環境工程微生物學

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作者：王國惠 主 編 單愛琴 副主編

出版日期：2005年7月 書號：7-5025-6446-2

開本：16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：340頁

本書主要內容包括緒論；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；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；微生物對環境污染物的降解與轉化；環境微生物檢測；微生物在水污染控制中的應用；微生物在固體廢物和大氣治理中的應用；生物修復技術；微生物新技術在環境治理中的應用；微生物的分類命名與保藏。

第1章 緒論1

11 微生物的概念1

12 微生物學的研究內容1

13 人類對微生物的認識及研究1

14 環境工程微生物學的概念2

15 環境工程微生物學的研究內容和任務2

16 環境工程微生物學的發展及研究現狀2

161 廢水生物處理研究進展2

162 廢氣的生物治理研究進展3

163 固體廢物的生物治理研究進展3

17 環境工程微生物學所涉及的學科5

思考題5

第2章 原核微生物6

21 細菌6

211 細菌的形態與大小6

212 細菌的細胞結構9

213 細菌的繁殖方式17

214 細菌的培養特徵18

22 放線菌（Actinomycetes) 20

221 放線菌的形態結構20

222 放線菌的繁殖方式21

223 放線菌的培養特徵23

23 藍細菌（Cyanobacteria) 23

231 藍細菌的形態23

232 藍細菌的結構24

233 藍細菌的繁殖25

234 環境治理中重要的藍細菌及其作用25

24 古細菌27

241 古細菌的一般特徵27

242 古細菌重要的分類特徵28

25 其他原核微生物28

251 鞘細菌28

252 立克次氏體（Rickettsia) 30

253 支原體（Mycoplasma) 30

254 衣原體（Chlamydia) 31

255 螺旋體（Spirochaete) 31

思考題31

第3章 真核微生物32

31 真菌（Fungi) 33

311 黴菌（Mould, Mold) 33

312 酵母菌（Yeasts) 40

32 其他真核微生物46

321 微型藻類46

322 原生動物49

323 微型後生動物53

思考題55

第5章 微生物的營養65

51 微生物的營養及類型65

511 微生物細胞的化學組成65

512 營養物質及其生理功能65

513 微生物的營養類型68

52 培養基70

521 培養基的概念70

522 配製培養基的原則70

523 培養基的類型及應用73

53 營養物質的吸收76

531 單純擴散（diffusion) 77

532 促進擴散（facilitated diffusion) 77

533 主動運輸（active transport) 78

思考題80

第6章 微生物的代謝81

61 代謝概述81

62 微生物的酶及酶促反應82

621 酶的組成82

622 酶的結構與功能82

623 酶促反應的特點87

624 酶的種類87

625 酶促反應動力學88

63 微生物的分解代謝94

631 生物氧化概述94

632 糖的分解代謝95

633 微生物的呼吸類型101

634 脂肪的分解代謝103

635 蛋白質的分解105

636 自養微生物的產能代謝106

64 微生物的合成代謝109

641 自養微生物的生物合成109

642 異養微生物的生物合成110

65 微生物的代謝調控111

651 酶活性的調節--控制反應速率111

652 酶合成的調節--控制反應方向112

思考題112

第7章 微生物的生長繁殖及其控制114

71 細菌的群體生長114

711 細菌的群體生長規律--生長曲線114

712 微生物生長曲線在廢水生物處理中的指導作用115

713 不同廢水生物處理法生長曲線的特點及意義116

72 基質濃度與微生物比生長速率的關係116

73 研究微生物生長的培養方法117

731 微生物的分批培養（bath culture of microorganisms) 117

732 微生物的連續培養（continuous culture of microorganisms) 117

74 微生物純培養物的分離及生長的測定117

741 純培養物的分離117

742 微生物生長的測定118

75 環境因素對微生物生長的影響119

751 溫度119

752 pH值120

753 氧化還原電位（Eh) 121

754 溶解氧（DO) 122

755 重金屬及其化合物123

76 微生物生長的控制123

761 物理方法的控制123

762 化學方法的控制126

思考題128

第8章 微生物的遺傳變異和育種130

81 遺傳變異的物質基礎130

811 遺傳變異的物質基礎130

812 DNA的結構與複製130

813 DNA的變性、復性與雜交132

814 轉錄133

815 翻譯134

82 質粒結構及類型136

821 質粒的分子結構136

822 質粒的主要類型136

83 DNA的突變和誘變育種138

831 DNA的突變138

832 誘變與育種139

84 基因重組141

841 基因工程工具酶142

842 基因工程載體143

843 目的基因的獲得144

844 DNA分子的體外連接145

845 重組DNA導入宿主菌145

846 重組體的篩選145

847 基因工程在環境工程中的應用146

85 微生物細胞融合育種147

851 細胞融合147

852 微生物原生質體及其製備148

853 細胞融合的方法149

854 融合重組的測定149

855 利用細胞融合技術構建環境工程菌150

思考題150

第9章 微生物的生態151

91 微生物生態學151

911 什麼是微生物生態學151

912 微生物生態學的任務151

913 微生物在生態系統中的作用151

92 自然環境中的微生物152

921 土壤環境中的微生物152

922 水環境中的微生物154

923 空氣中的微生物155

924 極端環境中的微生物156

93 微生物與微生物之間的關係159

931 互生（syntrophism) 159

932 共生（symbiosis) 160

933 寄生（parasitism) 160

934 拮抗（antagonism) 161

94 微生物群落的發展和演替162

941 微生物群落演替的概念162

942 演替的類型162

943 微生物群落髮展和演替162

95 微生物在環境物質循環中的作用163

951 碳素循環（the carbon cycle) 163

952 氮素循環（the nitrogen cycle) 170

953 硫素循環（the sulphur cycle) 173

954 磷素循環（the phosphorus cycle) 175

955 鐵素循環（the iron cycle) 176

956 錳素循環（the manganese cycle) 176

思考題177

第10章 微生物對環境污染物的降解與轉化178

101 微生物對環境污染物的降解能力及影響因素178

1011 微生物對環境污染物的適應能力及巨大的降解潛力178

1012 微生物降解污染物的影響因素179

102 微生物對污染物的降解181

1021 無毒污染物的降解181

1022 有毒有機污染物的降解181

思考題195

第11章 環境微生物檢測196

111 空氣中微生物的檢測與控制196

1111 空氣中微生物的檢測方法196

1112 空氣微生物污染的控制197

112 水的微生物檢測及控制198

1121 水質的細菌學檢測198

1122 水質指示微生物--大腸菌群（coliform group,簡稱coliform) 198

1123 水微生物污染的控制199

113 發光細菌的微毒檢測199

1131 發光細菌檢測的原理200

1132 發光細菌法檢測的操作200

1133 發光細菌法的應用200

114 污染物致突變性檢測（Ames試驗）201

1141 Ames試驗的原理和方法201

1142 Ames試驗的應用203

115 生物感測器204

1151 生物感測器的定義與分類204

1152 生物感測器基本結構和工作原理204

1153 生物感測器在環境檢測中的應用205

116 PCR技術在環境檢測中的應用207

1161 PCR反應原理207

1162 PCR反應條件208

1163 PCR技術用於環境微生物檢測的方法209

1164 PCR在環境微生物檢測中的應用209

1165 小結與展望210

117 用於環境保護的工程菌的安全性問題210

1171 用於環境保護的基因工程菌的構建210

1172 基因工程菌存在的問題211

1173 展望211

思考題211

第12章 微生物在水污染控制中的應用212

121 廢水好氧生物處理中的微生物學原理212

1211 概述212

1212 活性污泥法212

1213 生物膜法218

1214 其他生物處理法223

122 廢水厭氧生物處理中的微生物學原理225

1221 概述225

1222 廢水厭氧降解機理225

1223 廢水厭氧生物處理工藝227

123 水體的富營養化和氮磷的去除228

1231 水體的富營養化概述228

1232 生物脫氮229

1233 生物除磷232

思考題235

第13章 微生物在固體廢物和 大氣污染治理中的應用236

131 固體廢物的生物處理236

1311 堆肥法237

1312 衛生填埋法240

1313 厭氧發酵241

132 廢氣的生物處理241

1321 廢氣生物處理微生物學241

1322 廢氣生物處理方法242

思考題245

第14章 生物修復技術246

141 概述246

1411 基本概念246

1412 應用生物修復技術應具備的條件246

1413 理論及技術來源246

1414 生物修復技術的重點研究方向247

1415 生物修復技術的特點247

142 生物修復技術的原理247

1421 在生物修復技術中應用的微生物247

1422 影響生物修復的環境因素249

143 污染土壤的生物修復250

1431 原位生物處理250

1432 異位生物修復252

144 地下水的生物修復253

1441 原位生物處理254

1442 異位修復技術254

1443 物理攔阻254

145 海洋石油污染的生物修復254

思考題255

第15章 微生物新技術在環境治理中的應用256

151 固定化技術（固定化酶和固定化細胞）256

1511 固定化細胞與酶的特點256

1512 固定化酶與固定化細胞在環境工程中的應用257

152 廢物資源化技術257

1521 可生物降解塑料PHAs258

1522 單細胞蛋白的生產259

153 污染預防微生物技術260

1531 燃煤脫硫260

1532 微生物濕法冶金技術261

154 微生物絮凝劑265

155 微生物吸附劑266

思考題267

第16章 微生物的分類命名與保藏268

161 微生物的分類與命名268

1611 微生物的分類單位268

1612 微生物的命名原則269

1613 微生物的分類鑒定依據269

162 微生物分類檢索系統275

1621 原核微生物的分類系統--Bergey氏原核生物分類系統277

1622 真菌的分類系統--Ainsworth等人的菌物分類系統279

163 菌種保藏280

1631 菌種保藏的原理280

1632 菌種保藏的常用方法280

思考題281

環境工程微生物學實驗283

實驗1 光學顯微鏡的操作、細菌形態的觀察及大小的測量286

實驗2 放線菌、真菌、藻類及原生動物形態的觀察290

實驗3 微生物的染色291

實驗4 培養基的製備和滅菌293

實驗5 細菌純種的分離及接種技術295

實驗6 微生物培養特徵及個體形態的觀察297

實驗7 顯微鏡微生物計數法298

實驗8 大腸菌群生長曲線的測定299

實驗9 水中細菌總數的測定301

實驗10 大腸菌群數的測定--多管發酵法302

實驗11 大腸菌群數的測定--濾膜法306

實驗12 空氣中微生物的檢驗307

實驗13 活性污泥脫氫酶活性的測定308

實驗14 酚降解菌的馴化、分離與篩選310

實驗15 有機氯農藥降解菌的分離篩選311

實驗16 氧化酶試驗312

實驗17 噬菌體的分離與純化312

附錄315

附錄1 教學用染色液的配製315

附錄2 特殊結構的染色方法317

附錄3 教學用培養基的配製317

附錄4 環境工程中用於分離某些特殊污染物降解菌的培養基320

參考文獻323