环境微生物学

第一篇   环境微生物学基础............1第一章 绪论............2第一节  微生物对人类环境可持续发展的影响............2一、微生物的特点............2二、微生物对人类环境可持续发展影响的要点............2第二节  环境微生物学的定义与研究对象............3第三节  环境微生物学的研究任务与内容............3一、研究微生物在自然环境中存在的基本状况与活动规律............3二、研究微生物对环境化学污染物防治及其它有利影响............3三、研究微生物对环境的有害影响及其防治............5四、研究环境监测中的微生物技术与方法............6第四节  我国环境微生物学的兴起与发展............6
第二章 环境中的微生物............8第一节  微生物类群与生物三域............8一、微生物及其类群............8二、生物三域特征............8第二节  真细菌............9一、细菌............9二、放线菌............19三、光合型细菌............21四、鞘细菌............23五、滑动细菌............23六、其他细菌型微生物............24第三节  古细菌............25一、古细菌的特点............25二、产甲烷古细菌群............25三、还原硫酸盐古细菌群............26四、极端嗜盐古细菌群............26五、无细胞壁古细菌群............27六、极端嗜热和超嗜热的代谢元素硫的古细菌群............27第四节  真  菌............27一、真菌的营养体............27二、真菌的繁殖与繁殖体............29三、真菌的菌落特征............30四、真菌的分类及常见属............31第五节  藻类和原生动物............34一、藻类............34二、原生动物............36第六节  非细胞型微生物............37一、病毒............37二、细菌病毒--噬菌体............39三、亚病毒............40第七节 微生物的分类、鉴定和保藏............41一、微生物分类与鉴定............41二、微生物菌种的保藏............43
第三章 微生物的生长与代谢............45第一节  微生物的营养与营养类型............45一、微生物的化学组成与营养物质............45二、微生物的营养类型............47三、营养物质的摄取............49第二节  微生物的代谢............50一、酶............50二、微生物的能量生成与转换............51三、微生物呼吸作用类型............52四、微生物的同化作用............55第三节  微生物的生长繁殖............57一、生长与繁殖的概念............57二、微生物生长量的测定方法............58三、分批培养............58四、连续培养............59五、细菌的非可培养状态............60第四节  环境因素对微生物生长的影响............60一、氧气和氧化还原电位............60二、温度............61三、水及其可供给性............61四、氢离子浓度............62五、辐射............62六、超声波............62七、压力............62八、化学物质............63
第四章 微生物的遗传与变异............65第一节  微生物的遗传............65一、微生物遗传的物质基础............65二、细胞中DNA的复制............69三、RNA与遗传表达............70四、微生物基因表达的调控............72第二节 微生物的变异............73一、微生物的变异与基因突变............73二、突变类型............73三、基因突变的机理............74四、DNA损伤的修复............76第三节 微生物基因重组............77一、原核微生物的基因重组............77二、真核微生物的基因重组............78第四节 人工构建新菌株............79一、诱变育种............79二、原生质体融合............80三、基因工程............81
第五章   微生物在环境中的分布及其相互关系............84第一节  微生物在环境中的分布............84一、微生物在土壤中的分布............84二、微生物在水体中的分布............85三、微生物在空气中的分布............87四、微生物在食品上的分布............88五、极端环境中的微生物............89第二节  微生物间的相互关系............91一、互生关系............91二、共生关系............91三、寄生关系............92四、拮抗关系............92
第六章  微生物在物质循环中的作用............94第一节  碳素生物循环............94一、微生物分解有机质的一般途径............94二、微生物分解纤维素............95三、微生物分解半纤维素............96四、微生物分解果胶类物质............97五、微生物分解淀粉............97六、微生物分解脂类物质............97七、微生物分解木素及芳香族物质............98八、微生物分解烃类............99第二节   氮素生物循环............100一、微生物转化氮素物质的一般途径............100二、氨化作用............101三、硝化作用............103四、反硝化作用............104五、生物固氮作用............105第三节 其它无机元素的生物循环与转化............106一、无机元素循环与转化的一般途径............106二、硫素的生物循环与转化............106三、磷素的生物循环与转化............109四、铁的生物循环与转化............110
第二篇 微生物治理环境............111第七章  微生物对污染物的降解与转化............112第一节 概述............112一、生物降解与转化的概念............112二、微生物降解与转化物质的巨大潜力............112三、有机污染物的可生物降解性............113四、微生物降解污染物的机制............115五、影响微生物降解与转化的生态学因素............116第二节  微生物对有机污染物的降解............117一、石油............117二、芳香族与卤代烃............120三、化学农药............123四、合成洗涤剂............128五、化学塑料............129六、其它有机污染物............130第四节  微生物对重金属及类金属的转化............131一、汞............131二、砷............133三、硒............134四、碲............135五、铅............135六、锡............135七、其它重金属............135
第八章  废水的生物处理............137第一节 概述............137一、水体污染及其危害............137二、污染物浓度指标及其意义............137三、污水排放标准及处理要求............138四、污水处理一般技术途径............139第二节 有机污水的生物处理............139一、有机污水生物处理的基本原理............139二、好氧生物处理............140三、厌氧生物处理............151四、其它处理技术............156第三节 氮磷污水的生物处理............159一、生物脱氮技术............159二、生物除磷技术............162第四节 其它无机污染物废水的生物处理............165一、含硫废水的生物处理............165二、金属废水的生物处理............166
第九章  废渣与废气的生物处理............169第一节 废渣的生物处理............169一、概述............169二、高温堆肥法............171三、卫生填埋法............175第二节 废气的生物处理............178一、原理与微生物相............178二、主要影响因素............178三、工艺类型............179四、应用与进展............180
第十章  污染环境的生物修复............182第一节  概述............182一、生物修复的概念............182二、生物修复的原理与影响因素............182三、生物修复的发展过程............183第二节  生物修复的类型............183一、原位生物修复............183二、异位生物修复............185三、原位-异位联合生物修复............186第三节 生物修复的应用............186一、农药污染的生物修复............186二、石油污染的生物修复............186三、污染水体的生物修复............187
第十一章 环保型微生物制剂的开发应用............189第一节  环保型微生物制剂及其品种............189一、微生物降解剂............189二、微生物农药............189三、微生物肥料............192四、生物表面活性剂............195五、生物塑料............197第二节  环保型微生物制剂的生产与使用............199一、菌种选育............199二、菌数扩增与生产............201三、微生物制剂及其保存............202四、微生物制剂的使用............202第三节 环保型微生物制剂展望............202一、关于环保型微生物制剂的迟效问题............203二、关于环保型微生物制剂的失效问题............203
第十二章 微生物与废物资源化............204第一节 单细胞蛋白............204一、单细胞蛋白的经济生物学特性............204二、生产单细胞蛋白的微生物............205三、单细胞蛋白生产之一般工艺流程............206四、废物生产单细胞蛋白实例............207五、单细胞蛋白的可接受性与安全性............211第二节  细菌冶金............212一、细菌冶金的原理............213二、细菌冶金的微生物及主要影响因素............213三、细菌冶金的方法............214第三节  微生物与能源............215一、微生物产生甲烷............215二、微生物产生醇类............216三、微生物产生氢气............216
第三篇    微生物污染环境............217第十三章  环境中的致病微生物............218第一节  空气的微生物污染............218一、空气中的病原微生物及其传播............218二、污水处理与污水灌溉引起的空气污染............220三、空气微生物污染的防治措施............221第二节  水体的微生物污染............221一、水中的病原微生物............221二、水中微生物的污染防治............224三、医院污水的微生物污染............224四、医院污水的无害化处理............224五、饮水安全与消毒............225第三节  土壤的微生物污染............228一、土壤中的病原微生物及其传播............228二、土壤生物性污染的预防............229第四节  食品的微生物污染............229一、几种典型的食品微生物污染............229二、食品微生物污染防治............231第五节  医院内感染............231第六节  血源性感染............232
第十四章  微生物的代谢产物与环境污染............234第一节  微生物毒素的污染与危害............234一、细菌毒素............234二、放线菌毒素............236三、真菌毒素............236四、藻类毒素............240第二节 微生物一般代谢产物的污染与危害............241一、氨............241二、硝酸与亚硝酸............241三、氮氧化物............241四、硫化氢............241五、酸性矿水............242六、甲基汞............243七、羟胺............243八、亚硝胺类............244九、腐殖质............244十、农药代谢的毒性产物............245十一、气味代谢物............245十二、材料的霉腐与损害............247
第十五章  微生物与水体富营养化............251第一节   概述............251第二节   富营养化水体微生物的动态变化............252一、富营养化微生物种群............252二、富营养化时微生物的数量变化............253第三节  水体富营养化的影响及危害............254一、自然景观的危害............254二、水体生态及生物的影响............254第四节 富营养化成因及影响因素............255一、水体富营养化的成因............255二、富营养化形成的其它影响因素............256第五节  富营养化监测指标与评价............256一、富营养化指标............256二、富营养化的评价............257
第四篇   微生物监测环境............259第十六章  环境污染的指示微生物............260第一节  一般污染指示微生物............260一、细菌总数............260二、霉菌和酵母菌总数............260第二节  粪便污染指示菌............262一、大肠菌群............262二、粪大肠菌群............264三、粪链球菌............265四、产气荚膜梭菌............265五、蛭弧菌............265第三节 其它指示微生物............266一、致病菌的指示菌............266二、肠道病毒的指示微生物............266
第十七章  污染物毒性的微生物学检测方法............269第一节   原核微生物检测法............269一、发光细菌      细菌生物发光抑制试验............269二、硝化细菌-----硝化作用抑制试验............270第二节  真核微生物检测法............271一、藻类       生长抑制试验............271二、原生动物        微尺度群落级毒性试验............272第三节  活性污泥毒性检测法............273一、脱氢酶活性试验............273二、呼吸抑制试验............274第四节  微生物学检测法评价............275
第十八章  污染物致突变性的微生物检测方法............276第一节 基因突变试验............276一、鼠伤寒沙门氏菌/哺乳动物微粒体酶试验（Ames试验）............276二、发光细菌试验............278三、其它基因突变试验............279第二节 DNA损伤修复试验............280一、SOS显色试验............280二、聚合酶缺陷型菌株试验............281三、重组缺陷型菌株试验............282四、溶原性细菌试验............282第三节 DNA重组试验............283第四节 微生物致突变试验与致癌物的确定............283
第十九章 微生物监测技术的新发展............285第一节 分子生物学技术在环境微生物监测中的应用............285一、分子生物学技术与环境微生物的分类、鉴定、监测............285二、报告基因与环境微生物监测............288第二节   微生物传感器在环境监测中的应用............291一、微生物传感器的构建............291二、微生物传感器在环境监测中的应用............292
主要参考书目............294
环境微生物学专业词汇索引............295