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第一章 绪论1

第一节 环境微生物工程的由来1

第二节 环境微生物工程涉及的技术系统1

第三节 环境微生物工程涉及的学科2

第四节 环境微生物工程进展3

第五节 怎样学习环境微生物工程课程4

第二章 微生物类群与形态结构6

第一节 微生物的分类6

一、微生物的分类单位与命名6

二、微生物的分类依据7

三、微生物的分类系统8

第二节 细菌和放线菌9

一、细菌细胞的形态和排列10

二、细菌的大小11

三、细菌细胞的结构11

四、细菌的繁殖15

五、细菌的培养特征15

六、放线菌的形态和结构17

七、放线菌的繁殖17

八、放线菌的培养特征18

九、放线菌的代表属18

第三节 其他原核微生物19

一、蓝细菌19

二、立克次氏体19

三、支原体20

四、衣原体20

五、螺旋体21

六、粘细菌21

第四节 酵母菌21

一、酵母菌的形态和结构22

二、酵母菌的繁殖方式22

三、酵母菌的培养特征22

四、酵母菌的代表属22

五、嗜杀酵母23

第五节 霉菌23

一、霉菌的形态和结构23

二、霉菌的繁殖方式24

三、霉菌的培养特征24

四、霉菌的代表属24

第六节 粘菌26

一、粘菌的生活史26

二、粘菌的形态26

三、粘菌的繁殖27

第七节 非细胞型微生物27

一、病毒27

二、亚病毒29

第三章 微生物的生理生化30

第一节 微生物的营养与生长30

一、微生物的营养物质、营养类型和培养基30

二、微生物生长的测定和微生物的生长规律34

三、微生物的培养方式和纯培养分离法37

四、环境因素对微生物生长的影响39

第二节 微生物的代谢44

一、微生物的主要产能方式44

二、营养物质的分解45

三、细胞物质的合成53

四、代谢调节55

第三节 微生物的遗传和变异61

一、基因对遗传性状的控制61

二、基因突变62

三、菌种选育和诱变66

四、基因重组71

五、基因工程71

六、菌种的衰退、复壮和保藏72

第四章 微生物的生态74

第一节 微生物在自然界中的分布74

一、自然环境中微生物的生态学特点74

二、土壤中的微生物75

三、水域中的微生物77

四、空气中的微生物78

五、异常（极端）环境中的微生物78

第二节 微生物与生物环境间的相互关系81

一、共生81

二、互生83

三、寄生84

四、拮抗85

第三节 微生物在自然界物质循环中的作用86

一、碳素循环86

二、氮素循环90

三、硫素循环93

四、磷素循环95

五、微生物的生物地球化学循环活动对环境造成的污染和危害96

第四节 合成有机化合物和重金属对微生物的生态效应98

一、去垢剂99

二、塑料——合成聚合物99

三、农药99

四、重金属99

第五章 环境微生物检测101

第一节 水质指示微生物——大肠菌群101

一、目的和原理101

二、步骤和方法102

三、在环境微生物检测中的应用104

第二节 发光细菌的微毒检测104

一、发光细菌检测的原理与操作105

二、发光细菌法的应用106

三、发光细菌法测定急性毒性的操作程序106

第三节 污染物致突变性检测（Ames试验）108

一、目的和原理108

二、步骤和方法108

三、应用111

第四节 分子生态毒理学指标在环境监测中的应用112

一、分子生态毒理学112

二、分子生态毒理学的指标研究112

第五节 PCR技术在环境微生物检测中的应用115

一、PCR的原理与操作116

二、PCR在环境微生物检测中应用的方法118

三、PCR在环境微生物检测中的应用118

四、小结与展望119

第六节 生物传感器技术119

一、生物传感器定义与分类119

二、生物传感器基本结构和工作原理120

三、生物传感器应用于环境监测实例121

第六章 微生物对污染物的降解和转化124

第一节 微生物降解转化物质的巨大潜力124

一、微生物个体微小，比表面积大，代谢速率快124

二、微生物种类繁多，分布广泛，代谢类型多样125

三、微生物降解酶125

四、微生物繁殖快，易变异，适应性强125

五、微生物体内还有另一种调控系统——质粒125

六、共代谢作用125

第二节 微生物降解动力学126

一、指数速度模型126

二、双曲线速度模型127

三、有机化合物降解过程与降解反应速度方程的拟合性127

第三节 石油的微生物降解128

一、概述128

二、降解机理129

三、限制污染油生物降解的因子131

第四节 人工合成有机化合物的微生物降解131

一、多氯联苯131

二、去垢剂133

三、塑料134

四、农药135

第五节 金属的微生物转化136

一、铁的氧化和还原136

二、锰的氧化和还原138

三、汞的氧化、还原和甲基化138

四、砷的氧化、还原和甲基化139

五、硒的氧化、还原和甲基化140

六、其他重金属的微生物转化141

七、重金属微生物转化的环境效应142

第六节 煤的微生物脱硫与降解142

一、煤炭微生物脱硫142

二、煤炭生物液化144

第七节 影响微生物降解转化作用的因素145

一、微生物活性145

二、化合物结构146

三、温度147

四、酸碱度147

五、营养147

六、氧148

七、有机底物或金属的浓度148

八、适应——驯化148

第八节 治理污染基因工程菌149

一、治理污染基因工程菌构建的基本过程150

二、转化细胞的筛选与鉴定150

三、目的基因的表达150

四、连续发酵与追踪考察150

第七章 有机污染微生物治理的一般原理和技术151

第一节 概述151

一、好氧处理151

二、厌氧处理152

三、兼氧（水解）处理153

第二节 有机废水的微生物处理154

一、活性污泥法154

二、生物膜法157

三、稳定塘处理法159

四、厌氧处理法162

五、光合细菌法164

第三节 固体废弃物的微生物处理165

一、堆肥166

二、卫生填埋168

三、厌氧发酵169

第四节 大气污染的微生物处理170

一、微生物吸收法170

二、微生物洗涤法171

三、微生物过滤法173

第八章 废水的微生物脱氮除磷175

第一节 概述175

第二节 微生物脱氮176

一、发展历程176

二、基本原理176

三、工艺流程177

四、影响因素180

五、应用实例185

第三节 微生物除磷186

一、发展历程186

二、基本原理187

三、工艺流程189

四、影响因素191

五、应用实例193

第九章 几种重点污染行业废水的微生物处理工艺196

第一节 高浓度有机废水的处理196

一、酒糟废液生产饲料酵母196

二、豆制品废水的厌氧好氧处理202

第二节 造纸废水的处理204

一、亚硫酸盐纸浆废液生产酒精204

二、生物—物理化学法处理制浆黑液206

三、碱法草浆中段废水生物处理208

第三节 染料及印染废水的处理210

一、厌氧—好氧工艺处理染料工业废水211

二、用高效染料脱色菌和PVA降解菌混合培养液处理印染废水213

三、水解—好氧工艺处理染色废水216

第四节 重金属废水的微生物处理219

一、微生物法治理电镀废水技术219

二、硫酸盐生物还原法处理含锌废水220

第十章 废水微生物处理工程的设计步骤和方法224

第一节 废水处理工程设计步骤与方法224

一、设计前期工作224

二、初步设计236

三、施工图设计238

第二节 废水微生物处理工艺设计实例剖析238

一、设计依据238

二、生物接触氧化池计算238

三、原位测量和自动控制设计240

第三节 废水处理工程图241

一、废水处理工程总图241

二、废水处理构筑物工艺图246

第十一章 生物修复技术250

第一节 概述250

一、基本概念250

二、背景和发展250

第二节 生物修复技术的原理254

一、用于生物修复的微生物254

二、生物修复的影响因素256

第三节 生物修复的可行性研究261

一、评价生物修复可行性的程序261

二、可处理性试验261

第四节 生物修复工程技术263

一、土壤生物修复工程技术263

二、地下水生物修复工程技术266

第五节 应用实例266

主要参考文献268