57

4.2.1 霉菌的形态和细胞结构 58

4.2.2　霉菌的繁殖 59

4.2.3　霉菌的菌落特征 59

4.2.4　霉菌的代表属 60

4.3　黏菌 64

4.3.1　黏菌的形态 64

4.3.2　黏菌的繁殖 65

4.4 原生动物 66

4.4.1 原生动物的特征 66

4.4.2　原生动物的繁殖 67

4.4.3　原生动物的分类 67

4.5 藻类 70

4.5.1 藻类的形态与结构 70

4.5.2 藻类的生理特征 71

4.5.3 藻类的繁殖和生活史 72

4.5.4　藻类的分类 72

4.6　微型后生动物 75

4.6.1　轮虫 75

4.6.2 浮游甲壳类动物 75

4.6.3 线虫 76

4.6.4　寡毛虫 76

5　非细胞型生物 78

5.1　病毒 78

5.1.1 病毒的形态结构 78

5.1.3　病毒的群体特征 80

5.1.2　病毒的增殖 80

5.1.4　水中病毒的去除与破坏 81

5.2　噬菌体 82

5.2.1 噬菌体的形态结构 82

5.2.2　烈性噬菌体 82

5.2.3　温和噬菌体 82

5.3 亚病毒 83

5.3.1 类病毒 83

5.3.2　拟病毒和卫星RNA 84

5.3.3　朊病毒 84

6.1 土壤中的微生物 88

第三篇　环境微生物的分类 88

6 自然环境中的微生物 88

6.1.1 土壤是微生物的良好生境 89

6.1.2 土壤微生物的分布及种类 89

6.2　水环境中的微生物 93

6.2.1 水是微生物的良好生境 93

6.2.2　淡水环境中的微生物 93

6.2.3　咸水环境中的微生物 95

6.3　空气中的微生物 96

6.3.1 空气生态条件 96

6.3.3 空气中微生物的分布与种类 97

6.3.2　空气是传播微生物的介质 97

6.4.1 高温环境中的微生物——嗜热菌 99

6.4　极端环境中的微生物 99

6.4.2　低温环境中的微生物——嗜冷菌 103

6.4.3 高盐环境中的微生物——嗜盐菌 104

6.4.4 高酸环境中的微生物——嗜酸菌 107

6.4.5 高碱环境中的微生物——嗜碱菌 108

6.4.6 高压环境中的微生物——嗜压菌 109

6.4.7 高辐射环境中的微生物——抗辐射微生物 111

6.5.1 互生关系 112

6.5.2 共生关系 112

6.5　微生物与生物环境间的关系 112

6.5.3 寄生关系 114

6.5.4　拮抗关系 116

6.5.5　捕食关系 116

7　污染环境的微生物 117

7.1 水体污染与自净微生物 117

7.1.1 污染水体的微生物 117

7.1.2　水体自净微生物 117

7.2 水体中的病原微生物 118

7.2.1 水中病原微生物的来源 118

7.2.3　水传病原微生物及其疾病 119

7.2.2 水中病原菌的传播方式 119

7.2.4　水体病原微生物的防治 123

7.3 污染空气的微生物 123

7.3.1　微生物对空气的污染 123

7.3.2 空气污染微生物的防治 124

7.4 土壤污染的微生物 125

7.4.1　微生物对土壤的污染 125

7.4.2　土壤病原微生物污染的预防 126

7.5　产毒微生物及危害 126

7.5.1 细菌毒素 126

7.5.3　真菌毒素 128

7.5.2　放线菌毒素 128

7.5.4　藻类毒素 130

7.6 富营养化水体中的微生物 130

7.6.1　水体的富营养化 130

7.6.2 水体富营养化产生的原因 131

7.6.3 水体富营养化的危害 132

7.6.4 富营养化水体中的常见藻类 132

7.6.5　控制水体富营养化的措施与方法 133

8　污染物生物处理的微生物 134

8.1　微生物在自然界物质循环中的作用 134

8.1.1　碳素循环 134

8.1.2 氮素循环 135

8.1.3　硫素循环 139

8.1.4　磷素循环 140

8.1.5　铁的循环 141

8.2 环境污染物质降解与转化的微生物 141

8.2.1　微生物降解有机物质的潜在能力 141

8.2.2　微生物对污染物质的作用 142

8.2.3　微生物对有机污染物的降解 143

8.2.4　微生物对无机污染物的降解 146

8.3 常用废水生物处理的微生物 148

8.3.1　废水生物处理过程及基本原理 148

8.3.2　废水好氧生物处理的主要微生物类群 149

8.3.3　废水厌氧生物处理的主要微生物类群 153

8.3.4　兼氧处理法 154

8.3.5　光合细菌法 154

8.4 治理废气与废渣的微生物 154

8.4.1　废气治理微生物 154

8.4.2　废渣治理微生物 157

8.5 土壤污染修复的微生物 159

8.5.1 土壤金属污染修复微生物 159

8.5.2 土壤有机污染修复微生物 161

8.6.2　赤潮的防治 164

8.6 海洋污染修复的微生物 164

8.6.1　石油污染修复微生物 164

8.6.3 柴油污染修复微生物 165

8.7　地下水污染修复的微生物 165

8.7.1 地下水污染修复方法 165

8.7.2　地下水有机污染修复微生物 166

8.7.3 地下水无机污染修复微生物 167

9　环境资源微生物 170

9.1　微生物肥料 170

9.1.1　微生物肥料概述 170

9.1.2　微生物肥料的种类 171

9.1.3　微生物堆肥 175

9.2　微生物农药 176

9.2.1　微生物农药概述 176

9.2.2　微生物农药的种类 177

9.3　EM菌群 182

9.3.1 概述 182

9.3.2 EM中主要微生物及作用 183

9.3.3　EM技术的应用 184

9.4 生物质降解微生物 187

9.4.1 降解纤维素的微生物 187

9.4.3　果胶质分解微生物 191

9.4.2　半纤维素降解微生物 191

9.4.4　木质素分解微生物 192

9.5　微生物生物能源 193

9.5.1 沼气发酵微生物 193

9.5.2　微生物制氢 196

9.5.3 乙醇发酵微生物 197

9.6　微生物与生物降解塑料 198

9.6.1　聚β－羟基烷酸 199

9.6.2　乳酸聚合物 202

9.7.1　概述 204

9.7　单细胞蛋白 204

9.7.2 用于生产SCP的微生物 205

9.7.3 SCP的生产及原料 206

9.7.4 SCP的应用 208

9.8　细菌冶金 208

9.8.1 细菌冶金的原理 209

9.8.2　细菌冶金中的微生物及培养条件 209

9.8.3 细菌冶金的方法 210

9.8.4 细菌冶金的优点及限制 211

9.9 生物表面活性剂 211

9.9.1 生物表面活性剂的特点 211

9.9.3 生物表面活性剂的应用 212

9.9.2 产生表面活性剂的微生物 212

9.10　生物吸附剂 214

9.10.1 微生物对金属离子的吸附作用 214

9.10.2 生物吸附剂的种类 214

9.10.3 生物吸附剂的应用 216

9.11　化石燃料的生物脱硫 216

9.11.1 化石燃料中的硫 217

9.11.2　微生物脱硫的机制 217

9.11.3　煤炭生物脱硫微生物 218

9.12　微生物絮凝剂 218

9.12.2 生物絮凝剂的特点 219

9.12.1 生物絮凝剂的分类 219

9.12.3 生物絮凝剂的絮凝机理 220

9.12.4 生物絮凝剂产生菌 220

9.12.5 生物絮凝剂的应用 221

9.13　环境生物制剂及其开发研究的基本方法 222

9.13.1　环境生物制剂 222

9.13.2 环境生物制剂的特点 222

9.13.3　环境生物制剂的研究要求 222

9.13.4　环境生物制剂的研究方法 223

10.1.1 用固体平板培养基分离纯培养 230

10.1 微生物纯培养的分离方法 230

10　微生物分类鉴定的方法 230

第四篇　环境微生物检测技术 230

10.1.2　用液体培养基分离纯培养 232

10.1.3　利用选择培养基分离 232

10.1.4　噬菌体的分离与纯化 232

10.2　微生物分类鉴定的依据和方法 233

10.2.1　微生物分类鉴定的依据 233

10.2.2　微生物分类鉴定的方法 234

10.3 测定微生物生长繁殖的方法 237

10.3.1 测生长量 237

10.3.2　计繁殖数 238

10.4 微生物的染色技术与个体形态的观察 239

10.4.1 细菌的染色与形态观察 240

10.4.2 酵母菌的染色与形态观察 241

10.5　微生物大小的测定 241

10.5.1　测量微生物大小的工具 241

10.5.2 目镜测微尺的标定 242

10.5.3 细胞大小的测定 242

10.5.4 菌体大小的表示方法 242

10.6.1　概述 243

10.6.2　血球计数板 243

10.6　微生物的显微直接计数法 243

10.6.3　血球计数板计数微生物的方法 244

11　环境微生物的现代分类检测技术 245

11.1 DNA碱基组成（G+C）mol％分析 245

11.1.1 DNA（G+C）mol％值的测定 245

11.1.2　DNA（G+C）mol％值在环境微生物分类鉴定中的应用 246

11.2　核酸杂交 246

11.2.1 DNA-DNA同源性分析 246

11.2.4 影响杂交的因素 247

11.2.3　杂交方法 247

11.2.2 DNA-rRNA同源性分析 247

11.3 16S rRNA序列分析技术 248

11.3.1 16S rRNA序列分析技术的基本原理 248

11.3.2　16S rRNA序列分析技术在环境微生物分类鉴定中的应用 248

11.3.3 采用16S rRNA法进行环境微生物分离鉴定应注意的问题 249

11.4　DNA芯片技术 249

11.4.1 DNA芯片技术的基本原理 250

11.4.2 DNA芯片的制备 250

11.4.3 DNA芯片的分类 250

11.5.1 生物传感器的定义与分类 251

11.5 生物传感器技术 251

11.4.4　DNA芯片技术在环境微生物分类鉴定中的应用 251

11.5.2 生物传感器的基本结构和工作原理 252

11.5.3 生物传感器应用于环境监测实例 253

11.6 PCR技术 255

11.6.1 PCR技术的基本原理 255

11.6.2 PCR产物的检测方法 256

11.6.3 PCR反应的分类 256

11.6.4 影响PCR反应的因素 256

11.6.5 PCR技术在环境微生物分类鉴定中的应用 257

11.7　Biolog方法鉴定环境微生物群落技术 259

11.6.6 PCR衍生技术 259

11.7.1 Bio1og方法的原理与特点 260

11.7.2 Bio1og系统的组成与操作方法 260

11.7.3　数据分析 261

11.7.4　Biolog方法在环境微生物群落研究中的应用 261

11.7.5 不足与改进建议 262

11.8　DNA指纹图谱技术 262

11.8.1 限制性片段长度多态性分析 262

11.8.2 随机扩增DNA多态性分析 264

11.8.3　扩增片段长度多态性分析 266

11.10.2　蛋白质图谱分析 269

11.10.1　氨基酸顺序分析法 269

11.9 低分子量RNA梯度凝胶电泳的图谱分析 269

11.10　蛋白质分析 269

11.11　血清学的检测方法 270

11.11.1　凝集反应检测技术 270

11.11.2　免疫荧光检查法 274

11.11.3　酶联免疫吸附 274

11.12　微生物酶检测技术 276

11.12.1　三磷酸腺苷酶 276

11.12.3　酶底物荧光显示法 277

11.12.4　苯丙氨酸脱氨酶试验 277

11.12.2　细菌脱氢酶 277

11.12.5　氧化酶试验 278

11.12.6　血浆凝固酶试验 278

11.12.7　接触酶试验 279

11.12.8　精氨酸双水解酶试验 279

12　环境质量的微生物监测与评价技术 280

12.1 环境污染的一般指示微生物 280

12.1.1 细菌总数 280

12.1.2　霉菌和酵母菌总数 281

12.2 土壤的卫生微生物学检测 281

12.2.1　土壤样品的采集 281

12.2.2 土壤的卫生微生物学检测 282

12.3.1　水样采集 283

12.3　水质微生物检测 283

12.3.2 水质污染的指示菌 284

12.3.3　水质微生物检验方法 285

12.4　水质微型生物群落监测PFU法 290

12.4.1 适用范围 290

12.4.2 原理 290

12.4.5　仪器和试剂 291

12.4.6　试验步骤 291

12.4.4　试验用材料及设备 291

12.4.3　试验环境 291

12.4.7　结果的表示和有效性 292

12.5　微生物对空气污染的监测 293

12.5.1　概述 293

12.5.2 空气卫生细菌检验 294

12.6 污染物致突变性的微生物检测方法 295

12.6.1　Ames致突变试验 295

12.6.2　发光细菌试验 297

12.6.3　SOS显色试验 298

12.6.4　溶源性细菌试验 299

附录　本书出现的部分微生物种属名称 300

主要参考文献 304