环境微生物学 绪论
环境微生物学目录
第1篇环境微生初学基础第1章绪论第一节微生物与环境一、微生物的特点二、微生物对人类生存环境的影响第二节环境微生物学的定义与研究任务一、微生物在自然环境中存在的基本状况与活动规律二、微生物对化学污染物的防治及其他有利影响三、微生物对环境的有害影响及其防治四、环境监测中的微生物学技术与方法第三节我国环境微生物学的兴起与发展第2章环境中的微生物第一节微生物类群与生物三域一、微生物及其类群二、生物三域特征第二节真细菌一、细菌二、放线菌三、光合型细菌四、鞘细菌五、滑动细菌六、其他细菌型微生物第三节古细菌一、古细菌的特点二、产甲烷古细菌群三、还原硫酸盐古细菌群四、极端嗜盐古细菌群五、无细胞壁古细菌群六、极端嗜热和超嗜热的代谢元素硫的古细菌群第四节真菌一、真菌的营养体二、真菌的繁殖与繁殖体三、真菌的菌落特征四、真菌的分类及常见属第五节藻类和原生动物一、藻类二、原生动物第六节非细胞型微生物一、病毒二、噬菌体三、亚病毒第七节微生物的分类、鉴定和保藏一、微生物分类与鉴定二、微生物菌种的保藏第3章微生物的生长与代谢第一节微生物的营养与营养类型一、微生物的化学组成与营养物质二、微生物的营养类型三、营养物质的摄取第二节微生物的代谢一、酶二、微生物的能量生成与转换三、微生物呼吸作用类型四、微生物的同化作用第三节微生物的生长繁殖一、生长与繁殖的概念”二、微生物生长量的测定方法三、分批培养四、连续培养五、细菌的非可培养状态第四节环境因素对微生物生长的影响……第4章微生物的遗传与变异第5章微生物在环境中的分布及其相互关系第6章微生物在物质循环中的作用第2篇微生物治理环境第7章微生物对污染物的降解与转化第8章污水的生物处理第9章废渣与废气的生物处理第10章污染环境的生物修复第11章环保型微生物制剂的开发应用第12章微生物与废物资源化第3篇微生物污染环境第13章环境中的致病微生物第14章微生物的代谢产物与环境污染第15章微生物与水体富营养化第4篇微生物监测环境第16章环境污染的指示微生物第17章污染物生物毒性的微生物学检测方法第18章污染物致突变性的微生物检测方法第19章微生物监测技术的新发展主要参考书目环境微生物学专业词汇索引。
环境微生物-绪论PPT课件
❖ 1969年Whittaker根据细胞组织 及营养吸收方式的不同提出生物 分类的五界系统：原核生物界、 原生生物界、真菌界、植物界和 动物界；微生物分别属于五界中 的三界：原核生物界、真菌界和 原生生物界
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动物界；微生物分别属于五界中
的三界：原核生物界、真菌界和
原生生物界
❖ 1980年Woese等提出古细菌的概
念，又建议将生物分真核生物、
真细菌和古细菌三精选个pp概t课件念2021
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二、微生物的特点
（一） 个体极小、结构简单
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二、微生物的特点
（二） 种类繁多、分布广泛
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生物的总称。
1.1 微生物在自然界的地位
二、微生物的分类
❖ 在微生物发现之前，生物分为： 动物界和植物界
❖ 1866年Haeckel提出三界系统， 把生物分为动物界、植物界和原 生生物界
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1.1 微生物在自然界的地位
二、微生物的分类
❖ 在微生物发现之前，生物分为： 动物界和植物界
镇江高专专科学校化工系
环境微生物
任课教师：*** QQ: ********* E-mail:***********
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教学安排与成绩评定
❖ 教材:
化学工业出版社《环境微生物》周凤霞、白京生主编 参考：高等教育出版社《环境微生物学》王家玲主编
❖ 教学安排：
总学时：40 学时（理论）＋ 16 学时（实验）
环境微生物学 PPT课件
研究内容。 （3）在治理污染的人工构筑系统中微生物的作用与应用，
此即环境工程微生物学的主要内容。
（4）在环境监测中的应用，此即环境微生物监测技术。
（三）环境微生物学学科特点
1、以微生物学为基础，与微生物生态学联系紧密。 2、是实用性极强的独立学科。与发酵微生物、工
五 环境微生物学及其研究内容
（一）环境微生物学概念
环境微生物学是由普通微生物学发展起来的环境 科学和环境工程相结合的一门理论基础学科。
以普通微生物学为基础，在研究微生物一般规律 的同时，着重微生物和环境之间相互作用的规律、 微生物活动对环境和人类产生的影响以及在环境污染 控制工程中有关微生物学原理的研究。
非细胞结构的病毒、类病毒、拟病毒等； 细胞结构的：
①属于原核生物的细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体等 ；
②属于真核生物的酵母菌、霉菌、蕈菌、单细胞藻类、原 生动物等。
脊髓灰质炎病毒
H1N1病毒
我们生活中的微生物
土壤 水体 空气 极端环境 皮肤 肠道 •••••• 土壤：细菌数亿/g
人口腔中的微生物
教学安排
54 学时，3学分
成绩评定
平时成绩 30% 期中考试成绩 20% 期末考试 50%
主要参考教材: 殷士学主编. 环境微生物学. 北京: 机械工业出版社, 2006
参考书目: 1. 乐毅全,王世芬主编.环境微生物学.北京:化学工
业出版社,2005 2. 和文祥,洪坚平主编.环境微生物学. 北京:中国农
我国环境微生物学的兴起与发展
我国环境微生物学科研起始于20世纪70年代。
目前研究的成果：
1、中科院微生物研究所在70年代初分离筛选有效 微生物，成功处理氯丁橡胶、腈纶、TNT炸药等工 业废水。华东师范大学研究球衣菌处理生活污水及 光合细菌处理豆制品废水。
《环境微生物学》讲义大纲
《环境微生物学》讲义大纲第一章绪论前言1．微生物学的形成与进展●推测时期●观察时期●培养时期巴斯德、科赫等的奉献简介●生理学研究时期2．环境微生物学的形成与进展第一节、微生物的特点一、个体小、种类多、分布广、代谢类型多样二、繁殖快三、代谢强度大：四、数量多五、易变异第二节、环境微生物学的研究内容一、自然环境中的微生物生态学研究二、污染环境中的微生物生态学研究三、废水、废物的生物处理中的微生物学原理与方法研究四、环境监测与评价的微生物方法与原理研究第三节、学习环境微生物的意义21世纪环境微生物学展望重点：微生物、微生物的特点，环境微生物学的要紧学习内容与学习方法第二章、环境中微生物的要紧类群前言微生物的种类繁多，根据它们的形态、结构与生理性状等特征，要紧归纳如下：原核微生物与真核微生物的要紧区别第一节、细菌细菌是一大群单细胞原核微生物，是微生物学的要紧研究对象，也是环境微生物学的讨论重点。
一、细菌的形状与大小1、细菌的个体形态（三种要紧形态）2、菌落的形态（colony）固体培养基（1）细菌在固体琼脂（1.5～2.0％）平板上的菌落特征（2）在半固体琼脂（0.3～0.5％）试管培养基中穿刺接种所形成的培养特征（3）在明胶试管培养基中穿刺接种所形成的培养特征二、细菌细胞的结构细菌细胞结构模式图1、细胞壁（1）功能：（2）结构：（3）细胞壁与革兰氏染色染色的历史进展与染色原理染色方法可分为简单染色法与复染色法之分。
步骤与原理。
革兰氏染色的机理2、细胞膜（1）细胞膜的结构（2）功能：3、细胞核：细菌的细胞核没有核膜与核仁，没有固定形态，结构简单。
细菌质粒（plasmid），降解质粒。
4、细胞质及其内含物（1）细胞质：（2）细胞质内含物：5、荚膜（1）类型：大荚膜、微荚膜、粘液层、粘接物、菌胶团（2）化学构成（3）功能及意义6、鞭毛：运动器细菌的趋光性、趋化性等7、芽孢：某些细菌在生长的一定阶段，能形成对不良环境条件具有较强抗性的休眠体。
环境微生物学复习总结
环境微⽣物学复习总结第⼀章绪论1.微⽣物是如何被发现的？荷兰⼈，列⽂虎克，单式显微镜16702.微⽣物的定义及特点微⽣物是指所有个体微⼩、结构简单，⽤⾁眼以看见，须借助于显微镜才能看见的，单细胞或个体结构简单的多细胞，或⽆细胞结构的低等⽣物的统称。
包括⾮细胞⽣物，原核⽣物，部分真核⽣物。
微⽣物的特点：体积⼩，⽐表⾯积⼤；吸收多，转化快；⽣长旺，繁殖快；适应性强，易变异；分布⼴，种类多3.三界分类系统包括哪三类？三界分类系统是Carl Woese 于1990提出的，将细胞型⽣物分为古菌、细菌和真核⽣物。
4.根据⼏种常见的微⽣物英⽂名写出其中⽂名称Bacillus subtilis 枯草芽孢杆菌Escherichia coli ⼤肠杆菌Staphylococcus aureus ⾦黄⾊葡萄球菌B. anthracis 炭疽芽孢杆菌Pseudomonas sp. ⼀种假单胞菌属细菌Pseudomonas spp. ⼏种假单胞菌属细菌5.微⽣物分类的依据微⽣物分类的依据：形态特征，⽣理⽣化特征，⽣态特征，遗传特征，其他(全细胞蛋⽩分析，多位点酶分析等)。
分类⽅法：经典分类法(双歧法)，数值分类法(测定性状，⽐较相似性，同种的相似值80%)，遗传分类法(DNA杂交，G+C测定)。
分类系统：细菌，放线菌，真菌。
第⼆章原核微⽣物1. 什么是原核微⽣物？定义：指⼀⼤类细胞核⽆核膜包裹，只有被称作核区的裸露DNA的单细胞⽣物，即⼴义的细菌。
包括细菌，蓝细菌，放线菌，古细菌，⽀原体，⽴克次⽒体，⾐原体。
2.微⽣物的种类有哪些3.细菌的形态与⼤⼩，熟悉典型细菌的形态形态球菌：个体呈球形或椭圆形，不同种的球菌在细胞分裂时会形成不同的空间排列⽅式，常被作为分类依据。
分有：单球菌、双球菌（肺炎球菌）、四联球菌、⼋叠球菌（甲烷球菌）、链球菌、葡萄球菌杆菌：杆状或圆柱形，⼀般其粗细（直径）⽐较稳定，⽽长度则常因培养时间、培养条件不同⽽有较⼤变化。
环境工程微生物学复习题
1.原核微生物：包括细菌、古菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏 体、螺旋体。 2.真核微生物：包括藻类、真菌（酵母菌、霉菌、伞菌）、原生动物、微型后生 动物。 3.微生物的特点：1）微生物个体极小 2）种类繁多、分布广 4）繁殖快 5）易变 异。
第一章 病毒 1.病毒定义：病毒是没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内的超微小生物。 它们只具有简单的独特结构，可通过细菌过滤器。 2.病毒特点：1）形体极其微小，必须在电子显微镜下才能观察；2）没有合成蛋 白质的机构——核糖体；3）没有合成细胞物质和繁殖必备的酶系统，不具备独 立代谢能力；4）必须专性寄生在活的敏感宿主细胞内；5）依靠宿主细胞细胞合 成病毒的化学组成和繁殖新个体。 3.病毒的化学组成：有核酸和蛋白质，个体大的病毒除含蛋白质和核酸外，还含 类脂质和多糖。 4.病毒的结构：病毒没有细胞结构，却有其自身独特的结构。整个病毒分两部分： 蛋白质衣壳和核酸内芯，两者构成核衣壳。完整的具有感染力的病毒叫病毒粒子。 病毒粒子有两种：一种是不具被膜（亦称囊膜）的裸露病毒粒子；另一种是在核 衣壳外面有被膜所构成的病毒粒子。 5.毒性噬菌体：指侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体 6.温和噬菌体：指侵入细胞后，其核酸附着并整合在宿主染色体上，和宿主细胞 的核酸同步复制，宿主细胞不裂解而继续生长，这种不引起宿主细胞裂解的噬菌 体称作温和噬菌体。 7.溶原细胞：指含有温和噬菌体核酸的宿主细胞。 8.原噬菌体：指在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，又称为前噬菌体。 9.溶原性细菌：指在核染色体上整合有原噬菌体的细菌。可进行正常生长繁殖, 而不被裂解。 10.病毒的测定：1）病毒颗粒计数法；2）间接计数法；3）病毒感染效价测定法。
等电点高，细菌的游离氨基电力受抑制，游离羧基电离，细菌则带负电荷；否则 ，游离氨基电离，游离羧基电离受抑制，细菌则带正电。已知细菌的等电点的pH 为2~~5，pH为6、pH为7和pH为7.5的溶液属于偏碱性、中性和偏酸性，都高于细 菌的等电点。所以细菌表面总是带负电荷。而在pH=1.5的溶液中细菌则带正电。
北科大环境工程微生物学课件第1章 绪论
a )细菌纯培养方法的建立土豆切面 → 营养明胶 → 营养琼脂(平皿)b)设计了各种培养基，实现了在实验室内对各种微生物的培养c )流动蒸汽灭菌d) 染色现察和显微摄影
(1)微生物学基本操作技术方面的贡献
2. 柯赫
(2)对病原细菌的研究作出了突出的贡献a )具体证实了炭学时 、4学分
污水处理厂曝气池中的原生动物(等枝虫)
污水处理厂曝气池中的后生动物(线虫)
高碑店污水处理厂
污泥消化罐(甲烷 菌)
德国海德堡
中国白洋淀
威尼斯水城
教学内容： 以课堂讲授内容为主 (ppt) ，辅以教材 教材：(1)《环境工程微生物学》，冶金工业出版社， 08.10出版；(2)《环境工程微生物学实验指导书》 参考资料：1 ) 环境工程 ( 2 ) 水处理技术 ( 3) 中国
讲授的主要内容1) 微生物的形态结构和环境的关系 (认识微生物
4)微生物的遗传与变异 (掌握如何培育新菌种
)5)微生物在环境污染治理工程中的应用 ( 工程实际,水、
课程简介
大气、 固废、生物修复)
几点希望与建议1 做好笔记(财富)，不允许拷贝课件(考 前)1 不旷课、不迟到不早退 (点名)(旷课三次以上取 消考试资格，迟到或早退5次同样取消)1 上课期间禁止使用手机和吃零食 1 充分利用课堂时间，认真完成课下作 术创新1 注重训练自己的思维和能力 1 多对教学提出建议
课程简介教学方法：思维方式、素质能力、知识面 考核方式：集中闭卷；考试80％ ＋平时20％
环境科学 ( 4 ) 环境污染与防治 ( 5 ) 工业给排水 ( 6) 中国期刊网 ( 用户名：k10106 ，密码：ustb)
)2 ) 微生物的培养与分离 (懂得如何培育)3 ) 微生物对污染物的降解转化 ( 了解营养物质如何转
环境工程微生物复习资料
环境工程微生物第一章绪论1、微生物的分类单位：从大到小，按界门纲目科属种等分类。
2、微生物的命名方法：二名法，即用两个拉丁文命名一个微生物的种。
这个种的名称由一个属名和一个种名组成。
（如枯草芽孢杆菌的名称是Bacillus subtilis Cohn 1872、变种Var（Variety））3、微生物的特点：✧体积微小，结构简单（多以μm表示，病毒以nm表示）；✧种类多、分类广（利用该特点，可以使处理系统中的污染物得以迅速降解）；✧代谢类型多，代谢强度大；✧繁殖快，数量多（我们可以将适合于处理各种污染物的微生物加以快速繁殖、增殖，使之达到所需的数量或浓度）；✧变异性强。
第二章环境中常见的微生物类群1、环境微生物三大类群：原核微生物、真核微生物、非细胞结构的病毒（看表2-1）2、原核微生物特点：由单细胞组成，仅有原始核和裸露的DNA，无核膜和核仁，没有与细胞器。
3、细菌四种基本形态：✧球状：直径0.5~2μm；✧杆状：长1~5μm、宽0.5~1μm；✧螺旋状：长5-50μm 、宽0.5~5μm；✧丝状。
影响细菌大小因素：菌龄、环境渗透压、代谢产物的积累、pH等。
4、细菌的基本结构、结构组成、功能基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体。
特殊结构：荚膜、鞭毛、菌毛、芽孢。
✧细胞壁：在体表最外层，坚韧而带有弹性的薄膜，主要成分为肽聚糖。
功能：①维持细菌的细胞形态；②保护原生质体免受渗透裂解；③阻止大分子物质进入细胞；④为鞭毛提供支点，使鞭毛运动。
革兰染色：革兰氏阳性菌（G+）-紫色，革兰氏阴性菌（G-）-红色（见图2-3）。
✧细胞膜：紧贴在细胞壁内侧，富有弹性的半透性薄膜，主要由磷脂和蛋白质组成。
形成磷脂双分子层。
功能：①控制细胞内外营养物质和代谢产物的运送和交换；②维持细胞内正常渗透压；③合成细胞壁和荚膜的场所；④进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地；⑤鞭毛的着生和生长点。
✧细胞质（原生质）及其内含物：细胞质：由蛋白质、核酸、多糖、脂类、无机盐和水组成。
环境工程微生物周群英版重点整理
环境工程微生物一，绪论1、微生物的分类：界门纲目科属种。
2、微生物的命名：采用生物学中的二名法，用两个拉丁字命名一个微生物的种。
种的名称由一个属名和一个种名组成，属名在前种名在后。
3、微生物的特点：个体小，比表面积大；分布广，种类繁多；繁殖快，生长旺盛；易变异，适应性强；吸收多，转化快。
第一章非细胞结构的超微生物----病毒1、什么是病毒，病毒的特点？病毒是没有细胞结构，专性寄生在活的敏感宿主体内，可通过细菌过滤器，大小在0.2um以下的超微小微生物。
特点：没有核糖体，没有酶系统，不具备独立代谢能力，必须专性寄生在活的感宿主体内，依靠宿主细胞合成病毒的化学组成和繁殖新个体。
病毒的大小以nm计。
2、病毒的化学组成和结构？病毒的化学结构是蛋白质和核酸，还有类脂质和多糖。
病毒的结构：蛋白质和核酸内芯构成核衣壳。
有的病毒粒子没有囊膜，有的核衣壳外面有囊膜。
3、病毒的繁殖过程：吸附、侵入、噬菌体大分子合成、毒粒的装配与释放。
4、噬菌体有毒性噬菌体和温和噬菌体两种类型。
侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体叫毒性噬菌体；不引起宿主细胞裂解的噬菌体称温和噬菌体。
含有温和噬菌体核酸的宿主细胞称为溶原细胞。
在溶原细胞内的温和噬菌体核酸，称为原噬菌体。
第二章原核微生物1、细菌有四种形态：球状（双球菌）、杆状（长杆菌）、螺旋状（红螺旋菌）、丝状（铁细菌）。
2、细菌的大小以um计，球菌的大小（直径）为0.5--2.0um.杆菌的大小（长*宽）为（0.5--1.0）um*(1--5)um.3、细菌的细胞结构？一般结构：细胞壁、细胞质膜、细胞质及其内含物、细胞核物质。
特殊结构：芽孢、鞭毛、荚膜、菌毛。
4、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的区别？革兰氏阳性菌细胞壁厚，结构简单，含肽聚糖、磷壁酸质、少量蛋白质和脂肪。
革兰氏阴性菌的细胞壁较薄，结构复杂，分为外壁层和内壁层，外壁层又分三层，最外层是脂多糖，中间层是磷脂层，内层是脂蛋白。
环境微生物学教学大纲
环境微生物学教学大纲一.本课程的目的要求环境微生物学是研究人类生存环境与微生物之间相互关系及作用规律的科学。
本课程是生物学及其有关专业的一门选修课，要求学生掌握环境微生物学的基本知识与理论，包含微生物关于污染物质的降解与转化，从而修复并改善环境的作用规律；微生物关于环境的污染与破坏，从而引起环境质量下降的作用规律，熟悉环境微生物学原理在环境保护中的应用，包含废水、废渣的微生物治理与综合利用的方法，微生物在环境监测中的应用。
通过本课程的学习，培养学生良好的环保意识与科学分析环境污染问题的能力，使学生能够初步运用环境微生物学知识去解决生产与生活中出现的环境污染问题。
二．课堂教学内容（38学时）第一章绪论（4学时）第一节环境微生物学的兴起与进展一、环境微生物学的学科地位（环境科学分支，应用微生物学范畴）二、环境微生物学的兴起与进展（环境科学的形成，环境微生物学与环境科学的关系，环境微生物学形成与进展）第二节* 环境微生物学的定义及内容一、环境微生物学的定义（定义，广义与狭义环境微生物学）二、环境微生物学的内容（污染物降解转化；净化环境原理的应用；微生物对人类生存环境的污染破坏；环境微生物学原理的实际应用）第三节微生物在生态系统中的地位作用一、生态系统的概念（生态系统，生物圈）二、生态系统的结构功能（结构、功能、生态平衡）三、*微生物在生态系统的地位（能流物流中的作用、生态平衡的维持）第四节环境及环境问题一、环境及环境问题（环境、环境问题）二、环境问题的形成及进展（人类活动与环境的相互关系，当前世界面临的环境问题）第二章环境中的要紧微生物类群（2学时）第一节* 微生物的概念、类群及特征一、微生物的概念二、微生物类群（微生物的自然地位，三域系统，类群）三、微生物的特性（种类多，分布广；体积小，面积大；代谢能力强，代谢类型多；生长旺，繁殖快；易变异，习惯性强）第二节原核细胞型微生物一、细菌的形态与大小（形态，大小）二、细菌细胞的构造（基本构造,特殊构造）三、细菌的繁殖与培养特征（繁殖，培养特征）四、*环境中常见的细菌（球菌类、杆菌类、螺旋菌类、放线菌类、鞘细菌、滑动细菌、光合细菌）第三节真核细胞型微生物一、真菌（酵母菌，霉菌）二、藻类三、原生动物第四节非细胞型微生物一、病毒的形态与大小（定义，体形态，大小）二、病毒的化学构成与结构（核酸，蛋白质）三、病毒的侵染与增殖第三章微生物的生长代谢与遗传变异（3学时）第一节* 微生物的营养一、微生物的化学构成与营养物质（化学构成，营养物质）二、微生物的营养类型（光能自养型，光能异养型，化能自养型，化能异养型）三、营养物质的摄取（被动扩散，促进扩散，主动运输，膜泡运输第二节* 微生物的代谢一、酶（酶的性质与作用特征，酶的种类）二、微生物的呼吸作用（呼吸作用类型，微生物的类群）第三节*微生物的生长繁殖一、细菌的生长曲线（缓慢期，对数期，稳固期，衰亡期）二、微生物生长的测定方法（细菌数目的特定，微生物生长量的测定）第四节微生物的生活条件一、温度二、氢离子浓度三、氧化还原电位四、光线五、超声波六、压力七、化学药剂第五节微生物的遗传变异一、遗传变异的物质基础二、微生物的变异（非遗传性变异，遗传性变异）第四章微生物在环境中得分布及其相互关系(3学时)第一节* 微生物在环境的分布一、微生物在土壤中的分布（土壤环境，微生物的数量与分布）二、微生物在水体中的分布（大气水，江河水，湖泊与池塘水，地下水，海水）三、微生物在空气中分布四、微生物在食品上的分布（粮食、肉类、鱼类，乳类）第二节* 微生物间的相互关系一、互生关系二、共生关系三、寄生关系四、拮抗关系第五章微生物在自然界物质循环中的作用（4学时）第一节* 碳素循环一、微生物分解有机质的通常途径（复杂有机物质分解为简单有机物质，简单有机物质的有氧分解，简单有机物质的无氧分解）二、微生物分解纤维素三、微生物分解淀粉四、微生物分解半纤维素五、微生物分解脂类物质六、微生物分解木素及芳香族物质（木素，芳香族化合物）七、微生物分解烃类第二节*氮素循环一、微生物转化氮素物质的通常途径二、氨化作用（蛋白质的分解，核酸的分解，其他含氮有机物的分解）三、硝化作用（亚硝化作用，硝化作用）四、反硝化作用五、固氮作用第三节矿物质循环一、微生物转化矿物质的通常途径二、硫的转化（有机物分解产生硫化氢，硫化作用，反硫化作用）三、磷的转化（含磷有机物的分解，不溶性磷矿物的溶解，磷酸盐的还原）四、铁的转化（高铁化合物的还原与溶解，亚铁化合物的氧化与沉淀，含铁有机化合物的形成与分解）第六章微生物对污染物质的降解与转化（4学时）第一节*概述一、微生物降解与转化物质的巨大潜力二、有机污染物的可生物降解性（可生物降解性，可生物降解性的测定）三、影响微生物降解与转化的生态学因素（物质的化学结构，共代谢作用，环境物理化学因素，微生物降解与转化污染物后生成的中间体或者终产物）第二节* 石油一、微生物对石油的降解能力二、石油降解的生化途径三、石油降解微生物（细菌，霉菌，酵母菌，藻及兰细菌）四、影响石油降解的生态因素（油的物理状态，温度，营养物质，氧气，共代谢作用及其抑减效应）五、石油降解微生物的实际应用（石油勘查，石油精炼脱蜡，石油微生物的菌体利用）第三节* 农药一、微生物对农药的降解能力二、微生物降解农药的途径（酶促作用，非酶促作用）三、几种农药的生物降解（2,4-D，666，DDT，有机磷农药）第四节合成洗涤剂第五节多氯联苯第六节塑料第七节其它有机污染物第八节重金属第七章污水与废渣的生物处理法（6学时）第一节*污水的生物处理一、概述（水体自净，污水处理概况与类型，污水生物处理的基本生化原理，需氧量）二、活性污泥法（活性污泥的性质与生物项，活性污泥法的基本工艺流程及生物学过程，活性污泥膨胀，剩余污泥的处理，评价活性污泥的指标）三、生物膜法（生物膜中的生物，生物膜的净化原理，生物滤池，生物转盘，流化床生物膜法）四、氧化塘法（净化原理，氧化塘的的类型，应用情况）五、厌氧处理法（沼气发酵的生物化学，甲烷细菌，厌氧处理构筑物，厌氧处理法的基本要求）六、土地处理法（净化原理，土壤灌溉注意事项）七、污水去除氮与磷的微生物学法（利用微生物反硝化作用脱氮，繁殖藻类除氮与磷）八、污水处理中的菌种及其对水质要求（菌种，水质要求）九、污水生物处理的进展趋势（不通生物处理工艺联用，扩大用于处理的菌种，诱变产生突变株，污水处理与综合利用相结合，生物工程新技术的研究与应用）第二节* 废渣的生物处理一、需氧性堆肥法（堆肥材料与堆肥方法，堆肥的微生物学过程）二、厌氧发酵法（厌氧性堆肥，密封发酵法，沼气发酵法）三、有机肥料的卫生指标四、城市生活垃圾的生物处理法（我国城市生活垃圾的特点，城市生活垃圾处理途径）第八章微生物对环境的污染与危害（4学时）第一节环境中的病原微生物一、空气的微生物污染（空气中的病原微生物及其传播，污水处理污水与灌溉引起的空气污染，空气微生物污染的防治措施）二、水体的微生物污染（水中的病原微生物，医院污水的微生物污染，水中微生物污染的检测，饮水消毒问题）三、土壤的微生物污染（土壤中的病原微生物及其传播，土壤生物性污染的预防）第二节* 水体富营养化一、富营养化的危害二、富营养化的形成及影响因素三、优势藻种与固氮作用四、光合作用呼吸作用五、富营养化的监测与防治第三节*微生物代谢物与环境污染一、氨二、硝酸与亚硝酸三、氮氧化物四、硫化氢五、酸性矿水六、甲基汞七、羟氨八、亚硝胺类九、腐殖质十、农药代谢的毒性产物十一、细菌毒素十二、真菌毒素十三、藻类毒素十四、气味代谢物十五、材料的霉腐与损害第九章环境监测中的微生物学方法（3学时）第一节*水质的细菌学检验一、细菌总数二、粪便污染的指示菌三、大肠菌群四、粪链球菌五、产气荚膜梭菌六、铜绿假单胞菌七、金黄色葡萄球菌第二节水中病毒的检验第三节* 至突变物与致癌物的微生物检测方法一、沙门氏菌/哺乳动物微粒体实验（原理，测定方法，应用与效果，评价）二、其他营养缺陷型菌株回变实验三、细菌的正向突变试验四、聚合酶缺陷型菌株试验五、重组缺陷型菌株试验六、噬菌体试验七、真核微生物试验第四节其他微生物检测法一、发光细菌二、藻类第十章微生物与废物综合利用(3学时)第一节单细胞蛋白一、单细胞蛋白的经济生物学特性二、生产单细胞蛋白的微生物三、单细胞蛋白生产的通常工艺流程四、废物生产单细胞蛋白实例五、单细胞蛋白的可同意性与安全性第二节细菌冶金一、细菌冶金的原理二、细菌冶金的微生物及培养条件三、细菌冶金的方法第三节微生物与能源一、微生物产生甲烷二、微生物产生醇类三、微生物产生氢气第十一章生物工程在治理污染中的应用（2学时）第一节生物工程一、生物工程的定义与内容（基因工程，细胞工程，酶工程，发酵工程）第二节固定化酶与固定化细胞一、*固定化酶（固定化酶及其特点，酶的分离提纯，酶的固定化方法，固定化酶反应装置，固定化酶的应用）二、*固定化细胞（固定化细胞及其特点，细胞的固定化方法，固定化细胞的应用）第三节遗传工程一、*天然质粒转移的遗传工程（降解性质粒，利用天然降解性质粒构建新功能菌株）二、质粒分子育种三、基因工程（基因工程的要紧操作步骤，基因工程的应用，基因工程的安全防护）。
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E.coli每分裂一次时间为12.5-20.0min，按20min计算，每 小时可分裂3次，每昼夜72次，4722366500万亿个（重约 4722吨），48h为2.2×1043个（约等于4000个地球的重量）， 由于种种条件限制，细菌的指数分裂只能维持数小时，因而 在液体培养基中，细菌数能达到108-109个/ml。
(一)个体极小，比表面积大
例如 杆菌的长度约2um，故1500个杆菌头尾衔接 起来仅有一颗芝麻长(3mm)。
光学显微镜的分辨率 为0.2um，可以看见大 部分微生物的轮廓。
病毒小于0.2um，需 通过电子显微镜才可 看见.
电子显微镜的分辨率 为0.2～0.4nm,利用电 子显微镜可以清晰地 看见各种微生物的结 构。
• 1.形体微小
• 肉眼观察不到，借助工具：光学显微镜、电子 显微镜
• 测量单位：微米 纳米
• 2.结构简单
• 无细胞结构 • 具原核 • 真核单细胞，或简单多细胞
• 3.进化地位低
微生物大小
二、微生物种类
• 1.非细胞形态的微生物
• 病毒（植物病毒、动物病毒、细菌病毒等）、类病毒、拟病毒等
发酵乳糖的细菌在1h可分解自身重1000-10000倍的乳糖， Candida utilis合成蛋白质能力比大豆强100倍，比食用公牛 强10万倍。
=48h 400
微生物这个特性为它们生长繁殖和产生大量代谢 产物提供了物质基础，人类对微生物的利用主要体 现在它们的生物化学转化能力。
根据这一特点可应用于发酵工业，解决人口与粮 食的矛盾。
• 人体细胞数量50万亿
(4)新鲜叶子表面微生物数量达100多万个／g
(5) 每张纸币上的细菌数平 均多达900万个，大肠杆菌 检出率达87.9％。
(6)一个喷嚏约含菌4，500— 150，000个，感冒患者的一 个喷嚏含细菌多达8,500万个。
• 一系列的调查 数据表明，我 们是生活在一 个被大量微生 物包围着的环 境中。
陀转》
释迦牟尼佛—义务教育工作者
（公元前624年～公元前544年，古印度）
《法华经》“----众生妄心如太末虫（极微 末的虫，微生物），处处能缘，独不能缘 于火焰---”
微生物—自然界的分解者
• 提问：结合微生物的特点，为什么它是治污 的主力军？
(四)易变异
• 为什么微生物较其他生物容易变异呢？ • 各种生物变异频率一样：十分低(如10-5～10-10） • 数量大、保护能力差
• 多数微生物为单细胞，结构简单，整个细胞直接与环境接 触，易受环境因素影响，引起遗传物质DNA的改变而发生变 异，由于数量庞大，也可以在短时间内出现大量变异后代， 当环境变化时，微生物会大量死亡，活下来的微生物往往 会发生结构和生理特性的变异以适应变化了的环境。
• 2.细胞形态的微生物
• 2.1 原核微生物
• 细菌、古菌、放线菌、蓝细菌、支原体、衣原体、立克次氏体
• 2.2 真核微生物
• 藻类、真菌（酵母菌、霉菌）、原生动物、微型后生动物
四、微生物的特点
（一）个体极小，比表面积大 （二）繁殖快、代谢速率快 （三）数量多 （四）易变异 （五）种类多、分布广、代谢类型多样
(五) 种类多、分布广、代谢类型多样
• 种类多
• 目前已经知道的动物约有150万种，植物50万种，微生物 约20万种。其中细菌、放线菌约1500种。
• 苏联微生物学家伊姆舍涅茨基曾估计，“目前我们所了 解的微生物总数，至多也不超过生活在自然界中的微生 物总数的10％”。如果这一估计不错的话，将来的某一 天，微生物的总数可能会超过目前动、植物的种数之和。
分布广
• 分布在地球的每一个毛 孔，地球真正的主人。
微生物对环境条件尤其是恶劣条件具有
惊人的适应能力。
海洋深处硫细菌可在 250-300℃下生存。
大多数细菌能耐受0~-196℃低温
嗜盐菌能在32%饱和盐水中正常生活
氧化硫硫杆菌能生长在5~10%（pH0.5）的硫
酸溶液中。
内容
• 一、微生物定义 • 二、微生物种类 • 三、微生物在生物界的分类地位 • 四、微生物的特点 • 五、微生物命名-双名法 • 六、微生物学定义及其分科
一、微生物定义
• 一切肉眼看不到或看不清楚的微小生物的总称。 它们是一些个体微小，构造简单的低等生物。
• 一般来说，直径≤1mm（0.1mm)的生物都是 微生物，属于微生物学研究的范畴。
（三）数量多
因为繁殖速度快，所以数量多 凡有微生物生存的地方，它们通常都拥有巨大的 数量。
(1)土壤是微生物的“大本营”， 其中细菌数量达数亿个／g，放线 菌孢子达数千万个／g，霉菌孢子 达数百万个／g，酵母菌达数十万 个／g;
(2)全世界海洋中微生物 的总重量约280亿吨
• (3) 人 体 肠 道 内 有 100~400 种不同种类的微生物，菌 体总数达100万亿个左右。
艾滋病毒攻击人体淋巴细胞 电子显微镜放大十万倍 4mm:40nm
比表面积
＝30万倍
乳酸杆菌一小时内生成的乳酸约为其体重的1000～10000 倍；但一个人如要产生相当于其体重1000倍的代谢物则需 要40多年。
是五大共性的基础
巨大的营养吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的接受面。
(二)代谢速率快、繁殖快
最原始的细菌
• 美国 黄石 国家 公园 温泉
产芽孢细菌和真菌孢子在干燥条件下能 保藏几十年、几百年甚至上千年。耐酸 碱、耐缺氧、耐毒物、抗辐射、抗静水 压等特性在微生物中也极为常见。
——嗜盐红螺菌大量滋生时的红盐田
提问:自然界中什么地方没有微生物呢？
• 有火的地方
—自电
• 微生物只怕“火” 影《佛
环境微生物学
环境与公共卫生学院
• 几点说明:
• 关于课程安排 (72=42+30） • 关于考试（期末80％＋实验10％＋平时10％） • 学科特点
• 实验科学 • 概念多，描述性内容多 • 年轻学科，发展快 • 和我们的生活密切相关
绪论-微生物学基础
?
• 3.当看到或听到细菌这个词时，首先想到什么？