《环境工程微生物学》. - 环境科学与工程学院

《环境工程微生物学》摘要：一、引言二、环境工程微生物学的定义及研究内容三、环境工程微生物学的重要性和应用领域四、环境工程微生物学的发展历程五、环境工程微生物学的未来发展趋势与挑战六、结论正文：一、引言随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，环境问题日益突出，环境保护成为了国家和社会关注的焦点。

环境工程微生物学作为一门研究环境污染物降解、环境治理以及微生物在环境中的作用和机制的科学，为解决环境问题提供了有力支持。

二、环境工程微生物学的定义及研究内容环境工程微生物学主要研究微生物在环境中的分布、生理生态特性、污染物降解途径和机制、环境微生物群落结构与功能等方面的内容。

研究方法包括实验室培养、分子生物学技术、生物传感器等。

三、环境工程微生物学的重要性和应用领域环境工程微生物学在环境保护、污染治理、资源回收等方面具有重要意义。

例如，微生物可以用于降解有机污染物、氮磷污染物、重金属等，从而净化水体和土壤；微生物还可以促进生物质降解，生产清洁能源等。

四、环境工程微生物学的发展历程环境工程微生物学的发展经历了从早期的自然环境微生物调查，到后来的污染物降解菌筛选、基因工程菌构建等阶段。

近年来，随着分子生物学技术的发展，环境工程微生物学在微生物群落研究、生物修复技术等方面取得了重要进展。

五、环境工程微生物学的未来发展趋势与挑战未来，环境工程微生物学将继续向微观和宏观两个方向发展，微观方面将深入研究微生物降解机制、微生物群落互作等；宏观方面将关注环境微生物资源的利用和环境微生物安全。

同时，环境工程微生物学也将面临技术瓶颈、微生物安全风险等挑战。

六、结论环境工程微生物学作为一门研究环境污染物降解、环境治理以及微生物在环境中的作用和机制的科学，具有重要的理论和实践意义。

学习指南一、预修课程环境学、生物化学。

二、授课对象环境工程、环境科学以及其相关专业本科生。

三、课程结构（一）理论课结构（二）实验课结构四、课程内容环境微生物学是微生物学与环境科学相互渗透而产生的一门交叉学科。

该课程拟系统论述环境微生物学的主要类群、基本理论及其在环境领域的重要作用。

以微生物的起源与进化为线索，介绍病毒和亚病毒、细菌、放线菌、蓝细菌、古菌、真菌、原生动物、微型藻类等微生物类群；讨论微生物的营养与代谢、微生物的生长繁殖与遗传变异、微生物生态、微生物与物质循环等基本理论；探析微生物与环境污染、微生物与环境净化、微生物与环境工程、微生物与环境监测等环境微生物的重要作用。

环境微生物学也是一门实践性很强的学科。

该课程拟通过验证性实验，使学生巩固课堂知识，掌握单元操作技术（如显微镜观察技术、细胞染色技术、无菌操作技术等）；通过综合实验，使学生学会“组合拳”，联合运用多种单元技术（土壤微生物分离与纯化、微生物对含氮和不含氮有机物的降解与转化、活性污泥或生物膜中生物相的观察等）；通过设计性实验，使学生熟悉科研过程，善用微生物学理论和实验解决实际问题（水质细菌学检查、空气中微生物检测、发光细菌急性毒性试验等）；并通过示范性实验、参观性实验和多媒体演示性实验，使学生了解现代微生物技术，拓宽专业视野。

五、学习方法[课堂学习] 按教学日历，课前做好课程内容的预习；课中认真听课，做好关键知识点的记录。

遇到不理解的问题，及时向教师请教。

[课后学习] 根据课堂内容、教师课件以及课程网站，及时整理笔记，搞清知识点，使课堂所学内容系统化。

[授课练习] 根据课程内容，查阅资料，检索文献，确定重点，制作PPT，预习演讲，通过授课和讨论，培养自主学习能力，拓展专业知识面。

[实验操作] 按教学日历，课前做好实验内容的预习；课中认真听取教师讲解和示范，严格按操作规程进行实验，认真做好实验记录，及时完成实验报告；课后及时整理仪器设备，做好清洁卫生。

《环境工程微生物学》环境工程微生物学是一门研究微生物在环境中的生存、繁殖、代谢及其对环境质量影响的学科。

近年来，随着环境保护意识的不断提高，环境工程微生物学在我国得到了广泛关注和重视。

本文将从环境工程微生物学的概念、分支、研究方法、现状与未来发展等方面进行阐述，并介绍一些实践应用案例。

一、环境工程微生物学的概念与作用环境工程微生物学是环境科学的一个重要分支，它主要研究微生物在环境中的生存状态、群落结构、生理代谢特性以及与环境污染相关的微生物学过程。

环境工程微生物学的作用在于揭示微生物在环境污染形成、转化和修复过程中的作用机制，为环境保护和污染治理提供科学依据。

二、环境微生物学的分支与应用领域环境微生物学可分为多个分支，如环境微生物生态学、环境微生物生理学、环境微生物分子生物学等。

这些分支相互交叉，共同推动环境微生物学的发展。

环境微生物学在环境保护、污染治理、资源利用等领域具有广泛的应用，如水体污染治理、土壤污染修复、固体废物处理等。

三、环境微生物学的研究方法与技术环境微生物学的研究方法主要包括传统微生物学方法、分子生物学方法和生物信息学方法。

传统微生物学方法包括微生物分离、培养、鉴定等；分子生物学方法主要包括聚合酶链反应（PCR）、基因测序等技术；生物信息学方法则包括基因组学、蛋白质组学等。

这些方法和技术为环境微生物学的研究提供了强大的技术支持。

四、环境微生物学的现状与未来发展当前，环境微生物学在我国已取得了一定的研究成果，但仍面临诸多挑战。

未来环境微生物学的发展方向包括：微生物群落功能基因组学、微生物生态网络、微生物资源利用等。

此外，环境微生物学还需加强基础研究与应用研究的结合，为我国环境保护事业提供更有力的支持。

五、环境微生物学的实践应用案例环境微生物学在实践中的应用案例众多，以下列举几个典型案例：1.废水处理：利用微生物降解有机污染物，实现废水处理；2.土壤修复：利用特定微生物修复受污染的土壤，如石油污染、重金属污染等；3.固体废物处理：利用微生物分解固体废物中的有害物质，减少环境污染；4.生物传感器：利用微生物构建生物传感器，实时监测环境质量。

环境工程微生物学第一节环境工程微生物学的研究对象和任务一、环境微生物学的研究对象定义：环境微生物学是研究与环境领域（包括环境工程、给水排水工程）有关的微生物及其生命活动规律。

•其内容包括：微生物个体形态、群体形态；细胞结构功能、生理特性、生长繁殖、遗传变异等；微生物与环境的关系（尤其是微生物与污染环境之间的关系）；微生物对物质的转化分解作用（特别是应用微生物来处理各种污染物质，如废水、废气和固体废弃物）。

二、环境工程微生物学的研究任务总的归纳起来有两大方面的任务：（1）防止或消除有害微生物（2）充分利用有益的微生物资源三、微生物在环境污染治理（水处理）中的应用１）在环境监测方面（水污染的监测）利用在环境中生存的生物的种类、数量、活性等特征，来判断环境状况的好坏。

这些生物称为指示生物。

生物监测的优缺点：生物监测的主要优越性：(a)长期性——汇集了生物在整个生活时期中环境因素改变的情况，可以反映当地的环境变化；(b)综合性——能反映环境诸因子、多成分对生物有机体综合作用的结果；(c)直观性——直接把污染物与其毒性联系起来；(d)灵敏性——有时甚至具有比精密仪器更高的灵敏性，有助于提早发现环境污染。

生物监测的主要缺点：(a)定量化程度不够；(b)需要一定的专业知识和经验。

２）在环境治理方面包括水、大气、固体废弃物处理方面其中特别在水处理方面，有着大量成功应用的例子。

第二节微生物概述一、微生物的定义微生物是指所有形体微小，用肉眼无法看到，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。

Too small to be seen with naked eyes二、微生物的特点（1）个体小；（2）分布广、种类繁多；（3）繁殖快；（4）易变异。

三、原核微生物和真核微生物具有原核细胞的生物称为原核微生物。

原核细胞：其细胞核发育不完善，仅有核质，没有定形的细胞核，无明显的核膜，没有特异的细胞器，不进行有丝分裂。

环境微生物学Environmental Microbiology（环境工程专业）一、课程基本信息学时： 56学分：核查方式：考试，平时成绩占总成绩的50%（平时成绩包括考勤和实验）。

中文简介：《环境工程微生物学》是环境工程专业一门重要的学科基础必修课，也是一门应用性和实践性较强的课程。

本课程重点是研究环境污染治理中涉及到的微生物学问题，是在一般微生物学的基础上，重视研究生长在自然环境、受污染环境和人工办理系统中的微生物生态、环境的自净作用、环境污染及其生物办理工程中的微生物学原理。

环境微生物的基根源理、研究技术在解决环境污染问题时不可以或缺，特别在生物治理污染领域如污水的生物脱氮除磷、污泥厌氧消化等方面，环境微生物学的研究手段日益显示出其重要的作用。

学生可否学好该门课程以致学以致用已成为了讨论其专业素质的重要指标。

因此环境科学专业的学生在学习微生物学原理的基础上，重视商议与环境污染控制有关的微生物学知识，并学习基本的微生物实验操作技术，为后继《水污染控制工程》、《固体荒弃物办理与办理》、《环境修复技术》等课程的学习和毕业论文打下优异基础。

二、授课目标与要求目的：学习环境微生物的基础理论、基础知识，并经过实验，培养他们认识和利用微生物指导生产实践的能力，为本专业的后续课程学习、毕业论文及毕业后的工作打下基础。

要求：认识环境微生物的基本看法和理论、环境微生物的分类和特点、环境微生物的生理和代谢、环境微生物的遗传和进化、环境微生物的生态规律和多样性；掌握涉及环境微生物的技术方法；认识微生物在环境中的科学规律，并学会应用这些规律来解决本质的环境问题。

三、授课方法与手段本课程的授课方法：依照授课内容的不同样样，综合采用多种的授课方法，如课堂解说、启示式授课、学生解说等，以提高授课质量。

经过解说与提问、引导和自学、观察与实验相结合，使学生和教师之间能相互交流、从而激发学生的学习积极性，培养学生应用科学方法剖析问题和解决问题的能力。

《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。

《环境微生物学》课程标准一、概述（一）课程性质环境工程微生物学是《水污染控制工程》、《固体废物处理与处置》等专业课程的基础，所以只有在理论上掌握微生物的基础理论知识才能更充分理解和学好《水污染控制工程》和《固体废物处理与处置》。

（二）课程基本理念《环境微生物学》是环境科学专业的专业基础课程，需要生物化学的知识为基础，可以作为污水处理、大气处理及固体废弃物处理等专业课程的基础。

（三）课程设计思路环境微生物学是微生物学的一个重要分支，是环境科学专业的一个重要的专业基础必修课。

通过本课程的学习，本专业学生必须掌握环境微生物学基础知识，了解环境中微生物的主要类群及其生理、生态特性，并在此基础上进一步学习微生物与环境的相互作用关系以及污染物的微生物降解与转化规律，深刻理解传统及新兴的污染控制与治理技术中所涉及的微生物学原理，逐步掌握环境微生物学研究的基本方法，了解有害微生物的控制技术，了解微生物在环境工程中的应用及相关的实验技术，为从事相关领域的科研和实践打下必要的基础。

二、课程目标1、总目标通过本课程的学习，使学生系统地了解微生物学的基本形态、类型，掌握微生物的结构、生理特性、生长规律、遗传与变异及微生物在自然界物质转化中的作用、微生物在环境工程中的作用，从而进一步利用微生物为治理环境服务。

2、具体目标1、理论教学的目的和任务本课程主要介绍病毒、原核微生物、真核微生物等的形态、结构和功能、微生物的营养和培养基、微生物的新陈代谢、微生物的生长及其控制、微生物的遗传变异、微生物的生态、水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理、污、废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理、有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落。

注重微生物学的基础知识，特别是微生物的构造特点，与环境治理相结合，引导学生解决实际问题；同时结合科技的发展，着重介绍微生物的遗传变异，将微生物学诱变与工程菌筛选、优化相衔接。

为将来从事环境科学以及环境工程方面的工作打下一定的专业基础。

以“新冠”疫情为案例的《环境工程微生物学》课程思政教学设计*孙然，胡思海，钱进，吴耀国*（西北工业大学化学与化工学院，陕西西安710129）课程思政，是指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。

全面推动课程思政建设，是将立德树人根本任务贯穿于教育教学全过程的重要战略举措[1]。

高校教师在教学过程中要深刻树立课程思政育人理念，充分认识到每一门课程，不论是公共基础课程、专业教育课程或实习实践类课程等，都能够将课程思政的理念贯穿始终，将知识传授与价值塑造有机融合，将显性教育和隐性教育协调统一，才能构建“三全育人”体系，形成“协同育人”效应[2]。

自然科学课程是高校课程体系中的重要组成，其中蕴含着丰富的科学精神与人文精神，这一类思政资源是思想政治、通识教育、哲学社会科学课程所不能替代的。

因此，自然科学“课程思政”已成为当前高校教学改革的研究热点[3]。

《环境工程微生物学》是生物、环境和农林等学科专业的重要专业必修课。

该课程通过理论联系实际的案例教学，它既有微生物学的基本理论和基本知识，又具有微生物在环境工程中的应用，具有较强的应用性和实践性。

目前的环境工程微生物学课程思政教学仍处于起步阶段，很多教育工作者在该领域进行了大量的探索，并逐步形成了适合本学科特点的教学方法。

例如，以微生物学历史发展中的著名科学家及其相关事迹为切入点的案例教学法就被广泛使用[3-4]。

这些教学方法的应用有力地促进了环境工程微生物学课程思政教学体系的构建，取得了一定的教学效果。

但目前的案例教学法仍存在着信息时效性不足、教学设计不够充分等问题，从而在一定程度上影响了思政教学内容对学生的吸引力和感染力[4]。

摘要：课程思政的核心是将高校思想政治教育融入到各类课程教学之中，同向同行，形成协同效应。

《环境工程微生物学》是在环境科学和环境工程事业蓬勃发展的基础上应运而生的一门微生物学的分支学科。

环境工程微生物学考试复习资料环境工程微生物学1、何谓原核微生物？它包括那些微生物？原核微生物没有细胞器，只有由细胞质膜内陷形成的不规则的泡沫结构体系；没有核膜，核质裸露，与细胞质没有明显的界限。

包括古菌、细菌、蓝细菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体。

2、何谓真核微生物？它包括那些微生物？真核微生物有发育完好的细胞核，核内有核仁和染色体，核膜将细胞核和细胞质分开，使两者有明显的界限。

包括除蓝细菌以外的藻类、酵母菌、霉菌、伞菌、原生动物、微型后生动物等。

3、微生物是如何分类的？为了识别和研究微生物，将各种微生物按其客观存在的生物属性（个体形态及大小、染色反应、生理生化反应、菌落特征、细胞结构、与氧的关系、血清学反应）及它们的亲缘关系。

4、微生物是如何命名的？举例说明？5、写出大肠埃希式杆菌和枯草杆菌的拉丁名称？6、微生物有哪些特点？1、个体极小2、分布广，种类繁多。

3、繁殖快4、易变异7、什么叫毒性噬菌体？什么叫温和噬菌体？毒性噬菌体：侵入宿主细胞后，随即引起宿主细胞裂解的噬菌体温和噬菌体：侵入宿主细胞后，不引起宿主细胞裂解的噬菌体8、噬菌体在液体培养基和固体培养基中各有怎样的培养特征？将噬菌体的敏感细菌接种在液体培养基中，经培养后敏感细菌均匀分布在培养基中而使培养基浑浊。

然后接种噬菌体，敏感细菌被噬菌体感染后发生噬菌体裂解，原来浑浊的细菌悬液变成透明的裂解溶液。

将噬菌体的敏感细菌接种在琼脂固体培养基上生长形成许多个菌落，当接种稀释适度的噬菌体悬液后引起点性感染，在感染点上进行反复的感染过程，宿主细菌菌落就一个个地被裂解成一个个空斑，这些空斑就叫噬菌斑9、病毒在水体和土壤中的存活时间主要受那些因素的影响？在海水和淡水中，温度是影响病毒存活的主要因素在土壤中病毒受土壤类型、渗滤液的流速、土壤空隙的饱和度、PH、渗滤液中的阳离子价数和数量、可溶性有机物和病毒种类10、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁结构有什么异同？各有哪些化学组成？革兰氏阳性菌含大量的肽聚糖，独含磷壁酸，不含脂多糖。