环境微生物学绪论

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。

《环境微生物学》课程教学大纲Environmental Microbiology一、课程基本信息二、教学目标（一）知识目标：通过本课程的学习，要求学生掌握环境微生物学的基本知识和理论，包括微生物对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；微生物对于环境的污染与破坏，从而引起环境质量下降的作用规律，了解环境微生物学— 1 —原理在环境保护中的应用，包括废水、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等基本知识。

（二）能力目标：通过本课程的学习，培养学生良好的环保意识和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和生活中出现的环境污染问题。

（三）素质目标：本课程旨在提高学生分析问题和解决问题的能力，为其它专业课的学习、为以后从事相关科学研究工作打下良好的专业基础。

三、基本要求（一）了解环境中主要的微生物类群、其生理生态特性，环境微生物的检测和有害微生物的控制技术，微生物在环境工程中的应用等。

（二）理解微生物与环境的相互作用关系及污染物的微生物降解与转化规律。

（三）掌握环境工程中的污（废）水、废气及有机固体废弃物的生物处理和水体、土壤及大气污染与自净过程中涉及到的微生物学基本概念、基本原理、基本方法和水处理基本工程技能，为以后从事专业工作和科学研究打下良好的基础。

四、教学内容与学时分配第一章绪论2学时第一节微生物的发展及主要奠基人0.5学时知识点：微生物学发展史的几个关键阶段；各阶段的奠基人及其主要贡献。

第二节环境微生物学的研究对象和任务0.5学时知识点：环境微生物学的研究对象及任务分别是什么？第三节微生物的类群及基本特征 1 学时知识点：微生物的五大基本特征及各自的表现。

本章小结重点：微生物及其类群、特点、环境微生物学研究的对象与任务。

难点：微生物在生态系统中的地位和作用。

思考题：微生物是如何分类、如何命名的？— 2 —作业：（1）写出大肠埃希氏杆菌和枯草芽孢杆菌的拉丁文全称。

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。