第1章 绪论 1
1.1微生物的概念 1
1.2微生物学的研究内容 1
1.3人类对微生物的认识及研究 1
1.4环境工程微生物学的概念 2
1.5环境工程微生物学的研究内容和任务 2
1.6环境工程微生物学的发展及研究现状 2
1.6.1废水生物处理研究进展 2
1.6.2废气的生物治理研究进展 3
1.6.3固体废物的生物治理研究进展 3
1.7环境工程微生物学所涉及的学科 5
思考题 5
第2章 非细胞微生物——病毒 6
2.1（真）病毒 6
2.1.1病毒的概念 6
2.1.2病毒的特点 6
2.1.3病毒的大小与形态 6
2.1.4病毒的结构 7
2.1.5病毒的化学组成 10
2.1.6病毒的类群 13
2.2亚病毒 14
2.2.1类病毒 14
2.2.2拟病毒 14
2.2.3朊病毒 14
2.3噬菌体（phage） 14
2.3.1烈性噬菌体 15
2.3.2温和噬菌体 18
2.4环境因素对病毒存活的影响 19
2.4.1物理因素 19
2.4.2化学因素 19
2.4.3抗生素和抗病毒药物 20
2.5污水处理过程中病毒的去除 20
思考题 20
第3章 原核微生物 21
3.1细菌 21
3.1.1细菌细胞的大小 21
3.1.2细菌细胞的形态 21
3.1.3细菌的细胞构造 25
3.1.4细菌的繁殖方式 35
3.1.5细菌的群体特征 35
3.2放线菌（Actinomycetes） 37
3.2.1放线菌的形态与结构 37
3.2.2放线菌的繁殖方式 38
3.2.3放线菌的培养特征 40
3.3蓝细菌（Cyanobacteria） 41
3.3.1蓝细菌的大小及形态 42
3.3.2蓝细菌的细胞结构 42
3.3.3蓝细菌的存在方式 43
3.3.4蓝细菌的繁殖 43
3.4古细菌 44
3.4.1古细菌的主要类型 44
3.4.2古细菌的特征 44
3.4.3古细菌的细胞结构 45
3.5鞘细菌 45
3.5.1丝状铁细菌 46
3.5.2丝状硫细菌 47
思考题 47
第4章真核微生物 48
4.1真菌 49
4.1.1酵母菌（Yeasts） 49
4.1.2霉菌（Mould, Mold） 53
4.2微型藻类 59
4.2.1微型藻类的一般特征 59
4.2.2环境工程中主要的微型藻 60
4.2.3原生动物 62
4.2.4微型后生动物 66
思考题 68
第5章 微生物的营养 69
5.1微生物的营养及类型 69
5.1.1微生物细胞的化学组成 69
5.1.2营养物质及其生理功能 69
5.1.3微生物的营养类型 72
5.2培养基 74
5.2.1培养基的概念 74
5.2.2配制培养基的原则 74
5.2.3培养基的类型及应用 77
5.3营养物质的吸收 81
5.3.1单纯扩散 81
5.3.2促进扩散 81
5.3.3主动运输 82
思考题 84
第6章 微生物的代谢 85
6.1代谢概述 85
6.2微生物的酶及酶促反应 86
6.2.1酶的组成 86
6.2.2酶的结构与功能 86
6.2.3酶促反应的特点 91
6.2.4酶的种类 91
6.2.5酶促反应动力学 92
6.3微生物的分解代谢 98
6.3.1生物氧化概述 98
6.3.2异常微生物的生物氧化 99
6.3.3微生物的呼吸类型 105
6.3.4脂肪的分解代谢 107
6.3.5蛋白质的分解 109
6.3.6自养微生物的生物氧化 110
6.4微生物的合成代谢 113
6.4.1自养微生物的生物合成 113
6.4.2异养微生物的生物合成 115
6.5微生物的代谢调控 115
6.5.1酶活性的调节——控制反应速率 115
6.5.2酶合成的调节——控制反应方向 116
思考题 116
第7章 微生物的生长繁殖及其控制 118
7.1细菌的群体生长 118
7.1.1细菌的群体生长规律——生长曲线 118
7.1.2微生物生长曲线在废水生物处理中的指导作用 119
7.1.3不同废水生物处理法生长曲线的特点及意义 120
7.2基质浓度与微生物比生长速率的关系 120
7.3研究微生物生长的培养方法 121
7.3.1微生物的分批培养 121
7.3.2微生物的连续培养 121
7.4微生物纯培养物的分离及生长的测定 121
7.4.1纯培养物的分离 122
7.4.2微生物生长的测定 122
7.5环境因素对微生物生长的影响 123
7.5.1温度 123
7.5.2 pH值 125
7.5.3氧化还原电位（Eh） 126
7.5.4溶解氧（DO） 126
7.5.5重金属及其化合物 127
7.6微生物生长的控制 127
7.6.1物理方法的控制 127
7.6.2化学方法的控制 130
思考题 133
第8章 微生物的遗传变异和育种 134
8.1遗传变异的物质基础 134
8.1.1遗传变异的物质基础 134
8.1.2 DNA的结构与复制 135
8.1.3 DNA的变性、复性与杂交 136
8.1.4转录 137
8.1.5翻译 138
8.2质粒结构及类型 140
8.2.1质粒的分子结构 140
8.2.2质粒的主要类型 140
8.3 DNA的突变和诱变育种 142
8.3.1 DNA的突变 142
8.3.2诱变与育种 143
8.4基因重组 145
8.4.1基因工程工具酶 146
8.4.2基因工程载体 147
8.4.3目的基因的获得 148
8.4.4 DNA分子的体外连接 149
8.4.5重组DNA导入宿主菌 149
8.4.6重组体的筛选 149
8.4.7基因工程在环境工程中的应用 150
8.5微生物细胞融合育种 151
8.5.1细胞融合 151
8.5.2微生物原生质体及其制备 152
8.5.3细胞融合的方法 153
8.5.4融合重组的测定 153
8.5.5利用细胞融合技术构建环境工程菌 154
思考题 154
第9章 微生物的生态 155
9.1微生物生态学 155
9.1.1什么是微生物生态学 155
9.1.2微生物生态学的任务 155
9.1.3微生物在生态系统中的作用 155
9.2自然环境中的微生物 156
9.2.1土壤环境中的微生物 156
9.2.2水环境中的微生物 158
9.2.3空气中的微生物 159
9.2.4极端环境中的微生物 160
9.3微生物与微生物之间的关系 163
9.3.1互生（syntrophism） 164
9.3.2共生（symbiosis） 164
9.3.3寄生（parasitism） 165
9.3.4拮抗（antagonism） 165
9.4微生物群落的发展和演替 166
9.4.1微生物群落演替的概念 166
9.4.2演替的类型 166
9.4.3微生物群落发展和演替 167
9.5微生物在环境物质循环中的作用 167
9.5.1碳素循环（the carbon cycle） 168
9.5.2氮素循环（the nitrogen cycle） 173
9.5.3硫素循环（the sulphur cycle） 177
9.5.4磷素循环（the phosphorus cycle） 178
9.5.5铁素循环（the iron cycle） 179
9.5.6锰素循环（the manganese cycle） 180
思考题 180
第10章 微生物对环境污染物的降解与转化 182
10.1微生物对环境污染物的降解能力及影响因素 182
10.1.1微生物对环境污染物的适应能力及巨大的降解潜力 182
10.1.2微生物降解污染物的影响因素 183
10.2微生物对污染物的降解 185
10.2.1无毒污染物的降解 185
10.2.2有毒有机污染物的降解 185
思考题 199
第11章 环境微生物检测 200
11.1空气中微生物的检测与控制 200
11.1.1空气中微生物的检测方法 200
11.1.2空气微生物污染的控制 201
11.2水的微生物检测及控制 202
11.2.1水质的细菌学检测 202
11.2.2水质指示微生物——大肠菌群（coliform group，简称coliform） 202
11.2.3水微生物污染的控制 203
11.3发光细菌的微毒检测 203
11.3.1发光细菌检测的原理 204
11.3.2发光细菌法检测的操作 204
11.3.3发光细菌法的应用 204
11.4污染物致突变性检测（Ames试验） 205
11.4.1 Ames试验的原理和方法 205
11.4.2 Ames试验的应用 207
11.5生物传感器 208
11.5.1生物传感器的定义与分类 208
11.5.2生物传感器基本结构和工作原理 208
11.5.3生物传感器在环境检测中的应用 209
11.6 PCR技术在环境检测中的应用 211
11.6.1 PCR反应原理 211
11.6.2 PCR反应条件 212
11.6.3 PCR技术用于环境微生物检测的方法 213
11.6.4 PCR在环境微生物检测中的应用 213
11.6.5小结与展望 214
11.7用于环境保护的工程菌的安全性问题 214
11.7.1用于环境保护的基因工程菌的构建 214
11.7.2基因工程菌存在的问题 215
11.7.3展望 215
思考题 215
第12章 微生物在水污染控制中的应用 216
12.1废水好氧生物处理中的微生物学原理 216
12.1.1概述 216
12.1.2活性污泥法 216
12.1.3生物膜法 222
12.1.4其它生物处理法 227
12.2废水厌氧生物处理中的微生物学原理 229
12.2.1概述 229
12.2.2废水厌氧降解机理 229
12.2.3废水厌氧生物处理工艺 231
12.3水体的富营养化和氮磷的去除 232
12.3.1水体的富营养化概述 232
12.3.2生物脱氮 233
12.3.3生物除磷 236
思考题 239
第13章 微生物在固体废物和大气污染治理中的应用 240
13.1固体废物的生物处理 240
13.1.1堆肥法 241
13.1.2卫生填埋法 244
13.1.3厌氧发酵 245
13.2废气的生物处理 245
13.2.1废气生物处理微生物学 246
13.2.2废气生物处理方法 246
思考题 249
第14章 生物修复技术 250
14.1概述 250
14.1.1基本概念 250
14.1.2应用生物修复技术应具备的条件 250
14.1.3理论及技术来源 250
14.1.4生物修复技术的重点研究方向 251
14.1.5生物修复技术的特点 251
14.2生物修复技术的原理 251
14.2.1在生物修复技术中应用的微生物 251
14.2.2影响生物修复的环境因素 253
14.3污染土壤的生物修复 254
14.3.1原位生物处理 254
14.3.2异位生物修复 256
14.4地下水的生物修复 257
14.4.1原位生物处理 258
14.4.2异位修复技术 258
14.4.3物理拦阻 258
14.5海洋石油污染的生物修复 258
思考题 259
第15章 微生物新技术在环境治理中的应用 260
15.1固定化技术（固定化酶和固定化细胞） 260
15.1.1固定化细胞与酶的特点 260
15.1.2固定化酶与固定化细胞在环境工程中的应用 261
15.2废物资源化技术 261
15.2.1可生物降解塑料PHAs 262
15.2.2单细胞蛋白的生产 263
15.3污染预防微生物技术 264
15.3.1燃煤脱硫 264
15.3.2微生物湿法冶金技术 266
15.4微生物絮凝剂 269
15.5微生物吸附剂 270
思考题 271
第16章 微生物的分类命名与保藏 272
16.1微生物的分类与命名 272
16.1.1微生物的分类单位 272
16.1.2微生物的命名原则 273
16.1.3微生物的分类鉴定依据 273
16.2微生物分类检索系统 279
16.2.1原核微生物的分类系统——Bergey氏原核生物分类系统 281
16.2.2真菌的分类系统——Ainsworth等人的菌物分类系统 282
16.3菌种保藏 283
16.3.1菌种保藏的原理 283
16.3.2菌种保藏的常用方法 284
思考题 285
参考文献 286