第一章 绪论 1
第一节 环境微生物工程的由来 1
第二节 环境微生物工程涉及的技术系统 1
第三节 环境微生物工程涉及的学科 2
第四节 环境微生物工程进展 3
第五节 怎样学习环境微生物工程课程 4
第二章 微生物类群与形态结构 6
第一节 微生物的分类 6
一、微生物的分类单位与命名 6
二、微生物的分类依据 7
三、微生物的分类系统 8
第二节 细菌和放线菌 9
一、细菌细胞的形态和排列 10
二、细菌的大小 11
三、细菌细胞的结构 11
四、细菌的繁殖 15
五、细菌的培养特征 15
六、放线菌的形态和结构 17
七、放线菌的繁殖 17
八、放线菌的培养特征 18
九、放线菌的代表属 18
第三节 其他原核微生物 19
一、蓝细菌 19
二、立克次氏体 19
三、支原体 20
四、衣原体 20
五、螺旋体 21
六、粘细菌 21
第四节 酵母菌 21
一、酵母菌的形态和结构 22
二、酵母菌的繁殖方式 22
三、酵母菌的培养特征 22
四、酵母菌的代表属 22
五、嗜杀酵母 23
第五节 霉菌 23
一、霉菌的形态和结构 23
二、霉菌的繁殖方式 24
三、霉菌的培养特征 24
四、霉菌的代表属 24
第六节 粘菌 26
一、粘菌的生活史 26
二、粘菌的形态 26
三、粘菌的繁殖 27
第七节 非细胞型微生物 27
一、病毒 27
二、亚病毒 29
第三章 微生物的生理生化 30
第一节 微生物的营养与生长 30
一、微生物的营养物质、营养类型和培养基 30
二、微生物生长的测定和微生物的生长规律 34
三、微生物的培养方式和纯培养分离法 37
四、环境因素对微生物生长的影响 39
第二节 微生物的代谢 44
一、微生物的主要产能方式 44
二、营养物质的分解 45
三、细胞物质的合成 53
四、代谢调节 55
第三节 微生物的遗传和变异 61
一、基因对遗传性状的控制 61
二、基因突变 62
三、菌种选育和诱变 66
四、基因重组 71
五、基因工程 71
六、菌种的衰退、复壮和保藏 72
第四章 微生物的生态 74
第一节 微生物在自然界中的分布 74
一、自然环境中微生物的生态学特点 74
二、土壤中的微生物 75
三、水域中的微生物 77
四、空气中的微生物 78
五、异常（极端）环境中的微生物 78
第二节 微生物与生物环境间的相互关系 81
一、共生 81
二、互生 83
三、寄生 84
四、拮抗 85
第三节 微生物在自然界物质循环中的作用 86
一、碳素循环 86
二、氮素循环 90
三、硫素循环 93
四、磷素循环 95
五、微生物的生物地球化学循环活动对环境造成的污染和危害 96
第四节 合成有机化合物和重金属对微生物的生态效应 98
一、去垢剂 99
二、塑料——合成聚合物 99
三、农药 99
四、重金属 99
第五章 环境微生物检测 101
第一节 水质指示微生物——大肠菌群 101
一、目的和原理 101
二、步骤和方法 102
三、在环境微生物检测中的应用 104
第二节 发光细菌的微毒检测 104
一、发光细菌检测的原理与操作 105
二、发光细菌法的应用 106
三、发光细菌法测定急性毒性的操作程序 106
第三节 污染物致突变性检测（Ames试验） 108
一、目的和原理 108
二、步骤和方法 108
三、应用 111
第四节 分子生态毒理学指标在环境监测中的应用 112
一、分子生态毒理学 112
二、分子生态毒理学的指标研究 112
第五节 PCR技术在环境微生物检测中的应用 115
一、PCR的原理与操作 116
二、PCR在环境微生物检测中应用的方法 118
三、PCR在环境微生物检测中的应用 118
四、小结与展望 119
第六节 生物传感器技术 119
一、生物传感器定义与分类 119
二、生物传感器基本结构和工作原理 120
三、生物传感器应用于环境监测实例 121
第六章 微生物对污染物的降解和转化 124
第一节 微生物降解转化物质的巨大潜力 124
一、微生物个体微小，比表面积大，代谢速率快 124
二、微生物种类繁多，分布广泛，代谢类型多样 125
三、微生物降解酶 125
四、微生物繁殖快，易变异，适应性强 125
五、微生物体内还有另一种调控系统——质粒 125
六、共代谢作用 125
第二节 微生物降解动力学 126
一、指数速度模型 126
二、双曲线速度模型 127
三、有机化合物降解过程与降解反应速度方程的拟合性 127
第三节 石油的微生物降解 128
一、概述 128
二、降解机理 129
三、限制污染油生物降解的因子 131
第四节 人工合成有机化合物的微生物降解 131
一、多氯联苯 131
二、去垢剂 133
三、塑料 134
四、农药 135
第五节 金属的微生物转化 136
一、铁的氧化和还原 136
二、锰的氧化和还原 138
三、汞的氧化、还原和甲基化 138
四、砷的氧化、还原和甲基化 139
五、硒的氧化、还原和甲基化 140
六、其他重金属的微生物转化 141
七、重金属微生物转化的环境效应 142
第六节 煤的微生物脱硫与降解 142
一、煤炭微生物脱硫 142
二、煤炭生物液化 144
第七节 影响微生物降解转化作用的因素 145
一、微生物活性 145
二、化合物结构 146
三、温度 147
四、酸碱度 147
五、营养 147
六、氧 148
七、有机底物或金属的浓度 148
八、适应——驯化 148
第八节 治理污染基因工程菌 149
一、治理污染基因工程菌构建的基本过程 150
二、转化细胞的筛选与鉴定 150
三、目的基因的表达 150
四、连续发酵与追踪考察 150
第七章 有机污染微生物治理的一般原理和技术 151
第一节 概述 151
一、好氧处理 151
二、厌氧处理 152
三、兼氧（水解）处理 153
第二节 有机废水的微生物处理 154
一、活性污泥法 154
二、生物膜法 157
三、稳定塘处理法 159
四、厌氧处理法 162
五、光合细菌法 164
第三节 固体废弃物的微生物处理 165
一、堆肥 166
二、卫生填埋 168
三、厌氧发酵 169
第四节 大气污染的微生物处理 170
一、微生物吸收法 170
二、微生物洗涤法 171
三、微生物过滤法 173
第八章 废水的微生物脱氮除磷 175
第一节 概述 175
第二节 微生物脱氮 176
一、发展历程 176
二、基本原理 176
三、工艺流程 177
四、影响因素 180
五、应用实例 185
第三节 微生物除磷 186
一、发展历程 186
二、基本原理 187
三、工艺流程 189
四、影响因素 191
五、应用实例 193
第九章 几种重点污染行业废水的微生物处理工艺 196
第一节 高浓度有机废水的处理 196
一、酒糟废液生产饲料酵母 196
二、豆制品废水的厌氧好氧处理 202
第二节 造纸废水的处理 204
一、亚硫酸盐纸浆废液生产酒精 204
二、生物—物理化学法处理制浆黑液 206
三、碱法草浆中段废水生物处理 208
第三节 染料及印染废水的处理 210
一、厌氧—好氧工艺处理染料工业废水 211
二、用高效染料脱色菌和PVA降解菌混合培养液处理印染废水 213
三、水解—好氧工艺处理染色废水 216
第四节 重金属废水的微生物处理 219
一、微生物法治理电镀废水技术 219
二、硫酸盐生物还原法处理含锌废水 220
第十章 废水微生物处理工程的设计步骤和方法 224
第一节 废水处理工程设计步骤与方法 224
一、设计前期工作 224
二、初步设计 236
三、施工图设计 238
第二节 废水微生物处理工艺设计实例剖析 238
一、设计依据 238
二、生物接触氧化池计算 238
三、原位测量和自动控制设计 240
第三节 废水处理工程图 241
一、废水处理工程总图 241
二、废水处理构筑物工艺图 246
第十一章 生物修复技术 250
第一节 概述 250
一、基本概念 250
二、背景和发展 250
第二节 生物修复技术的原理 254
一、用于生物修复的微生物 254
二、生物修复的影响因素 256
第三节 生物修复的可行性研究 261
一、评价生物修复可行性的程序 261
二、可处理性试验 261
第四节 生物修复工程技术 263
一、土壤生物修复工程技术 263
二、地下水生物修复工程技术 266
第五节 应用实例 266
主要参考文献 268