• 前言

• 第一章 绪论

• 第二章 环境工程中细胞型微生物类群Ⅰ——原核微生物

• 第三章 环境工程中细胞型微生物类群Ⅱ——真核微生物

• 第四章 环境工程中非细胞型微生物——病毒（噬菌体）

• 第五章 微生物的营养与环境工程

• 第六章 微生物的代谢与环境工程

• 第七章 微生物的生长繁殖与环境工程

• 第八章 微生物的遗传变异与环境工程

• 第九章 微生物生态学原理与环境工程

• 第十章 水污染控制微生物工程

• 第十一章 有机固体废弃物处理微生物工程

• 第十二章 废气污染控制微生物工程

• 第十三章 污染环境微生物修复工程

• 参考文献

本书分十三章，内容包括：微生物的营养与环境工程、微生物的代谢与环境工程、微生物的生长繁殖与环境工程、微生物的遗传变异与环境工程、微生物生态学原理与环境工程、水污染控制微生物工程、有机固体废弃物处理微生物工程、废气污染控制微生物工程、污染环境微生物修复工程等。

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环境工程微生物学的概念1

14环境工程微生物学的研究内容和任务1

15环境工程微生物学的发展及研究现状2

151废水生物处理研究进展2

152废气的生物治理研究进展2

153固体废物的生物治理研究进展3

16环境工程微生物学所涉及的学科5

思考题5

第2章原核微生物6

21细菌6

211细菌细胞的大小6

212细菌细胞的形态6

213细菌的细胞构造10

214细菌的繁殖方式20

215细菌的群体特征20

22放线菌（Actinomycetes）22

221放线菌的形态与结构22

222放线菌的繁殖方式23

223放线菌的培养特征25

23蓝细菌（Cyanobacteria）26

231蓝细菌的大小及形态27

232蓝细菌的细胞结构27

233蓝细菌的存在方式28

234蓝细菌的繁殖28

24古细菌29

241古细菌的主要类型29

242古细菌的特征29

243古细菌的细胞结构30

25鞘细菌30

251丝状铁细菌31

252丝状硫细菌32

思考题32

第3章真核微生物33

31真菌34

311酵母菌（Yeasts）34

312霉菌（Mould，Mold）38

32微型藻类44

321微型藻类的一般特征44

322环境工程中主要的微型藻45

323原生动物47

324微型后生动物51

思考题53

43噬菌体(phage)62

431烈性噬菌体63

432温和噬菌体66

44环境因素对病毒存活的影响67

441物理因素67

442化学因素67

443抗生素和抗病毒药物68

45污水处理过程中病毒的去除68

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（diffusion）81

532促进扩散（facilitated diffusion）81

533主动运输（active transport）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异养微生物的生物氧化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（bath cultureof microorganisms）121

732微生物的连续培养（continuousculture of microorganisms）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2pH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章微生物遗传与变异134

81遗传变异的物质基础134

811遗传变异的基础134

812DNA的结构与复制135

813DNA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3DNA的突变和诱变育种142

831DNA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4DNA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

86分子生物学技术及其在环境工程中的应用154

861聚合酶链反应(polymerase chain

reaction,PCR)技术及其在环境工程中的应用154

862核酸分子杂交技术157

863电泳技术及其在环境工程中的应用160

864以rRNA基因为基础的细菌同源

性分析技术及其在环境工程中的应用161

思考题162

第9章微生物的生态163

91微生物生态学163

911什么是微生物生态学163

912微生物生态学的任务163

913微生物在生态系统中的作用163

92自然环境中的微生物164

921土壤环境中的微生物164

922水环境中的微生物166

923空气中的微生物167

924极端环境中的微生物168

93微生物与微生物之间的关系171

931互生（syntrophism）172

932共生（symbiosis）172

933寄生（parasitism）173

934拮抗（antagonism）173

94微生物群落的发展和演替174

941微生物群落演替的概念174

942演替的类型174

943微生物群落发展和演替（以可溶

性有机物进入水体时发生的演替

为例）175

95微生物在环境物质循环中的作用175

951碳素循环（the carbon cycle）176

952氮素循环（the nitrogen cycle）181

953硫素循环（the sulphur cycle）185

954磷素循环（the phosphorus

cycle）186

955铁素循环（the iron cycle）187

956锰素循环（the manganese

cycle）188

思考题188

第10章微生物对污染物的降解与转化190

101微生物对污染物的降解能力及影响

因素190

1011微生物对污染物的适应能力及

巨大的降解潜力190

1012微生物降解污染物的影响因素191

102微生物对污染物的降解193

1021无毒污染物的降解193

1022有毒有机污染物的降解193

思考题207

第11章环境微生物检测208

111空气中微生物的检测与控制208

1111空气中微生物的检测方法208

1112空气微生物污染的控制209

112水的微生物检测及控制210

1121水质的细菌学检测210

1122水质指示微生物——大肠菌群

（coliform group，简称

coliform）210

1123水微生物污染的控制211

113发光细菌的微毒检测211

1131发光细菌检测的原理212

1132发光细菌法检测的操作212

1133发光细菌法的应用212

114污染物致突变性检测（Ames

试验）213

1141Ames试验的原理和方法213

1142Ames试验的应用215

115生物传感器216

1151生物传感器的定义与分类216

1152生物传感器基本结构和工作

原理216

1153生物传感器在环境检测中的

应用217

116PCR技术在环境检测中的应用219

1161PCR反应原理219

1162PCR反应条件220

1163PCR技术用于环境微生物检

测的方法221

1164PCR在环境微生物检测中的

应用221

1165小结与展望222

117用于环境保护的工程菌的安全性

问题222

1171用于环境保护的基因工程菌

的构建222

1172基因工程菌存在的问题223

1173展望223

思考题223

第12章微生物在水污染控制中的应用224

121废水好氧生物处理中的微生物学

原理224

1211概述224

1212活性污泥法224

1213生物膜法230

1214其他生物处理法235

122废水厌氧生物处理中的微生物学

原理237

1221概述237

1222废水厌氧降解机理237

1223废水厌氧生物处理工艺239

123水体的富营养化和氮磷的去除240

1231水体的富营养化概述240

1232生物脱氮241

1233生物除磷244

思考题247

第13章微生物在固体废物和大气污染治理中的应用248

131固体废物的生物处理248

1311堆肥法249

1312卫生填埋法252

1313厌氧发酵253

132废气的生物处理253

1321废气生物处理微生物学254

1322废气生物处理方法254

思考题257第14章生物修复技术258

141概述258

1411基本概念258

1412应用生物修复技术应具备

的条件258

1413理论及技术来源258

1414生物修复技术的重点研究

方向259

1415生物修复技术的特点259

142生物修复技术的原理259

1421在生物修复技术中应用的

微生物259

1422影响生物修复的环境因素261

143污染土壤的生物修复262

1431原位生物处理262

1432异位生物修复264

144地下水的生物修复265

1441原位生物处理266

1442异位修复技术266

1443物理拦阻266

145海洋石油污染的生物修复266

思考题267第15章微生物新技术在环境治理中的应用268

151固定化技术（固定化酶和固定化

细胞）268

1511固定化细胞与酶的特点268

1512固定化酶与固定化细胞在环境

工程中的应用269

152废物资源化技术269

1521可生物降解塑料PHAs270

1522单细胞蛋白的生产271

153污染预防微生物技术272

1531燃煤脱硫272

1532微生物湿法冶金技术274

154微生物絮凝剂277

155微生物吸附剂278

思考题279第16章微生物的分类命名与保藏280

161微生物的分类与命名280

1611微生物的分类单位280

1612微生物的命名原则281

1613微生物的分类鉴定依据281

162微生物分类检索系统287

1621原核微生物的分类系统——Bergey

氏原核生物分类系统289

1622真菌的分类系统——Ainsworth

等人的菌物分类系统290

163菌种保藏291

1631菌种保藏的原理291

1632菌种保藏的常用方法292

思考题293参考文献294 2100433B

1 绪论

1.1 微生物概述

1.1.1 微生物的概念

1.1.2 微生物的特点

1.2 微生物在生态系统中的重要作用

1.2.1 生产者

1.2.2 消费者

1.2.3 分解者

1.3 环境工程微生物学的内容

1.3.1 微生物学的基本知识

1.3.2 微生物对污染物的降解和转化

1.3.3 微生物污染的检测与防治、

1.3.4 微生物在治理环境污染中的应用

1.3.5 发展前景

思考题

2 环境中微生物的主要类群

2.1 原核细胞型微生物

2.1.1 细菌

2.1.2 放线茵

2.1.3 蓝细菌

2.2 真核细胞型微生物

2.2.1 真茵

2.2.2 微型藻类

2.2.3 原生动物

2.2.4 微型后生动物

2.3 非细胞型微生物——病毒

2.3.1 病毒的主要特征

2.3.2 病毒的形态与大小

2.3.3 病毒的结构和化学组成

2.3.4 病毒的繁殖

2.3.5 病毒的分类

2.3.6 影响病毒存活的因素

思考题

3 微生物的营养

3.1 微生物的营养物质

3.1.1 微生物细胞的化学组成

3.1.2 微生物的营养物质

3.2 微生物的营养类型

3.2.1 光能自养型

3.2.2 光能异养型

3.2.3 化能自养型

3.2.4 化能异养型

3.3 培养基及培养条件

3.3.1 配制培养基的原则

3.3.2 培养基类型及应用

3.3.3 微生物的培养条件

3.4 营养物的吸收

思考题

4 微生物生长代谢与遗传变异

4.1 微生物的代谢

4.1.1 酶

4.1.2 微生物的呼吸作用

4.2 微生物的生长、繁殖

4.2.1 微生物生长、繁殖的测定

4.2.2 群体生长规律——生长曲线

4.2.3 细菌生长曲线在污水生物处理中的应用

4.3 微生物的遗传与变异

4.3.1 遗传与变异的物质基础

4.3.2 微生物的变异

4.4 菌种的保藏

4.4.1 菌种的保藏

4.4.2 菌种的退化

4.4.3 菌种的复壮

思考题

5 环境因子对微生物的影响

5.1 基本概念

5.1.1 灭菌

5.1.2 消毒

5.1.3 防腐

5.1.4 无菌

5.1.5 除菌

5.2 温度对微生物的影响

5.2.1 高温的影响

5.2.2 低温的影响

5.3 辐射对微生物的影响

5.3.1 紫外线的影响

5.3.2 X射线和T射线的影响

5.3.3 微波和超声波的影响

5.4 水分对微生物的影响

5.4.1 干燥

5.4.2 渗透压

5.5 化学因子对微生物的影响

5.6 生物间的相互关系

5.6.1 共生关系

5.6.2 互生关系

5.6.3 拮抗关系

5.6.4 寄生关系

思考题

6 环境中微生物的检测

6.1 土壤中的微生物

6.1.1 壤是微生物生活的良好环境

6.1.2 壤微生物的种类、数量及其分布

6.1.3 2-壤微生物的分离和计数

6.2 水体中的微生物T

6.2.1 水中微生物的种类、分布

6.2.2 水的细菌学检测

6.3 空气中的微生物

6.3.1 空气中微生物的来源、数量

6.3.2 空气中微生物的检测方法

思考题

7 微生物对环境的污染与危害

7.1 水体富营养化

7.1.1 水体富营养化的形成及影响因素

7.1.2 水体富营养化的危害

7.1.3 优势藻种

7.1.4 水体富营养化的监测与防治

7.2 病原微生物

7.2.1 空气中的病原微生物

7.2.2 水中的病原微生物

7.2.3 土壤中的病原微生物

7.3 微生物毒素

7.3.1 细菌毒素

7.3.2 真菌毒素

7.3.3 藻类毒素

思考题

8 微生物对化学物质的降解与转化

8.1 微生物降解与转化化学物质的能力

8.1.1 污染物的可生物降解性

8.1.2 影响微生物降解与转化的因素

8.1.3 微生物降解与转化污染物的巨大潜力

8.2 微生物在自然界物质循环中的作用

8.2.1 碳素循环

8.2.2 氮素循环

8.2.3 硫素循环

8.2.4 磷素循环

8.3 各类合成化合物的生物降解与转化

8.3.1 农药的生物降解

8.3.2 塑料的生物降解

8.3.3 多氯联苯的生物降解

8.3.4 合成洗涤剂的生物降解

……

9 微生物在水污染治理中的作用

10 实验

参考文献2100433B

2020年11月24日，该课程被中华人民共和国教育部认定为“首批国家级一流本科课程”。 2100433B