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第1章 绪论1

1.1 微生物的概念及主要类群1

1.2 微生物学的研究内容2

1.3 人类对微生物的认识及研究2

1.4 环境工程微生物学4

1.5 环境工程微生物学的研究内容和任务4

1.6 环境工程微生物学的发展及研究现状4

1.7 微生物的特点与其利用5

第2章 原核（微）生物7

2.1 细菌7

2.1.1 细菌的形态与大小7

2.1.2 细菌的细胞结构8

2.1.3 细菌的培养特征14

2.1.4 环境工程中常见的细菌15

2.2 放线菌17

2.2.1 放线菌的形态结构17

2.2.2 放线菌的繁殖方式17

2.2.3 放线菌的培养特征18

2.2.4 放线菌常见代表属18

2.3 蓝细菌18

2.4 古细菌18

2.5 其他原核微生物19

2.5.1 支原体19

2.5.2 立克次体19

2.5.3 衣原体19

第3章 真核微生物21

3.1 真菌21

3.1.1 霉菌21

3.1.2 酵母菌23

3.2 其他真核微生物24

3.2.1 微型藻类24

3.2.2 原生动物24

3.2.3 微型后生动物26

第4章 病毒30

4.1 病毒的一般特征及其分类30

4.1.1 病毒的特征30

4.1.2 病毒的分类30

4.2 病毒的形态及结构31

4.3 病毒的增殖32

4.4 病毒的培养和检测33

4.4.1 病毒的培养基33

4.4.2 病毒的培养特征33

4.4.3 病毒的培养33

4.4.4 病毒的检测34

4.5 病毒在环境中的赋存状态及其在污水处理过程中的去除34

4.5.1 病毒在环境中的赋存状态34

4.5.2 污水处理过程中对病毒的去除效果34

第5章 微生物的营养36

5.1 微生物的营养及类型36

5.1.1 微生物细胞的化学组成36

5.1.2 营养物质及其生理功能36

5.1.3 微生物的营养类型38

5.2 培养基39

5.3 微生物对营养物质的吸收41

5.3.1 单纯扩散41

5.3.2 促进扩散41

5.3.3 主动运输41

5.3.4 基团转位42

5.3.5 膜泡运输42

5.4 微生物营养与废水生物处理的关系42

5.4.1 污水与污水生物处理42

5.4.2 微生物营养与污水处理的关系43

5.4.3 污水生物处理对水质的要求45

第6章 微生物的代谢46

6.1 代谢概述46

6.2 微生物的酶及酶促反应46

6.2.1 酶的组成46

6.2.2 酶的结构与功能47

6.2.3 酶促反应的特点48

6.2.4 酶的种类与命名49

6.2.5 酶促反应动力学50

6.2.6 影响酶活性的因素52

6.2.7 微生物的酶与废水生物处理的关系54

6.3 微生物的产能代谢54

6.3.1 生物氧化与呼吸作用54

6.3.2 微生物的呼吸类型56

6.3.3 自养微生物的产能代谢63

6.3.4 微生物的产能代谢与废水生物处理的关系63

6.4 微生物的合成代谢64

6.4.1 化能自养型微生物的合成代谢64

6.4.2 光能自养型微生物的合成代谢64

第7章 微生物的生长繁殖及其控制67

7.1 微生物的生长与繁殖67

7.1.1 微生物的分批培养67

7.1.2 微生物的连续培养70

7.2 不同废水生物处理法中微生物的生长特点及控制生长的意义70

7.3 环境因素对微生物生长的影响71

7.3.1 温度71

7.3.2 pH73

7.3.3 氧化还原电位74

7.3.4 溶解氧74

7.3.5 重金属及其化合物76

7.4 对有害微生物生长的控制77

7.4.1 物理控制方法78

7.4.2 化学控制方法79

7.5 微生物的遗传与变异80

7.5.1 遗传物质在细胞中的存在方式81

7.5.2 基因突变83

7.6 菌种的保藏85

第8章 微生物的生态87

8.1 微生物生态学87

8.1.1 微生物生态学的定义87

8.1.2 微生物生态学的任务87

8.1.3 微生物在生态系统中的作用87

8.2 自然环境中的微生物88

8.2.1 土壤环境中的微生物88

8.2.2 水环境中的微生物90

8.2.3 空气中的微生物91

8.2.4 极端环境中的微生物92

8.3 微生物与微生物之间的关系95

8.3.1 竞争关系95

8.3.2 原始合作关系95

8.3.3 共生关系96

8.3.4 偏害关系96

8.3.5 捕食关系96

8.3.6 寄生关系96

8.4 环境中的微生物群落的演替97

8.4.1 微生物群落演替的概念97

8.4.2 群落的生态演替97

8.5 环境污染与自净99

8.5.1 土壤污染与土壤自净99

8.5.2 水体污染与水体自净100

8.5.3 水体富营养化105

第9章 微生物在物质循环中的作用110

9.1 物质循环与微生物的矿化作用110

9.2 碳素循环110

9.2.1 自然界的碳素循环110

9.2.2 微生物在碳素循环中的作用111

9.2.3 微生物对主要含碳化合物的转化和分解过程112

9.3 氮素循115

9.3.1 自然界中的氮素循环115

9.3.2 微生物在氮素循环中的作用115

9.4 硫循环118

9.4.1 自然界中的硫循环119

9.4.2 微生物在硫循环中的作用119

9.5 磷素循环120

9.5.1 自然界的磷素循环120

9.5.2 微生物在磷素循环中的作用121

9.6 铁和锰的生物转化122

9.6.1 铁循环122

9.6.2 锰循环123

9.7 微生物对有毒物质的降解与转化123

9.7.1 对合成有机物的降解作用123

9.7.2 对无机污染物的转化128

第10章 废水生物处理的微生物学原理132

10.1 废水生物处理的基本原理132

10.2 废水生物处理中微生物存在的状态133

10.2.1 活性污泥133

10.2.2 生物膜法136

10.3 废水厌氧生物处理的微生物学原理139

10.3.1 厌氧生物处理原139

10.3.2 厌氧生物处理的特点140

10.3.3 厌氧活性污泥的培养140

第11章 废水生物脱氮除磷141

11.1 脱氮除磷的目的和意义141

11.2 天然水体中氮、磷的来源141

11.3 废水生物脱氮原理141

11.3.1 脱氮原理141

11.3.2 参与硝化与反硝化的微生物142

11.4 废水生物脱氮工艺145

11.5 废水生物除磷原理148

11.5.1 生物除磷的生物学原148

11.5.2 聚磷细菌149

11.5.3 磷的释放和吸收的生化反应模型150

11.5.4 除磷工艺现状与发展151

第12章 微污染水源水的微生物净化与有害微生物的控制153

12.1 微污染水源水的生物净化153

12.1.1 生物预处理的特点153

12.1.2 生物预处理方法153

12.2 水中的病原微生物及饮用水的消毒155

12.2.1 水中的病原微生物155

12.2.2 生活饮用水的细菌卫生标准及水的卫生细菌学检测157

12.2.3 饮用水的消毒161

第13章 其他废物的微生物处理原理167

13.1 有机固体废物生物处理的基本原理167

13.1.1 有机物体废物的堆肥处理167

13.1.2 沼气发酵171

13.1.3 有机固体废物的卫生填埋173

13.2 废气的微生物处理173

13.2.1 废气的处理方法173

13.2.2 含硫恶臭污染物及NH3、CO2的微生物处理174

第14章 污染环境的微生物修复176

14.1 生物修复技术生物学原理176

14.1.1 生物修复176

14.1.2 生物修复的主要方法179

14.2 生物修复工程179

14.2.1 土壤生物修复179

14.2.2 地下水生物修复182

14.2.3 地表水体的生物修复182

14.2.4 海洋石油污染的生物修复183

第15章 环境工程微生物学实验185

实验1 光学显微镜的使用及微生物形态观察185

实验2 活性污泥生物相的观察187

实验3 微生物直接计数188

实验4 细菌的染色190

实验5 培养基的制备和灭菌193

实验6 细菌的分离与纯种培养197

实验7 细菌淀粉酶和过氧化氢酶的定性测定201

实验8 水中细菌总数的测定203

实验9 水中大肠菌群数的测定205

实验10 空气微生物的检测211

附录213

附录1 常用染色液的配制213

附录2 常用染色方法214

附录3 常用培养基的配制215

参考文献219