環境工程微生物學（簡體書）

《普通高等教育"十二五"規劃教材?環境工程微生物學》內容可分為三部分。第1～7章介紹微生物基礎知識，包括環境污染與生物治理工程中涉及的主要微生物類型（即原核微生物、真核微生物和病毒）的個體形態與結構，微生物的營養、生理生化、生長繁殖、遺傳變異和環境因素的影響；第8～14章主要描述微生物在環境污染與生物治理中的作用；第15章介紹環境工程微生物學實驗方法。
《普通高等教育"十二五"規劃教材?環境工程微生物學》適宜作為高等院校環境工程、市政工程、環境監測和環境科學等專業的教材，也可供從事環境保護的科技人員參考。

《普通高等教育"十二五"規劃教材?環境工程微生物學》為普通高等教育“十二五”規劃教材之一。

“環境工程微生物學”是環境類專業必修的一門專業基礎課，主要講述環境污染與治理中微生物的作用及原理。該課程為污廢水生物處理、大氣污染物生物凈化、土壤生物修復、固體有機廢物生物處理工程的學習提供必要的理論基礎，另外還涉及微污染水體的生物凈化、飲用水衛生細菌學檢驗和消毒等水質凈化的內容。
本教材由三所院校近十多年來一直給環境工程和市政工程專業講述這門課程和“水處理微生物學”課程的教學經驗豐富的七位教師聯合編著而成，凝聚了他們在長期教學中總結的寶貴經驗和個人心得。在編寫中充分考慮到目前多數院校專業基礎課程學時短的特點，對教材內容進行了精心篩選和編排，使之能更好地適應于本科和相關院校的教學使用。
全書內容全面、深入淺出、簡明易懂，有一定的深度和廣度，并注意保證基本理論、基本知識及基本操作技能的掌握和訓練。在本書編寫中，考慮到使用對象多為工科專業背景，在介紹基本微生物學知識作為入門基礎的同時，著重瞄準微生物在工程實踐中的應用，特別注重將基本知識和實踐應用相結合，講述其在實踐中的作用。書中內容既可以滿足初學者要求，也可以作為有一定微生物學知識的非工程技術人員學習用。本書適宜作為環境工程、市政工程、環境監測和環境科學等專業的教材，也可供從事環境保護的科技人員參考。
參加本教材編寫工作的有西安建筑科技大學環境工程教研室的袁林江教授（第1章、第6、第7章）和南亞萍講師（第2章、第3章）、西安建筑科技大學市政工程教研室的蘇俊峰副教授（第4章、第10章、第14章）和劉永軍教授（第5章、第12章），長安大學環境科學與工程學院的陳愛俠教授（第8章、第9章）和趙慶副教授（第11章），以及西安科技大學地質與環境學院的講師韓瑋（第15章），全書由袁林江教授主編和統稿。
在編寫過程中，聽取了部分有關教師和學生的意見，得到了他們的熱情關心和支持，同時本書從立項到順利出版離不開化學工業出版社的熱忱幫助和支持，特此表示感謝！
在本書編著過程中，參考了相關教材和書籍，這些出版物對本書的成稿裨益良多，在此向有關作者表示感謝！
由于編者水平和時間有限，疏漏之處在所難免，歡迎廣大讀者多提寶貴意見。
編著者
2011年8月于西安

第1章 緒論
1.1 微生物的概念及主要類群
1.2 微生物學的研究內容
1.3 人類對微生物的認識及研究
1.4 環境工程微生物學
1.5 環境工程微生物學的研究內容和任務
1.6 環境工程微生物學的發展及研究現狀
1.7 微生物的特點與其利用

第2章 原核（微）生物
2.1 細菌
2.1.1 細菌的形態與大小
2.1.2 細菌的細胞結構
2.1.3 細菌的培養特征
2.1.4 環境工程中常見的細菌
2.2 放線菌
2.2.1 放線菌的形態結構
2.2.2 放線菌的繁殖方式
2.2.3 放線菌的培養特征
2.2.4 放線菌常見代表屬
2.3 藍細菌
2.4 古細菌
2.5 其他原核微生物
2.5.1 支原體
2.5.2 立克次體
2.5.3 衣原體

第3章 真核微生物
3.1 真菌
3.1.1 霉菌
3.1.2 酵母菌
3.2 其他真核微生物
3.2.1 微型藻類
3.2.2 原生動物
3.2.3 微型後生動物

第4章 病毒
4.1 病毒的一般特征及其分類
4.1.1 病毒的特征
4.1.2 病毒的分類
4.2 病毒的形態及結構
4.3 病毒的增殖
4.4 病毒的培養和檢測
4.4.1 病毒的培養基
4.4.2 病毒的培養特征
4.4.3 病毒的培養
4.4.4 病毒的檢測
4.5 病毒在環境中的賦存狀態及其
在污水處理過程中的去除
4.5.1 病毒在環境中的賦存狀態
4.5.2 污水處理過程中對病毒的去除效果

第5章 微生物的營養
5.1 微生物的營養及類型
5.1.1 微生物細胞的化學組成
5.1.2 營養物質及其生理功能
5.1.3 微生物的營養類型
5.2 培養基
5.3 微生物對營養物質的吸收
5.3.1 單純擴散
5.3.2 促進擴散
5.3.3 主動運輸
5.3.4 基團轉位
5.3.5 膜泡運輸
5.4 微生物營養與廢水生物處理的關系
5.4.1 污水與污水生物處理
5.4.2 微生物營養與污水處理的關系
5.4.3 污水生物處理對水質的要求

第6章 微生物的代謝
6.1 代謝概述
6.2 微生物的?及?促反應
6.2.1 ?的組成
6.2.2 ?的結構與功能
6.2.3 ?促反應的特點
6.2.4 ?的種類與命名
6.2.5 ?促反應動力學
6.2.6 影響?活性的因素
6.2.7 微生物的?與廢水生物處理的關系
6.3 微生物的產能代謝
6.3.1 生物氧化與呼吸作用
6.3.2 微生物的呼吸類型
6.3.3 自養微生物的產能代謝
6.3.4 微生物的產能代謝與廢水生物處理的關系
6.4 微生物的合成代謝
6.4.1 化能自養型微生物的合成代謝
6.4.2 光能自養型微生物的合成代謝

第7章 微生物的生長繁殖及其控制
7.1 微生物的生長與繁殖
7.1.1 微生物的分批培養
7.1.2 微生物的連續培養
7.2 不同廢水生物處理法中微生物的生長特點及控制生長的意義
7.3 環境因素對微生物生長的影響
7.3.1 溫度
7.3.2 pH
7.3.3 氧化還原電位
7.3.4 溶解氧
7.3.5 重金屬及其化合物
7.4 對有害微生物生長的控制
7.4.1 物理控制方法
7.4.2 化學控制方法
7.5 微生物的遺傳與變異
7.5.1 遺傳物質在細胞中的存在方式
7.5.2 基因突變
7.6 菌種的保藏

第8章 微生物的生態
8.1 微生物生態學
8.1.1 微生物生態學的定義
8.1.2 微生物生態學的任務
8.1.3 微生物在生態系統中的作用
8.2 自然環境中的微生物
8.2.1 土壤環境中的微生物
8.2.2 水環境中的微生物
8.2.3 空氣中的微生物
8.2.4 極端環境中的微生物
8.3 微生物與微生物之間的關系
8.3.1 競爭關系
8.3.2 原始合作關系
8.3.3 共生關系
8.3.4 偏害關系
8.3.5 捕食關系
8.3.6 寄生關系
8.4 環境中的微生物群落的演替
8.4.1 微生物群落演替的概念
8.4.2 群落的生態演替
8.5 環境污染與自凈
8.5.1 土壤污染與土壤自凈
8.5.2 水體污染與水體自凈
8.5.3 水體富營養化

第9章 微生物在物質循環中的作用
9.1 物質循環與微生物的礦化作用
9.2 碳素循環
9.2.1 自然界的碳素循環
9.2.2 微生物在碳素循環中的作用
9.2.3 微生物對主要含碳化合物的轉化和分解過程
9.3 氮素循環
9.3.1 自然界中的氮素循環
9.3.2 微生物在氮素循環中的作用
9.4 硫循環
9.4.1 自然界中的硫循環
9.4.2 微生物在硫循環中的作用
9.5 磷素循環
9.5.1 自然界的磷素循環
9.5.2 微生物在磷素循環中的作用
9.6 鐵和錳的生物轉化
9.6.1 鐵循環
9.6.2 錳循環
9.7 微生物對有毒物質的降解與轉化
9.7.1 對合成有機物的降解作用
9.7.2 對無機污染物的轉化

第10章 廢水生物處理的微生物學原理
10.1 廢水生物處理的基本原理
10.2 廢水生物處理中微生物存在的狀態
10.2.1 活性污泥
10.2.2 生物膜法
10.3 廢水厭氧生物處理的微生物學原理
10.3.1 厭氧生物處理原理
10.3.2 厭氧生物處理的特點
10.3.3 厭氧活性污泥的培養

第11章 廢水生物脫氮除磷
11.1 脫氮除磷的目的和意義
11.2 天然水體中氮、磷的來源
11.3 廢水生物脫氮原理
11.3.1 脫氮原理
11.3.2 參與硝化與反硝化的微生物
11.4 廢水生物脫氮工藝
11.5 廢水生物除磷原理
11.5.1 生物除磷的生物學原理
11.5.2 聚磷細菌
11.5.3 磷的釋放和吸收的生化反應模型
11.5.4 除磷工藝現狀與發展

第12章 微污染水源水的微生物凈化與有害微生物的控制
12.1 微污染水源水的生物凈化
12.1.1 生物預處理的特點
12.1.2 生物預處理方法
12.2 水中的病原微生物及飲用水的消毒
12.2.1 水中的病原微生物
12.2.2 生活飲用水的細菌衛生標準及水的衛生細菌學檢測
12.2.3 飲用水的消毒

第13章 其他廢物的微生物處理原理
13.1 有機固體廢物生物處理的基本原理
13.1.1 有機物體廢物的堆肥處理
13.1.2 沼氣發酵
13.1.3 有機固體廢物的衛生填埋
13.2 廢氣的微生物處理
13.2.1 廢氣的處理方法
13.2.2 含硫惡臭污染物及NH3、CO2的微生物處理

第14章 污染環境的微生物修復
14.1 生物修復技術生物學原理
14.1.1 生物修復
14.1.2 生物修復的主要方法
14.2 生物修復工程
14.2.1 土壤生物修復
14.2.2 地下水生物修復
14.2.3 地表水體的生物修復
14.2.4 海洋石油污染的生物修復

第15章 環境工程微生物學實驗
實驗1 光學顯微鏡的使用及微生物形態觀察
實驗2 活性污泥生物相的觀察
實驗3 微生物直接計數
實驗4 細菌的染色
實驗5 培養基的制備和滅菌
實驗6 細菌的分離與純種培養
實驗7 細菌淀粉?和過氧化氫?的定性測定
實驗8 水中細菌總數的測定
實驗9 水中大腸菌群數的測定
實驗10 空氣微生物的檢測

附錄2
附錄1 常用染色液的配制
附錄2 常用染色方法
附錄3 常用培養基的配制
參考文獻

真菌種類繁多，它們各自有自己的生活習性和生態環境，要給他們下一個嚴格的定義是很難的。一般認為真菌是單細胞（包括無隔多核細胞）和多細胞、異養型的真核微生物，有細胞壁結構，細胞壁中含幾丁質，它們能進行有性和無性繁殖。真菌從生物分類角度來講單獨歸于真菌界，一般將其分成霉菌、酵母菌和大型真菌，在環境工程中主要關注霉菌和酵母菌。
3.11 工霉菌
霉菌（mold）是絲狀真菌的一個通俗名稱，通常指那些菌絲體比較發達而又不產生大型子實體的真菌。往往在潮濕的環境下大量生長繁殖，長出肉眼可見的絲狀、絨狀或網狀的菌絲體。霉菌在地球上物質的生物化學循環中扮演著重要角色，有很多霉菌可以分解自然界中存在數量最大的纖維素、半纖維素和木質素等復雜有機物質。霉菌在工農業生產、醫療、環境保護等方面都有重大應用，比如工業中用到的檸檬酸、葡萄糖酸和淀粉?、蛋白?、纖維素?等很多?制劑以及醫療上用到的頭孢霉素等抗生素都需要通過霉菌生產。同時霉菌在生物防治、污水處理和生物測定等方面都有應用。