环境工程微生物学PDF电子书下载

一、环境污染问题 1

第一章 绪论 1

二、环境工程微生物学的产生与发展 2

三、环境工程微生物学的研究内容和任务 2

四、微生物概述 3

五、微生物学在环境工程中的作用 6

思考题 7

一、病毒的形态大小、化学组成和结构 8

二、病毒的增殖 8

第一节 非细胞生物——病毒 8

第二章 微生物学基础 8

三、病毒生命活动的影响因素 10

四、病毒的灭活方法与废水中病毒的去除 10

第二节 原核微生物 10

一、细菌 10

二、放线菌 19

三、鞘细菌 21

四、其他原核微生物 22

一、酵母菌 26

第三节 真菌 26

二、霉菌 29

第四节 藻类 32

一、藻类的生物学特征 32

二、藻类的分布及生存条件 33

三、藻类的繁殖 33

四、环境工程中常见藻类 34

二、原生动物的分类 37

第五节 原生动物 37

一、原生动物的形态及生理特征 37

第六节 微型后生生物 40

一、轮虫 40

二、甲壳类动物 41

三、线虫 41

四、寡毛类动物 41

思考题 42

第一节 微生物细胞的化学组成 43

第三章 微生物的营养与培养基 43

第二节 微生物的营养物质 44

一、水分 44

二、碳源 45

三、氮源 45

四、矿质营养 46

五、生长因子 47

第三节 营养物质的跨膜运输 47

一、单纯扩散 48

二、促进扩散 48

三、主动运输 48

四、基团转位 49

第四节 微生物的营养类型 49

一、光能自养型 50

二、化能自养型 50

三、光能异养型 50

四、化能异养型 50

一、配制培养基的基本原则 51

第五节 培养基 51

二、培养基的类型及其应用 52

思考题 55

第四章 微生物的生理代谢及其生物化学基础 56

第一节 新陈代谢 56

第二节 微生物的酶和酶促反应 56

一、酶的概念与特性 56

二、酶的组成与结构 57

三、酶的分类和命名 58

四、酶作用的基本原理 59

五、酶促反应动力学 60

六、酶在环境工程中的应用 62

第三节 微生物的能量代谢 63

一、化能异养型微生物的产能代谢 63

二、化能自养型微生物的产能代谢 67

三、光能自养型微生物的能量代谢 68

第四节 微生物对有机物质的分解代谢 68

一、不含氮有机物的分解 68

二、含氮有机物的分解 69

一、酶活性的调节——反馈抑制作用机制 70

二、酶合成的调节——诱导和阻遏作用机制 70

第五节 代谢调节 70

思考题 72

第五章 微生物的生长繁殖及其影响因素 73

第一节 微生物生长繁殖的概念 73

第二节 微生物生长量的测定方法 73

一、测定微生物的数量 73

三、间接测定法 74

二、测定细胞物质的质量 74

第三节 微生物群体生长规律的研究方法 75

一、微生物的分离与培养 75

二、微生物的分批培养与群体生长规律 75

三、同步培养 79

四、连续培养 80

第四节 活性污泥的生长规律及其指导意义 82

一、活性污泥的生长曲线 82

二、活性污泥生长曲线对废水生物处理的指导意义 84

第五节 影响微生物生长的环境因素 86

一、温度 86

二、pH值 89

三、氧化还原电位 90

四、氧气 91

五、水的活度与渗透压 93

六、抗生素 94

七、有毒化学物 95

八、辐射与超声波 97

第六节 菌种的退化、复壮和保藏 98

一、菌种的退化与复壮 98

二、菌种的保藏 99

思考题 100

第六章 微生物的遗传和变异 102

第一节 微生物的遗传 102

一、遗传和变异的物质基础 102

二、DNA的复制以及遗传信息的表达 105

一、突变的类型 107

第二节 微生物的突变 107

二、突变的机制 109

第三节 细菌的基因重组 110

一、转化 111

二、接合 112

三、转导 113

第四节 遗传工程技术在环境工程中的应用 114

一、诱变育种 114

二、基因工程与工程菌的构建 115

三、PCR技术在环境工程中的应用 116

思考题 117

第七章 微生物生态学基础 118

第一节 生态系统与生态平衡 118

一、生态系统的概念与功能 118

二、生态学金字塔 124

三、生态系统的平衡及其调节机制 126

第二节 土壤微生物生态 129

一、土壤的生态条件 129

四、微生物在生态系统中的重要作用 129

二、土壤微生物的种类及分布 130

三、土壤污染与土壤自净 134

第三节 空气微生物生态 136

一、空气的生态条件 136

二、空气微生物的种类及分布 136

三、空气微生物的卫生标准 137

一、水体微生物的生态特征 138

第四节 水体微生物生态 138

四、空气微生物的检测 138

二、水体污染与水体的自净 142

三、河流污化带系统及其生态学特征 144

第五节 极端环境中的微生物 146

一、嗜冷微生物 146

二、嗜高温微生物 147

三、嗜酸微生物 147

四、嗜碱微生物 148

五、嗜盐微生物 148

六、其他极端环境微生物 149

一、生态因子的概念 150

二、非生物因子和生物因子 150

三、生态因子作用的基本规律 150

第六节 生态因子及其作用的基本规律 150

第七节 微生物之间的生态关系 152

一、生存竞争 152

二、原始合作 154

五、捕食关系 155

六、寄生关系 155

四、偏害关系 155

三、共生关系 155

第八节 微生物的群落特征 156

一、群落及其基本特征 156

二、群落的生态演替 156

三、顶极群落 158

思考题 158

一、自然界中的碳素循环 160

第二节 碳素循环 160

第八章 微生物在物质循环中的作用 160

第一节 物质循环与微生物的矿化作用 160

二、微生物在碳素循环中的作用 161

第三节 氮素循环 162

一、自然界中的氮素循环 162

二、微生物在氮素循环中的作用 162

第四节 硫素循环 165

一、自然界中的硫素循环 166

二、微生物在硫素循环中的作用 166

第五节 磷素循环 168

一、自然界中的磷素循环 168

二、微生物在磷素循环中的作用 169

第六节 铁和锰的生物转化 170

一、氧化铁和锰的微生物 170

二、环境pH值对微生物氧化铁、锰的影响 171

三、铁、锰转化造成的危害 172

一、对合成有机物的降解作用 173

第七节 微生物对有毒物质的降解与转化 173

二、对无机污染物的转化 179

思考题 182

第九章 水污染控制的微生物学原理与技术 183

第一节 污水生物处理的基本原理与类型 183

一、污水生物处理的基本原理 183

第二节 污水好氧生物处理技术及其微生物学原理 184

一、活性污泥法 184

二、污水生物处理的类型 184

二、生物膜法 194

第三节 废水厌氧生物处理的微生物学原理与技术 202

一、废水厌氧生物处理的微生物学原理 203

二、废水厌氧生物处理的工艺条件及其控制 208

三、废水厌氧生物处理工艺与设备 209

第四节 利用光合细菌处理高浓度有机废水 214

一、光合细菌的特性 214

二、光合细菌净化废水的原理和基本工艺流程 215

一、稳定塘的概念及其特点 217

第五节 稳定塘 217

二、稳定塘对污水的净化机理 218

三、稳定塘的主要类型 220

第六节 水体的富营养化及其防治技术 221

一、富营养化产生的原因 221

二、富营养化的危害 221

三、富营养化水体中的常见藻类 222

四、评价水体富营养化的指标 224

五、控制水体富营养化的措施与方法 225

一、废水脱氮除磷的意义 227

第七节 废水处理脱氮除磷的微生物学原理与技术 227

二、废水的生物脱氮原理与工艺 228

三、废水的生物除磷原理与工艺 232

第八节 微污染水源水的生物预处理 236

一、微污染水源水生物预处理的目的和意义 236

二、生物预处理的特点 237

三、国内外实践简介 238

第九节 水中的病原微生物与饮用水的消毒 239

一、水中的病原微生物 239

二、饮用水的消毒 240

思考题 242

第十章 固体废物的微生物处理技术 244

第一节 固体废物生物处理的基本原理 244

一、好氧堆肥的生物学原理 245

二、厌氧堆肥的生物学原理 246

第二节 有机固体废物的堆肥技术 247

一、好氧堆肥 247

二、厌氧堆肥 250

一、填埋场地的选择 251

第三节 卫生填埋 251

二、场地的设计 252

三、填埋方法 252

四、填埋坑中微生物对有机物的降解过程 253

五、渗滤液的处理方法 254

六、垃圾填埋场气体的产生和控制方法 256

第四节 厌氧发酵 257

一、厌氧发酵工艺 257

二、厌氧发酵装置的结构和工作原理 258

三、固体废物厌氧发酵的影响因素 259

四、城市粪便的厌氧发酵处理 260

思考题 261

第十一章 工业废气的微生物处理技术 262

第一节 工业废气微生物处理原理与工艺类型 262

一、工业废气微生物处理的基本原理 262

二、工艺类型 263

第二节 微生物吸收工艺 263

第四节 微生物过滤工艺 264

第三节 微生物滴滤工艺 264

一、土壤滤池 265

二、堆肥滤池 266

三、微生物过滤箱 266

四、生物滤池性能的影响因素 267

第五节 污水处理过程的废气处理 268

一、污水处理过程的废气来源 268

二、活性污泥法净化废气的机理与工艺过程 268

三、活性污泥法处理废气的优越性 268

四、对废水处理的影响 269

第六节 废气微生物处理技术的发展现状和展望 270

思考题 272

第十二章 污染环境的微生物修复 273

第一节 生物修复技术原理 273

一、生物修复的概念 273

二、用于生物修复的微生物 273

三、生物修复的影响因素 275

第二节 生物修复技术的可行性研究 276

五、生物修复的主要方法 276

四、应用生物修复技术的前提条件 276

一、生物修复技术的优点和局限性 277

二、评价生物修复可行性的程序 277

三、可处理性试验 278

第三节 微生物修复工程技术 279

一、土壤生物修复工程技术 279

二、地下水生物修复工程技术 282

三、富营养化水体的微生物修复 284

四、海洋石油污染的生物修复 285

思考题 287

第十三章 环境工程微生物学实验 288

实验一 光学显微镜的使用及细菌、放线菌和蓝细菌个体形态的观察 288

实验二 好氧活性污泥中菌胶团形态和生物相的观察 291

实验三 微生物直接计数法 293

实验四 微生物的染色 294

实验五 培养基的制备和灭菌 297

实验六 细菌纯种分离、培养和接种技术 301

实验七 纯培养菌种的菌体、菌落形态观察 304

实验八 水中细菌总数的测定 306

实验九 水中大肠菌群数的测定 308

实验十 空气微生物的检测 312

附录 315

附录一 显微镜的维护与保养 315

附录二 常用染色液的配制 315

附录三 几种常用染色方法 317

附录四 常用培养基 318

主要参考文献 321