第一章 绪论 1
第一节 微生物及微生物学 1
一、微生物的定义 1
二、微生物的特点 2
三、微生物与人类的生存与发展 6
四、微生物学 8
第二节 微生物学的发展及应用 10
一、微生物学的发展简史 10
二、微生物学对生命科学的贡献 15
三、微生物与21世纪产业 18
第三节 微生物与环境科学 23
一、环境微生物学的研究对象及任务 23
二、环境生物技术 25
第二章 环境中的原核微生物 30
第一节 真细菌 30
一、细菌的大小与形态 30
二、细菌的结构 35
三、细菌的繁殖 49
四、细菌的培养特征 50
五、细菌的物理化学性质 51
六、环境工程中常见的细菌种属 53
第二节 古菌 55
一、古菌的细胞结构 55
二、古菌的特点 56
三、古菌的分类 57
第三节 蓝细菌 60
一、蓝细菌的形态特征 60
二、蓝细菌的繁殖方式 61
三、蓝细菌的分类 61
四、蓝细菌的危害 62
五、蓝细菌的检测 63
第四节 放线菌 63
一、放线菌的形态和大小 64
二、放线菌的菌落特征 65
三、放线菌的繁殖 66
四、放线菌的代表属 66
第三章 环境中的真核微生物 68
第一节 原生动物 68
一、原生动物的一般特征 68
二、原生动物的营养类型 71
三、原生动物的繁殖 72
四、原生动物的分类及各纲简介 73
五、原生动物的胞囊 79
第二节 微型后生动物 80
一、轮虫 80
二、线虫 81
三、寡毛类动物 82
四、浮游甲壳动物 82
五、苔藓虫、羽苔虫 83
第三节 藻类 83
一、藻的形态与结构 83
二、藻的繁殖与生活周期 84
三、引发赤潮与水华的藻类 84
第四节 真菌 88
一、酵母菌（yeast） 89
二、霉菌（mould,mold） 95
第四章 非细胞微生物——病毒 111
第一节 病毒的一般特征及其分类 111
一、病毒的类型 112
二、病毒的分类 114
第二节 病毒的形态和结构 114
一、病毒的形态 114
二、病毒的大小 115
三、病毒的化学组成 117
四、病毒的结构 120
第三节 病毒的增殖 123
一、吸附（adsorption） 124
二、侵入（penetration）与脱壳（encoating） 124
三、复制（replication） 125
四、装配（assembly） 127
五、释放（release） 127
六、病毒增殖的细胞效应 128
七、病毒的异常增殖 131
第四节 病毒对物理、化学因素的抵抗力 132
一、病毒对物理因素的抵抗力 132
二、病毒对化学因素的抵抗力 133
三、病毒对抗菌物质的抵抗力 134
第五节 环境中的病毒及病毒的应用 134
一、病毒在环境中的存活 134
二、污水处理过程中对病毒的去除效果 135
三、病毒的应用及危害 135
第五章 微生物的营养 138
第一节 微生物的营养元素 138
一、微生物细胞的元素组成 138
二、微生物细胞中的物质组成 139
三、微生物的营养物质 139
第二节 微生物的营养类型 144
一、光能无机营养（光能自养）型（photoautotrophic） 144
二、光能有机营养（光能异养）型（photoheterotrophic） 145
三、化能自养（无机营养）型（chemoautotrophic） 145
四、化能有机营养（化能异养）型（chemoheterotroph） 145
第三节 微生物对营养物的吸收 146
一、单纯扩散（simple diffusion） 147
二、促进扩散（facilitated diffusion） 149
三、主动运输（active transport） 150
四、基团转位（group translocation） 152
五、微生物对营养物的各种吸收方式比较 153
第四节 微生物的培养基 154
一、培养基的分类 155
二、培养基的选择 157
三、培养基的设计 158
四、培养条件的控制 158
第五节 微生物的分离和纯化 159
一、原理 160
二、微生物的接种 160
三、微生物的分离纯化 162
四、二元培养与共培养 164
五、分批培养与连接培养 165
六、同步培养 167
第六章 微生物的繁殖与生存因子 169
第一节 微生物个体与群体的生长和繁殖 169
一、微生物的个体生长与繁殖 169
二、微生物的群体生长规律 172
第二节 微生物生长量的测定 176
一、直接计数法（又称全数法） 177
二、活菌计数法（又称间接计数法） 178
三、细胞物质量测定法 179
第三节 微生物的生长与环境 180
一、温度 180
二、氢离子浓度（pH） 184
三、湿度、渗透压与水活度 185
四、氧和氧化还原电位 185
五、氧以外的其他气体 187
六、辐射 187
七、超声波 188
八、消毒、杀菌剂与化学疗剂 188
第四节 微生物对环境的适应与抗性 191
一、微生物的趋向性 191
二、微生物的抗逆性 192
第五节 菌种的退化、复壮与保藏 194
一、菌种的退化（degeneration） 194
二、菌种的复壮 197
三、菌种的保藏 199
第七章 微生物的酶 204
第一节 酶的组成与结构 204
一、酶的组成 204
二、酶蛋白的结构 205
三、酶的活性中心 205
四、酶的辅助因子 207
五、酶的催化特性 210
六、酶的分类与命名 212
第二节 酶的理化性质 214
一、酶的化学本质 214
二、酶蛋白的胶体性质和溶解度 214
三、酶蛋白的带电性和电泳 215
四、酶蛋白的颜色反应 218
五、酶蛋白的紫外光吸收 219
六、酶蛋白的变性 219
第三节 酶的分离纯化 219
一、酶的分离与纯化 220
二、酶蛋白相对分子质量的测定 224
第四节 酶的活力测定 228
一、酶活力、活力单位和测定条件 228
二、比活力 229
三、酶的转换数（Kcat） 229
四、酶反应的初速度 229
五、酶活力的联合测定法 230
六、影响酶活力的因素 231
第八章 微生物的代谢 236
第一节 多糖的细胞外分解 236
一、淀粉的酶促水解 236
二、纤维素的酶促水解 237
三、二糖的酶促水解 238
第二节 微生物的无氧呼吸 238
一、代谢与呼吸作用的关系 239
二、代谢与呼吸类型 240
三、发酵（fermentation） 240
四、无氧呼吸（anaerobic respiration） 247
第三节 微生物有氧呼吸 249
一、三羧酸（TCA）循环 249
二、三羧酸循环的生理学意义 255
第四节 微生物的氧化磷酸化作用 256
一、氧化磷酸化过程中的电子传递 257
二、氧化磷酸化 261
三、氧化磷酸化作用机制 265
第五节 微生物的合成代谢 266
一、产甲烷菌的合成代谢 266
二、化能自养型微生物的合成代谢 267
三、光合作用 268
四、微生物固氮作用 271
第九章 微生物的遗传和变异 275
第一节 微生物的遗传 276
一、遗传和变异的物质基础——核酸 276
二、微生物遗传物质的存在形式 279
三、基因及表达 283
四、微生物的遗传特性 284
第二节 微生物的变异 287
一、变异的实质——基因突变 287
二、突变的类型 288
三、基因突变的特点 289
四、突变的机制 290
五、Ames试验 297
第三节 基因重组 300
一、原核微生物的基因重组 301
二、真核微生物的基因重组 306
第四节 遗传工程技术及应用 308
一、基因工程的特点 308
二、基因工程的主要工具 308
三、基因工程的基本操作 311
四、遗传工程技术在环境保护中的应用 313
第十章 微生物生态 319
第一节 微生物生态系统 320
一、微生物生态的基本概念 320
二、微生物生态系统的构成 322
三、微生物生态系统内的种间关系 323
四、微生物生态系统的种群多样性 324
五、微生物生态系统内的稳定性 325
六、微生物生态群落的演替 326
七、微生物群落中的遗传交流 327
八、微生物生态学研究方法 328
第二节 微生物生态系统的功能 329
一、碳循环 330
二、氮循环 331
三、磷循环 332
四、硫循环 333
五、其他元素循环 335
第三节 微生物生态系统的分类 336
一、土壤微生物生态 336
二、水体微生物生态 339
三、空气微生物生态 343
四、极端环境的微生物 344
第十一章 环境工程中的微生物技术 348
第一节 有机污染物的微生物降解与转化 348
第二节 微生物技术在污水处理中的应用 361
一、废水生物处理简介 362
二、废水生物处理的机制 363
三、好氧废水生物处理 363
四、厌氧废水生物处理 366
五、废水生物脱氮处理 369
六、废水生物除磷 373
第三节 有机固体废弃物的微生物处理 379
一、堆肥法（compost） 380
二、厌氧消化 382
三、卫生填埋 383
第四节 微生物技术在废气治理中的应用 384
一、废气生物处理过程 384
二、废气生物处理工艺 385
第五节 生物修复技术与生物制剂的开发与应用 387
一、固定化微生物技术 387
二、微生物制剂 393
三、微生物胞外多聚物 394
参考文献 396