1绪论 1
1.1环境微生物学的形成和发展 1
1.2环境微生物学的研究对象和任务 2
1.2.1环境微生物学的研究内容 2
1.2.2学习环境微生物学的意义 3
1.3微生物的概述 3
1.3.1微生物的定义 3
1.3.2微生物的特点 4
1.3.3微生物的分类 5
1.3.4微生物的命名 8
2 病毒 10
2.1病毒的特征和分类 10
2.1.1病毒的特点 10
2.1.2病毒的分类和命名 11
2.2病毒的形态和结构 11
2.2.1病毒的形态和大小 11
2.2.2病毒的化学组成和结构 12
2.2.3病毒的宿主 13
2.3亚病毒和新兴病毒 14
2.3.1类病毒 14
2.3.2拟病毒 14
2.3.3朊病毒 14
2.3.4新兴病毒 15
2.4病毒的增殖过程 15
2.4.1病毒的增殖过程 15
2.4.2毒性噬菌体和温和噬菌体 16
2.5病毒的培养和计数 17
2.5.1病毒的培养特征 17
2.5.2病毒的培养基 17
2.5.3动物病毒的空斑试验 17
2.5.4噬菌体的培养和测定 18
2.6环境因子对病毒的影响和病毒的存活 18
2.6.1物理因素的影响 18
2.6.2化学因素的影响 19
2.6.3病毒的存活 19
3原核微生物 22
3.1细菌 22
3.1.1细菌的个体形态和大小 22
3.1.2细菌的细胞结构 23
3.1.3细菌的繁殖 29
3.1.4细菌的培养特征 29
3.1.5细菌的物理化学性质 31
3.1.6细菌的鉴定 33
3.1.7环境中常见的细菌种类 38
3.2古菌 40
3.2.1古菌的研究 40
3.2.2古菌的特点 40
3.2.3古菌的分类 40
3.2.4古菌在生物界的特殊地位 42
3.3放线菌 43
3.3.1放线菌的形态和大小 43
3.3.2放线菌的菌落形态 43
3.3.3放线菌的生活史和繁殖 43
3.3.4放线菌的主要类群 44
3.3.5放线菌在自然界中的分布和在生产实际中的应用 45
3.4蓝细菌 45
3.4.1蓝细菌的特点 45
3.4.2蓝细菌的分类 45
3.4.3蓝细菌的分布与生态 46
3.5其他原核微生物 46
3.5.1螺旋体 46
3.5.2立克次体 47
3.5.3衣原体 47
3.5.4支原体 47
4真核微生物 49
4.1原生动物 49
4.1.1原生动物的一般特征 49
4.1.2原生动物的分类及各纲简介 50
4.2微型后生动物 54
4.2.1轮虫 55
4.2.2线虫 55
4.2.3寡毛类 55
4.2.4浮游甲壳动物 55
4.3真核藻类 56
4.3.1真核藻类的一般特征 56
4.3.2.藻类的分类及各门特征简介 56
4.3.3藻类与环境保护 61
4.4真菌 61
4.4.1真菌的一般特点 61
4.4.2真菌的分类 62
4.4.3酵母菌 62
4.4.4霉菌 63
4.4.5伞菌 67
5微生物的生理 69
5.1生物生命活动的催化剂——酶 69
5.1.1酶的概念 69
5.1.2酶的催化特性 69
5.1.3酶的组成 70
5.1.4酶蛋白的结构 71
5.1.5酶的活性中心和酶与底物结合的机理 72
5.1.6酶的分类与命名 73
5.1.7酶活力和影响酶活力的因素 74
5.2微生物的营养 77
5.2.1微生物的化学组成 77
5.2.2微生物的营养物质和营养类型 78
5.2.3微生物的培养基 80
5.2.4微生物对底物进行代谢的过程 81
5.3微生物的能量代谢 83
5.3.1生物氧化 83
5.3.2生物氧化的类型 84
5.3.3发光现象 89
5.4微生物的合成代谢 90
5.4.1产甲烷菌的合成代谢 90
5.4.2化能自养型微生物的合成代谢 90
5.4.3光合作用 91
5.4.4异养微生物的合成代谢 92
6微生物的生长与环境因子的影响 94
6.1微生物的生长 94
6.1.1微生物生长繁殖的概念 94
6.1.2微生物的培养方法和生长曲线 94
6.1.3微生物生长曲线在废水微生物处理中的应用 98
6.1.4微生物生长繁殖的测定 99
6.1.5微生物的死亡及其测定 100
6.2影响微生物生长的环境因子 101
6.2.1温度 101
6.2.2pH 103
6.2.3氧化还原电位 104
6.2.4溶解氧 105
6.2.5辐射 106
6.2.6水的活度与渗透压 107
6.2.7重金属 108
6.2.8若干有机物 109
6.2.9抗生素 110
6.2.10其他因素 110
7微生物的遗传和变异 114
7.1微生物遗传和变异的现象和意义 114
7.1.1微生物的遗传和变异 114
7.1.2遗传和变异的意义 115
7.2微生物的遗传 115
7.2.1遗传和变异的物质基础——DNA 115
7.2.2DNA的结构与复制 118
7.2.3DNA的变性和复性 121
7.2.4RNA及其作用 122
7.2.5微生物生长与蛋白质合成 123
7.2.6微生物的细胞分裂 124
7.3微生物的变异 124
7.3.1变异的实质 124
7.3.2基因突变的特点和类型 125
7.3.3基因重组 127
7.3.4基因工程及在环境保护中的应用 129
8微生物生态学 134
8.1生态学原理 134
8.1.1生态学的定义和研究内容 134
8.1.2种群和群落 135
8.1.3生态系统 136
8.1.4生态平衡 138
8.1.5微生物生态系统与微生物生态学 139
8.2土壤中的微生物 139
8.2.1土壤的生态条件 139
8.2.2微生物在土壤中的种类、数量和分布 140
8.2.3土壤自净和污染土壤微生物生态 141
8.3空气中的微生物 142
8.3.1空气的生态条件 142
8.3.2空气微生物的来源、特点和种类 142
8.3.3空气微生物的卫生标准及生物洁净技术 143
8.4水体中的微生物 145
8.4.1水体中的微生物群落 145
8.4.2水体自净和污染水体的微生物生态 146
8.4.3水体富营养化 151
8.5微生物之间及其与动、植物间的相互关系 153
8.5.1微生物之间的相互关系 153
8.5.2微生物与高等植物之间的相互关系 155
8.5.3微生物与人类和动物之间的相互关系 156
9微生物在环境物质循环中的作用 159
9.1自然界的物质循环 159
9.1.1物质循环与生物 159
9.1.2水循环是物质循环的核心 160
9.2微生物与碳循环 160
9.2.1碳循环的过程 160
9.2.2微生物在碳循环中的作用 161
9.2.3微生物对主要含碳化合物的转化和分解过程 161
9.3微生物与氮循环 166
9.3.1氮循环的过程 166
9.3.2微生物在氮循环中的作用 167
9.4微生物与硫循环 170
9.4.1硫循环的过程 170
9.4.2微生物在硫循环过程中的作用 170
9.5微生物与磷循环 172
9.5.1磷循环的过程 172
9.5.2磷循环过程中微生物的作用 172
10微生物与环境污染控制与治理 175
10.1废水好氧生物处理中的微生物 175
10.1.1好氧活性污泥法 175
10.1.2好氧生物膜法 181
10.1.3氧化塘 182
10.2厌氧生物处理中的微生物 183
10.2.1厌氧消化——甲烷发酵 183
10.2.2光合细菌处理高浓度有机废水 185
10.2.3含硫酸盐废水的厌氧处理 185
10.3废水的脱氮和除磷 186
10.3.1废水脱氮除磷的目的和意义 186
10.3.2废水生物脱氮原理及工艺 186
10.3.3废水生物除磷原理及工艺 187
10.4有机固体废物处理中的微生物 189
10.4.1堆肥法 189
10.4.2卫生填埋法及渗滤液 190
10.5废气生物处理中的微生物 191
10.5.1废气的处理方法 191
10.5.2含硫恶臭污染物及NH3、CO2的微生物处理 191
10.6环境监测与微生物 192
10.6.1水体污染的生物检验 192
10.6.2利用微生物检测环境毒性的方法 193
10.7环境生物修复技术与微生物 194
10.7.1环境生物修复技术 194
10.7.2环境生物修复技术的类型 195
10.7.3环境生物修复中的微生物 195
10.7.4环境生物修复的发展前景 196
10.8微生物与大气CO2固定 196
10.8.1微生物固定CO2的机理 196
10.8.2固定CO2的微生物种类 197
10.8.3环境中的固碳微生物 198
11微生物学新技术在环境科学领域中的应用 201
11.1固定化技术 201
11.1.1固定化酶和固定化微生物的定义和特点 201
11.1.2酶的分离提纯 202
11.1.3固定化方法 202
11.1.4固定化酶和固定化微生物在环境工程中的应用 203
11.2微生物絮凝剂 203
11.2.1微生物絮凝剂的特点 204
11.2.2微生物絮凝剂的结构组成和化学本质 204
11.2.3微生物絮凝剂的絮凝机理 205
11.2.4微生物絮凝剂的合成和应用 205
11.3分子生物技术在环境科学领域中的应用 206
11.3.1核酸探针和PCR技术 207
11.3.216SrDNA序列及其同源性的分析 208
11.3.3生物芯片 208
11.4微生物非培养技术的原理与应用 209
11.4.1环境中微生物的多样性和非培养微生物 209
11.4.2微生物非培养技术的原理、特点 209
11.4.3微生物非培养技术的应用 211
12环境微生物学实验 214
12.1实验须知 214
12.2光学显微镜的使用及原核生物的个体形态观察 214
12.2.1实验目的 214
12.2.2实验材料、器皿 214
12.2.3普通光学显微镜的原理、结构 214
12.2.4显微镜的使用 217
12.2.5实验内容 217
12.2.6思考题 217
12.3真核微生物的个体形态观察 217
12.3.1实验目的 217
12.3.2实验原理 217
12.3.3实验材料与器皿 218
12.3.4实验方法和步骤 218
12.3.5思考题 218
12.4四大类微生物菌落形态的识别 218
12.4.1实验目的 218
12.4.2实验原理 218
12.4.3实验材料与器皿 219
12.4.4实验方法和步骤 219
12.4.5思考题 220
12.5微生物细胞的直接计数和细胞的显微测量 220
12.5.1实验目的 220
12.5.2实验原理 220
12.5.3实验材料与器皿 221
12.5.4实验方法与步骤 221
12.5.5思考题 222
12.6细菌的简单染色和革兰染色 222
12.6.1实验目的 222
12.6.2实验原理 222
12.6.3实验材料与器皿 222
12.6.4实验方法与步骤 222
12.6.5注意事项 223
12.6.6思考题 223
12.7培养基的配制与灭菌 223
12.7.1实验目的 223
12.7.2实验原理 224
12.7.3实验材料与器皿 224
12.7.4实验方法与步骤 224
12.7.5思考题 226
12.8活性污泥中细菌的纯种分离和培养 226
12.8.1实验目的 226
12.8.2实验原理 226
12.8.3实验材料与器皿 227
12.8.4实验方法与步骤 227
12.8.5思考题 229
12.9纯培养菌体和菌落形态的观察 229
12.9.1实验目的 229
12.9.2实验材料与器皿 229
12.9.3实验方法与步骤 229
12.9.4思考题 230
12.10细菌淀粉酶的测定 230
12.10.1实验目的 230
12.10.2实验原理 230
12.10.3实验材料与器皿 230
12.10.4实验方法与步骤 230
12.10.5思考题 231
12.11细菌菌落总数的测定 231
12.11.1实验目的 231
12.11.2实验原理 231
12.11.3实验材料与器皿 231
12.11.4实验方法与步骤 232
12.11.5思考题 233
12.12总大肠菌群的检测 233
12.12.1实验目的 233
12.12.2实验原理 233
12.12.3实验材料与器皿 233
12.12.4实验方法与步骤 234
12.12.5思考题 235
12.13耐热大肠菌群的检测 235
12.13.1实验目的 235
12.13.2实验原理 235
12.13.3实验材料和器皿 236
12.13.4实验方法和步骤 236
12.13.5思考题 237
附录 238
附录1教学常用染色液的配制 238
附录2常用染色方法 239
附录3教学用培养基 240
附录4总大肠菌群检索表（MPN法） 243
参考文献 245