環(huán)境工程微生物學(xué)

內(nèi)容概要

本書主要內(nèi)容包括緒論；原核微生物及真核微生物；非細胞微生物--病毒；微生物的營養(yǎng)；微生物的代謝；微生物的生長繁殖及其控制；微生物的遺傳變異和育種；微生物的生態(tài)；微生物對環(huán)境污染物的降解與轉(zhuǎn)化；環(huán)境微生物檢測；微生物在水污染控制中的應(yīng)用；微生物在固體廢物和大氣治理中的應(yīng)用；生物修復(fù)技術(shù)；微生物新技術(shù)在環(huán)境治理中的應(yīng)用；微生物的分類命名與保藏。本書可作為環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)、給水排水、環(huán)境監(jiān)測等專業(yè)的教學(xué)用書，也可供從事環(huán)境保護工作的科學(xué)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章　緒論　1.1　微生物的概念　1.2　微生物學(xué)的研究內(nèi)容　1.3　人類對微生物的認(rèn)識及研究　1.4　環(huán)境工程微生物學(xué)的概念　1.5　環(huán)境工程微生物學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)　1.6　環(huán)境工程微生物學(xué)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀　　1.6.1　廢水生物處理研究進展　　1.6.2　廢氣的生物治理研究進展　 1.6.3　固體廢物的生物治理研究進展　1.7　環(huán)境工程微生物學(xué)所涉及的學(xué)科　思考題第2章　原核微生物　2.1　細菌　　2.1.1　細菌的形態(tài)與大小　　2.1.2　細菌的細胞結(jié)構(gòu)　　2.1.3　細菌的繁殖方式　　2.1.4　細菌的培養(yǎng)特征　2.2　放線菌　(Actinomycetes)　　2.2.1　放線菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)　　2.2.2　放線菌的繁殖方式　　2.2.3　放線菌的培養(yǎng)特征　2.3　藍細菌　(Cyanobacteria)　　2.3.1　藍細菌的形態(tài)　　2.3.2　藍細菌的結(jié)構(gòu)　　2.3.3　藍細菌的繁殖　　2.3.4　環(huán)境治理中重要的藍細菌及其作用　2.4　古細菌　　2.4.1　古細菌的一般特征　　2.4.2　古細菌重要的分類特征　2.5　其他原核微生物　　2.5.1　鞘細菌　　2.5.2　立克次氏體(Rickettsia)　　2.5.3　支原體(mycoplasma)　　2.5.4　衣原體(Chlamydia)　　2. 5.5　螺旋體(spirochaete)　思考題第3章　真核微生物　3.1　真菌(Fungi)　　3.1.1　霉菌(Mould，Mold)　　3.1.2　酵母菌(Yeasts)　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　微型后生動物　思考題第4章　非細胞微生物——病毒　4.1　病毒的一般特征及其分類　　4.1.1　病毒的一般特征　　4.1.2　病毒的分類　4.2　病毒的形態(tài)及結(jié)構(gòu)　　4.2.1　病毒的大小和基本形態(tài)　　4.2.2　病毒的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成　4.3　病毒的增殖　　4.3.1　吸附　　4.3.2　侵入及脫殼　　4.3.3　生物合成　　4.3.4　裝配　　4.3.5　釋放　4.4　病毒的培養(yǎng)和檢測　　4.4.1　病毒的培養(yǎng)　　4.4.2　動物病毒的檢測　　4.4.3　噬菌體的檢測　4.5　病毒在環(huán)境中的存活和在污水處理過程中的去除　　4.5.1　環(huán)境因素對病毒存活的影響　　4.5.2　污水處理過程中病毒的去除　思考題第5章　微生物的營養(yǎng)　5.1　微生物的營養(yǎng)及類型　　5.1.1　微生物細胞的化學(xué)組成　　5.1.2　營養(yǎng)物質(zhì)及其生理功能　　5.1.3　微生物的營養(yǎng)類型　5.2　培養(yǎng)基　　5.2. 1　培養(yǎng)基的概念　　5.2.3 配制培養(yǎng)基的原則　5.3　營養(yǎng)物質(zhì)的吸收　　5.3.1　單純擴散(diffusion)　　5.3.2　促進擴散(facilitated diffusion)　　5.3.3　主動運輸(active transport)　思考題第6章　微生物的代謝　6. 1　代謝概述　6. 2　微生物的酶及酶促反應(yīng)　　6.2.1　酶的組成　　6. 2.2　酶的結(jié)構(gòu)與功能　　6. 2.3　酶促反應(yīng)的特點　　6. 2.4　酶的種類　　6. 2.5　酶促反應(yīng)動力學(xué)　6. 3　微生物的分解代謝　　6. 3.1　生物氧化概述　　6. 3.2　糖的分解代謝　　6. 3.3　微生物的呼吸類型　　6. 3.4　脂肪的分解代謝　　6. 3.5　蛋白質(zhì)的分解　　6. 3. 6　自養(yǎng)微生物的產(chǎn)能代謝　6. 4　微生物的合成代謝　　6.4.1　自養(yǎng)微生物的生物合成　　6. 4.2　異養(yǎng)微生物的生物合成　6. 5　微生物的代謝調(diào)控　　6. 5.1　酶活性的調(diào)節(jié)——控制反應(yīng)速率　　6. 5. 2　酶合成的調(diào)節(jié)——控制反應(yīng)方向　思考題第7章　微生物的生長繁殖及其控制　7. 1　細菌的群體生長　　7.1.1　細菌的群體生長規(guī)律——生長曲線　　7.1.2　微生物生長曲線在廢水生物處理中的指導(dǎo)作用　　7.1.3　不同廢水生物處理法生長曲線的特點及意義　7. 2 基質(zhì)濃度與微生物比生長速率的關(guān)系　7.3 研究微生物生長的培養(yǎng)方法　　7. 3. 1　微生物的分批培養(yǎng)(bath culture of microorganisms)　　7. 3. 2　微生物的連續(xù)培養(yǎng)(continuous culture of microorganisms)　7. 4　　 微生物純培養(yǎng)物的分離及生長的測定　　7. 4.1　純培養(yǎng)物的分離　　7. 2. 2　微生物生長的測定　7.5　環(huán)境因素對微生物生長的影響　　7.5.1　溫度　　7.5.2　pH值　　7.5.3　氧化還原電位(Eh)　　7.5.4　溶解氧(DO)　　7.5.5　重金屬及其化合物　7.6　微生物生長的控制　　7.6.1　物理方法的控制　　7.6.2　化學(xué)方法的控制　思考題第8章　微生物的遺傳變異和育種　8.1　遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)　　8.1.1　遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)　　8.1.2　DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制　　8.1.3　DNA的變性、復(fù)性與雜交　　8.1.4　轉(zhuǎn)錄　　8.1.5　翻譯　8.2　質(zhì)粒結(jié)構(gòu)及類型　　8.2.1　質(zhì)粒的分子結(jié)構(gòu)　　8.2.2　質(zhì)粒的主要類型　8.3　DNA的突變和誘變育種　　8.3.1　DNA的突變　　8.3.2　誘變與育種　8.4　基因重組　　8.4.1　基因工程工具酶　　8.4，2　基因工程載體　　8.4.3　目的基因的獲得　　8.4.4　DNA分子的體外連接　　8.4.5　重組DNA導(dǎo)入宿主菌　　8.4，6　重組體的篩選　　8.4.7　基因工程在環(huán)境工程中的應(yīng)用　8.5　微生物細胞融合育種　　8.5.1　細胞融合　　8.5.2　微生物原生質(zhì)體及其制備　　8.5.3　細胞融合的方法　　8.5.4　融合重組的測定　　8.5.5　利用細胞融合技術(shù)構(gòu)建環(huán)境工程菌　思考題第9章　微生物的生態(tài)　9.1　微生物生態(tài)學(xué)　　9.1.1　什么是微生物生態(tài)學(xué)　　9.1.2　微生物生態(tài)學(xué)的任務(wù)　　9.1.3　微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用　9.2　自然環(huán)境中的微生物　　9.2.1　土壤環(huán)境中的微生物　　9.2.2　水環(huán)境中的微生物　　9.2.3　空氣中的微生物　　9.2.4　極端環(huán)境中的微生物　9.3　微生物與微生物之間的關(guān)系　　9.3.1　互生　(syntrophism)　　9.3.2　共生　(symbiosis)　　9.3.3　寄生　(parasitism)　　9.3.4　拮抗　(antagonism)　9.4　微生物群落的發(fā)展和演替　　9.4.1　微生物群落演替的概念　　9.4.2　演替的類型　　9.4.3　微生物群落發(fā)展和演替　9.5　微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用　　9.5.1　碳素循環(huán)　(the carbOncycle)　　9.5.2　氮素循環(huán)　(the nitrogencycle)　　9.5.3　硫素循環(huán)　(the sulphurcycle)　　9.5.4　磷素循環(huán)　(the phosphorus cycle)　　9.5.5　鐵素循環(huán)　(the iron cycle)　　9.5.6　錳素循環(huán)　(the manganese cycle)　思考題第10章　微生物對環(huán)境污染物的降解與轉(zhuǎn)化　10.1　微生物對環(huán)境污染物的降解能力及影響因素　　10.1.1　微生物對環(huán)境污染物的適應(yīng)能力及巨大的降解潛力　　10.1.2　微生物降解污染物的影響因素　10.2　微生物對污染物的降解　　10.2.1　無毒污染物的降解　　10.2.2　有毒有機污染物的降解　思考題第11章　環(huán)境微生物檢測　11.1　空氣中微生物的檢測與控制　　11.1.1　空氣中微生物的檢測方法　　11.1.2　空氣微生物污染的控制　11.2　水的微生物檢測及控制　　11.2.1　水質(zhì)的細菌學(xué)檢測　　11.2.2　水質(zhì)指示微生物——大腸菌群(coliform group，簡稱coliform)　　11.2.3　水微生物污染的控制　11.3　發(fā)光細菌的微毒檢測　　11.3.1　發(fā)光細菌檢測的原理　　11.3.2　發(fā)光細菌法檢測的操作　　11.3.3　發(fā)光細菌法的應(yīng)用　11.4　污染物致突變性檢測(Ames試驗)　　11.4.1　Ames試驗的原理和方法　　11.4.2　Ames試驗的應(yīng)用　11.5　生物傳感器　　11.5.1　生物傳感器的定義與分類　　11.5.2　生物傳感器基本結(jié)構(gòu)和工作原理　　11.5.3　生物傳感器在環(huán)境檢測中的應(yīng)用　11.6　PCR技術(shù)在環(huán)境檢測中的應(yīng)用　　11.6.1　PCR反應(yīng)原理　　11.6.2　PCR反應(yīng)條件　　11.6.3　PCR技術(shù)用于環(huán)境微生物檢測的方法　　11.6.4　PCR在環(huán)境微生物檢測中的應(yīng)用　　11.6.5　小結(jié)與展望　11.7　用于環(huán)境保護的工程菌的安全性問題　　11.7.1　用于環(huán)境保護的基因工程茵的構(gòu)建　　11.7.2　基因工程菌存在的問題　　11.7.3　展望　思考題第12章　微生物在水污染控制中的應(yīng)用　12.1　廢水好氧生物處理中的微生物學(xué)原理　　12.1.1　概述　　12.1.2　活性污泥法　　12.1.3　生物膜法　　12.1.4　其他生物處理法　12.2　廢水厭氧生物處理中的微生物學(xué)原理　　12.2.1　概述　　12.2.2　廢水厭氧降解機理　　12.2.3　廢水厭氧生物處理工藝　12.3　水體的富營養(yǎng)化和氮磷的去除　　12.3.1　水體的富營養(yǎng)化概述　　12.3.2　生物脫氮　　12.3.3　生物除磷　思考題第13章　微生物在固體廢物和大氣污染治理中的應(yīng)用　13.1　固體廢物的生物處理　　13.1.1　堆肥法　　13.1.2　衛(wèi)生填埋法　　13.1.3　厭氧發(fā)酵　13.2　廢氣的生物處理　　13.2.1　廢氣生物處理微生物學(xué)　　13.2.2　廢氣生物處理方法　　思考題第14章　生物修復(fù)技術(shù)　14.1　概述　　14.1.1　基本概念　　14.1.2　應(yīng)用生物修復(fù)技術(shù)應(yīng)具備的條件　　14.1.3　理論及技術(shù)來源　　14，1.4　生物修復(fù)技術(shù)的重點研究方向　　14.1.5　生物修復(fù)技術(shù)的特點　14.2　生物修復(fù)技術(shù)的原理　　14.2.1　在生物修復(fù)技術(shù)中應(yīng)用的微生物　　14.2.2　影響生物修復(fù)的環(huán)境因素　14.3　污染土壤的生物修復(fù)　　14.3.1　原位生物處理　　14.3.2　異位生物修復(fù)　14.4　地下水的生物修復(fù)　　14.4.1　原位生物處理　　14.4.2　異位修復(fù)技術(shù)　　14.4.3　物理攔阻　14.5　海洋石油污染的生物修復(fù)　思考題第15章　微生物新技術(shù)在環(huán)境治理中的應(yīng)用　15.1　固定化技術(shù)(固定化酶和固定化細胞)　　15.1.1　固定化細胞與酶的特點　　15.1.2　固定化酶與固定化細胞在環(huán)境工程中的應(yīng)用　15.2　廢物資源化技術(shù)　　15.2.1　可生物降解塑料PHAs　　15.2.2　單細胞蛋白的生產(chǎn)　15.3　污染預(yù)防微生物技術(shù)　　15.3.1　燃煤脫硫　　15.3.2　微生物濕法冶金技術(shù)　15.4　微生物絮凝劑　15.5　微生物吸附劑　思考題第16章　微生物的分類命名與保藏　16.1　微生物的分類與命名　　16.1.1　微生物的分類單位　　16.1.2　微生物的命名原則　　16.1.3　微生物的分類鑒定依據(jù)　16.2　微生物分類檢索系統(tǒng)　　16.2.1　原核微生物的分類系統(tǒng)——Bergey氏原核生物分類系統(tǒng)　　16，2.2　真菌的分類系統(tǒng)——Ainsworth等人的菌物分類系統(tǒng)　16.3　菌種保藏　　16.3.1　菌種保藏的原理　　16.3.2　菌種保藏的常用方法　思考題環(huán)境工程微生物學(xué)實驗　　實驗1　光學(xué)顯微鏡的操作、細菌形態(tài)的觀察及大小的測量　　實驗2　放線菌、真菌、藻類及原生動物形態(tài)的觀察　　實驗3　微生物的染色　　實驗4　培養(yǎng)基的制備和滅菌　　實驗5　細菌純種的分離及接種技術(shù)　　實驗6　微生物培養(yǎng)特征及個體形態(tài)的觀察　　實驗7　顯微鏡微生物計數(shù)法　　實驗8　大腸菌群生長曲線的測定　　實驗9　水中細菌總數(shù)的測定　　實驗10　大腸菌群數(shù)的測定——多管發(fā)酵法　　實驗11　大腸菌群數(shù)的測定——濾膜法　　實驗12　空氣中微生物的檢驗　　實驗13　活性污泥脫氫酶活性的測定　　實驗14　酚降解菌的馴化、分離與篩選　　實驗15　有機氯農(nóng)藥降解菌的分離篩選　　實驗16　氧化酶試驗　　實驗17　噬菌體的分離與純化　附錄　　附錄1　教學(xué)用染色液的配制　　附錄2　特殊結(jié)構(gòu)的染色方法　　附錄3　教學(xué)用培養(yǎng)基的配制　　附錄4　環(huán)境工程中用于分離某些特殊污染物降解菌的培養(yǎng)基參考文獻

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