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第1章 绪论 1

1.1 微生物的概念及主要类群 1

1.2 微生物学的研究内容 2

1.3 人类对微生物的认识及研究 2

1.4 环境工程微生物学 4

1.5 环境工程微生物学的研究内容和任务 4

1.6 环境工程微生物学的发展及研究现状 4

1.7 微生物的特点与其利用 5

第2章 原核（微）生物 7

2.1 细菌 7

2.1.1 细菌的形态与大小 7

2.1.2 细菌的细胞结构 8

2.1.3 细菌的培养特征 14

2.1.4 环境工程中常见的细菌 15

2.2 放线菌 17

2.2.1 放线菌的形态结构 17

2.2.2 放线菌的繁殖方式 17

2.2.3 放线菌的培养特征 18

2.2.4 放线菌常见代表属 18

2.3 蓝细菌 18

2.4 古细菌 18

2.5 其他原核微生物 19

2.5.1 支原体 19

2.5.2 立克次体 19

2.5.3 衣原体 19

第3章 真核微生物 21

3.1 真菌 21

3.1.1 霉菌 21

3.1.2 酵母菌 23

3.2 其他真核微生物 24

3.2.1 微型藻类 24

3.2.2 原生动物 24

3.2.3 微型后生动物 26

第4章 病毒 30

4.1 病毒的一般特征及其分类 30

4.1.1 病毒的特征 30

4.1.2 病毒的分类 30

4.2 病毒的形态及结构 31

4.3 病毒的增殖 32

4.4 病毒的培养和检测 33

4.4.1 病毒的培养基 33

4.4.2 病毒的培养特征 33

4.4.3 病毒的培养 33

4.4.4 病毒的检测 34

4.5 病毒在环境中的赋存状态及其在污水处理过程中的去除 34

4.5.1 病毒在环境中的赋存状态 34

4.5.2 污水处理过程中对病毒的去除效果 34

第5章 微生物的营养 36

5.1 微生物的营养及类型 36

5.1.1 微生物细胞的化学组成 36

5.1.2 营养物质及其生理功能 36

5.1.3 微生物的营养类型 38

5.2 培养基 39

5.3 微生物对营养物质的吸收 41

5.3.1 单纯扩散 41

5.3.2 促进扩散 41

5.3.3 主动运输 41

5.3.4 基团转位 42

5.3.5 膜泡运输 42

5.4 微生物营养与废水生物处理的关系 42

5.4.1 污水与污水生物处理 42

5.4.2 微生物营养与污水处理的关系 43

5.4.3 污水生物处理对水质的要求 45

第6章 微生物的代谢 46

6.1 代谢概述 46

6.2 微生物的酶及酶促反应 46

6.2.1 酶的组成 46

6.2.2 酶的结构与功能 47

6.2.3 酶促反应的特点 48

6.2.4 酶的种类与命名 49

6.2.5 酶促反应动力学 50

6.2.6 影响酶活性的因素 52

6.2.7 微生物的酶与废水生物处理的关系 54

6.3 微生物的产能代谢 54

6.3.1 生物氧化与呼吸作用 54

6.3.2 微生物的呼吸类型 56

6.3.3 自养微生物的产能代谢 63

6.3.4 微生物的产能代谢与废水生物处理的关系 63

6.4 微生物的合成代谢 64

6.4.1 化能自养型微生物的合成代谢 64

6.4.2 光能自养型微生物的合成代谢 64

第7章 微生物的生长繁殖及其控制 67

7.1 微生物的生长与繁殖 67

7.1.1 微生物的分批培养 67

7.1.2 微生物的连续培养 70

7.2 不同废水生物处理法中微生物的生长特点及控制生长的意义 70

7.3 环境因素对微生物生长的影响 71

7.3.1 温度 71

7.3.2 pH 73

7.3.3 氧化还原电位 74

7.3.4 溶解氧 74

7.3.5 重金属及其化合物 76

7.4 对有害微生物生长的控制 77

7.4.1 物理控制方法 78

7.4.2 化学控制方法 79

7.5 微生物的遗传与变异 80

7.5.1 遗传物质在细胞中的存在方式 81

7.5.2 基因突变 83

7.6 菌种的保藏 85

第8章 微生物的生态 87

8.1 微生物生态学 87

8.1.1 微生物生态学的定义 87

8.1.2 微生物生态学的任务 87

8.1.3 微生物在生态系统中的作用 87

8.2 自然环境中的微生物 88

8.2.1 土壤环境中的微生物 88

8.2.2 水环境中的微生物 90

8.2.3 空气中的微生物 91

8.2.4 极端环境中的微生物 92

8.3 微生物与微生物之间的关系 95

8.3.1 竞争关系 95

8.3.2 原始合作关系 95

8.3.3 共生关系 96

8.3.4 偏害关系 96

8.3.5 捕食关系 96

8.3.6 寄生关系 96

8.4 环境中的微生物群落的演替 97

8.4.1 微生物群落演替的概念 97

8.4.2 群落的生态演替 97

8.5 环境污染与自净 99

8.5.1 土壤污染与土壤自净 99

8.5.2 水体污染与水体自净 100

8.5.3 水体富营养化 105

第9章 微生物在物质循环中的作用 110

9.1 物质循环与微生物的矿化作用 110

9.2 碳素循环 110

9.2.1 自然界的碳素循环 110

9.2.2 微生物在碳素循环中的作用 111

9.2.3 微生物对主要含碳化合物的转化和分解过程 112

9.3 氮素循 115

9.3.1 自然界中的氮素循环 115

9.3.2 微生物在氮素循环中的作用 115

9.4 硫循环 118

9.4.1 自然界中的硫循环 119

9.4.2 微生物在硫循环中的作用 119

9.5 磷素循环 120

9.5.1 自然界的磷素循环 120

9.5.2 微生物在磷素循环中的作用 121

9.6 铁和锰的生物转化 122

9.6.1 铁循环 122

9.6.2 锰循环 123

9.7 微生物对有毒物质的降解与转化 123

9.7.1 对合成有机物的降解作用 123

9.7.2 对无机污染物的转化 128

第10章 废水生物处理的微生物学原理 132

10.1 废水生物处理的基本原理 132

10.2 废水生物处理中微生物存在的状态 133

10.2.1 活性污泥 133

10.2.2 生物膜法 136

10.3 废水厌氧生物处理的微生物学原理 139

10.3.1 厌氧生物处理原 139

10.3.2 厌氧生物处理的特点 140

10.3.3 厌氧活性污泥的培养 140

第11章 废水生物脱氮除磷 141

11.1 脱氮除磷的目的和意义 141

11.2 天然水体中氮、磷的来源 141

11.3 废水生物脱氮原理 141

11.3.1 脱氮原理 141

11.3.2 参与硝化与反硝化的微生物 142

11.4 废水生物脱氮工艺 145

11.5 废水生物除磷原理 148

11.5.1 生物除磷的生物学原 148

11.5.2 聚磷细菌 149

11.5.3 磷的释放和吸收的生化反应模型 150

11.5.4 除磷工艺现状与发展 151

第12章 微污染水源水的微生物净化与有害微生物的控制 153

12.1 微污染水源水的生物净化 153

12.1.1 生物预处理的特点 153

12.1.2 生物预处理方法 153

12.2 水中的病原微生物及饮用水的消毒 155

12.2.1 水中的病原微生物 155

12.2.2 生活饮用水的细菌卫生标准及水的卫生细菌学检测 157

12.2.3 饮用水的消毒 161

第13章 其他废物的微生物处理原理 167

13.1 有机固体废物生物处理的基本原理 167

13.1.1 有机物体废物的堆肥处理 167

13.1.2 沼气发酵 171

13.1.3 有机固体废物的卫生填埋 173

13.2 废气的微生物处理 173

13.2.1 废气的处理方法 173

13.2.2 含硫恶臭污染物及NH3、CO2的微生物处理 174

第14章 污染环境的微生物修复 176

14.1 生物修复技术生物学原理 176

14.1.1 生物修复 176

14.1.2 生物修复的主要方法 179

14.2 生物修复工程 179

14.2.1 土壤生物修复 179

14.2.2 地下水生物修复 182

14.2.3 地表水体的生物修复 182

14.2.4 海洋石油污染的生物修复 183

第15章 环境工程微生物学实验 185

实验1 光学显微镜的使用及微生物形态观察 185

实验2 活性污泥生物相的观察 187

实验3 微生物直接计数 188

实验4 细菌的染色 190

实验5 培养基的制备和灭菌 193

实验6 细菌的分离与纯种培养 197

实验7 细菌淀粉酶和过氧化氢酶的定性测定 201

实验8 水中细菌总数的测定 203

实验9 水中大肠菌群数的测定 205

实验10 空气微生物的检测 211

附录 213

附录1 常用染色液的配制 213

附录2 常用染色方法 214

附录3 常用培养基的配制 215

参考文献 219