环境工程微生物学EnvironmentalEngineering

课程编号：051319 总学时：3.5
环境工程微生物学
（Environmental Engineering Microbiology）
课程性质：专业基础课/必修
适用专业：环境工程、环境科学
学时分配：课程总学时：56学时。

其中：理论课学时：40学时；实验学时：16学时；习题课学时：0学时。

先行、后续课程情况：先行课：有机化学、生物化学、普通生物学；后续课：环境工程学。

教材：环境工程微生物学（周群英 王士芬编著，高等教育出版社，第三版）
参考书目：
《环境微生物学》史家栋，徐亚同，张圣章，华东师范大学出版社
《环境微生物学》王家玲，高等教育出版社
《污染控制微生物工程》徐亚同，史家樑，张明编著，化学工业出版社
《环境微生物工程》马文漪，杨柳燕编著，南京，南京大学出版社
一、课程的目的与任务
环境工程微生物学是环境工程专业必修的一门专业基础课。

目的是利用微生物学的理论与技术，研究有关的环境现象、环境质量及环境问题。

通过本课程的学习，使学生系统地了解微生物学方面的基础理论，掌握微生物在环境中所处的地位以及在废水、有机固废生物处理和水体、土壤、大气污染与自净过程中所起的作用，从而进一步利用微生物为治理环境服务。

二、课程的基本要求
1、理解下列基本概念
微生物、菌落、病毒、原核微生物、真核微生物、芽孢、菌胶团、培养基、碳氮比、自养菌、异养菌、主动输送、生长曲线、寄生、互生、共生、拮抗、酶、酶的活力、新陈代谢、电子传递、呼吸链、三羧酸循环、好氧呼吸、发酵、遗传性、变异性、转化现象、诱变、污泥驯化、菌种变异、河流自净、微生物生态、活性污泥法、生物膜法、氨化作用、硝化与反硝化等。

2、从理论学习到实践应用
（1）微生物的形态认识，用于污水处理站的生物相镜检
（2）微生物生长曲线的掌握及微生物营养的了解，指导污泥驯化
（3）从理解微生物的代谢到有机物质的生物降解
（4）用遗传变异的理论，指导优势菌种的选择
（5）对原生动物和微型后生动物的认识，指示污水生化处理的效果
（6）综合微生物学知识，用以探讨环境及污染物变化和转化、微污染源水预处理、生物修复等
三、课程教学内容
绪论
该章的基本要求与基本知识点：
环境与环境工程面临的问题，可持续发展与微生物，环境工程微生物学的研究对象与
任务。

1.要求学生掌握的基本概念、理论、原理
微生物、原核微生物、真核微生物、三域学说、微生物分类和命名、双名法、微生物特点2.教学重点与难点
微生物的分类和命名、三域学说、微生物特点
3. 实验：无
4.习题课安排：无
第一章：非细胞结构的超微生物
该章的基本要求与基本知识点：
病毒的一般特征及其分类，病毒的形态和结构（病毒的形态、大小，病毒的化学组成和结构），病毒的繁殖（病毒的繁殖过程，病毒的溶原性），病毒的培养（病毒的培养特征，病毒的培养基，病毒的培养）病毒对物理、化学因素的抵抗力及在污水处理过程中的去污效果（病毒对物理因素、化学因素、抗菌物质的抵抗力，病毒存活及在污水处理中的去除效果）。

1. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理
掌握：病毒的特点，化学组成和结构，繁殖过程，记数方法，烈性噬菌体、温和噬菌体的概念。

熟悉：影响病毒的物理、化学因素，病毒培养特征和培养基的条件。

2.教学重点与难点
病毒的繁殖过程、温和噬菌体、毒性噬菌体
3.实验：无
4.习题课安排：无
第二章：原核微生物
该章的基本要求与基本知识点：
细菌（细菌的形态与大小，细菌的细胞结构，细菌的培养特征，细菌的物理化学性质），古菌，放线菌（放线菌的形态、大小和菌落形态），蓝细菌，螺旋体（了解），立克次氏体和支原体（了解）。

1. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理
掌握细菌的细胞结构，重点细胞壁、原生质体、荚膜。

细菌的染色原理及染色方法。

细菌悬液的稳定性及在水处理中的意义。

放线菌的形态、菌落特征。

蓝细菌在研究生物进化中的意义，蓝细菌的分类、与水体富营养化有关的属。

基本概念：内含颗粒、拟核、荚膜、菌胶团、芽孢、鞭毛、菌落、古菌、放线菌、蓝细菌、革兰氏染色基本原理。

2.教学重点与难点
革兰氏染色基本原理
3.实验：
实验一 显微镜操作及测微尺使用
4.习题课安排：无
第三章：真核微生物
该章的基本要求与基本知识点：
原生动物（原生动物定义，一般特征，分类及各纲介绍，胞囊的形成），微型后生动物（微型后生动物的定义、分类介绍），藻类（藻类的一般特征、分类及各门特征介绍），真菌（酵母菌、霉菌、伞菌）。

1. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理
掌握原生动物的营养类型，分类中与废水生物处理关系密切的几个纲的特点，胞囊的形成及作用。

轮虫、线虫、浮游甲壳动物的特点。

藻类中绿藻、硅藻、甲藻的特点。

真菌所包括的微生物及在废水生物处理中的作用，酵母菌、霉菌的形态、繁殖方式、菌落特征。

基本概念：胞囊、原生动物、酵母菌、霉菌。

2.教学重点与难点
原生动物与废水生物处理关系密切几个纲的特点
3.实验：
实验二 原生动物及微型后生动物观察
4.习题课安排：无
第四章：微生物的生理
该章的基本要求与基本知识点：
微生物的酶（酶的组成、结构、活性中心、分类和命名、催化特性、影响酶活力的因素），微生物的营养（微生物的化学组成、营养物、营养类型、碳氮磷比），微生物的培养基，营养物质进入微生物细胞的方式，微生物的产能代谢（产能代谢和呼吸作用的关系，产能代谢与呼吸类型），微生物的合成代谢。

1. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理
掌握酶、酶活性中心、米氏常数、新陈代谢、培养基的概念。

掌握微生物的化学组成，碳素营养物及其生理功能、氮素营养物、无机盐、生长因素的种类，微生物的营养类型。

掌握培养基的分类，微生物吸收营养物质的方式。

基本概念：碳氮比、自养菌、异养菌、主动输送、促进扩散、单纯扩散、基团移位、电子传递、呼吸链、三羧酸循环、好氧呼吸、发酵、选择培养基、鉴别培养基、富集培养基。

2.教学重点与难点
微生物产能方式（发酵、好氧呼吸、无氧呼吸）、微生物营养类型
3.实验：
实验三 微生物细胞计数
实验四 微生物纯种分离及初步鉴定
4.习题课安排：无
第五章：微生物的生长繁殖与生存因子
该章的基本要求与基本知识点：
生长繁殖的概念，研究微生物生长的方法，细菌生长曲线在污水处理中的应用，微生物生长量的测定方法，微生物的生长因子（温度、pH、溶解氧），不利环境因子对微生物的影响，微生物与微生物之间的关系，菌种的退化、复壮与保藏。

1. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理
掌握生长、繁殖、发育、世代时间的概念，掌握细菌生长各期的特点及应用，连续培养的方式和特点，环境因素对微生物生长的影响，消毒、灭菌的概念，菌种复壮与保藏的方法，微生物之间的关系。

2.教学重点与难点
细菌的生长曲线、细菌生长曲线在污水处理中的应用
3.实验：无
4.习题课安排：无
第六章：微生物的遗传和变异
该章的基本要求与基本知识点：
微生物的遗传（DNA的结构与复制，DNA的变性与复性，RNA的组成与种类，蛋白质合
成过程），微生物的变异（基因突变，变异类型），基因重组（杂交、转化、转导），遗传工程技术在环境保护中的应用。

1. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理
掌握DNA的组成、结构、复制，DNA变性、复性的概念，RNA的组成、种类及各自的作用，变异的实质，突变的类型，杂交、转化、转导的概念。

2.教学重点与难点
微生物的遗传与变异、基因重组
3.实验：无
4.习题课安排：无
第二篇 微生物生态与环境生态工程中的微生物作用
第一章：微生物在环境物质循环中的作用
该章的基本要求与基本知识点：
氧循环，碳循环，氮循环，硫循环，磷循环，铁、锰循环。

1. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理
掌握氮循环、碳循环、氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用、硫化作用的概念，引起管道腐蚀的微生物，与活性污泥丝状膨胀有关的微生物。

2.教学重点与难点
碳循环，氮循环
3.实验：无
4.习题课安排：无
第二章：微生物在环境工程中的应用
该章的基本要求与基本知识点：
污、废水生物处理中的生态系统（好氧活性污泥法，好氧生物膜法），活性污泥丝状膨胀和丝状膨胀控制对策，厌氧环境中活性污泥和生物膜的微生物群落。

1. 要求学生掌握的基本概念、理论、原理
掌握什么叫活性污泥，活性污泥的组成、性质，好氧性活性污泥中的微生物群落，微生物浓度的表示方法，好氧性活性污泥净化废水的机理，什么叫菌胶团及其作用，原生动物
和微型后生动物的作用，好氧生物膜中的微生物群落及其功能，好氧生物膜的净化机理，
什么叫活性污泥丝状膨胀，如何控制。

2.教学重点与难点
好氧性活性污泥中的微生物群落，菌胶团及其作用，原生动物和微型后生动物的作用，好氧生物膜中的微生物群落及其功能
3.习题课安排：无
4.习题课安排：无
四、课程学时数安排：
课程学时数安排
五、教学大纲编制说明
本教学大纲是根据全国专业指导委员会对环境工程专业的培养计划的基本要求，并参照青岛理工大学《环境工程专业》专业的培养目标和教学计划编写的。

制定人：宋志文
审核人：
院长：。