资源与环境学院环境科学专业课程介绍
环境工程微生物学
Environment Engineering Microbiology
课程编号：03600249x
适用专业：环境科学，环境工程
总学时数：48
总学分：3
课程类型：专业基础课
先修课程：环境学概论，普通微生物学
大纲主撰人：姜昭
内容简介
环境工程微生物学作为环境科学与环境工程专业的专业基础课它既有微生物学的基本理论和基础知识，又兼有微生物在环境工程中的应用以及对有害微生物的检测与控制等知识。其内容主要包括微生物的类别、形态特征、生理特性和生态规律，微生物与环境污染的关系，环境污染物的微生物降解与转化规律，微生物在环境污染控制领域内，特别是在废水、废气、固体废弃物的治理以及水环境、土壤环境自净过程中的作用。在专业培养目标中的定位是：使学生具有坚实的环境工程微生物学基础知识和研究与应用的基本技能，同时把握现代环境工程微生物学的发展趋势并了解最新成果和最新技术，初步具备从事以微生物在环境污染物治理中的研究和应用能力
教学大纲
课堂讲授部分
（一）各章节要点及授课学时数
第一章：绪论（2学时）
第一节环境与环境工程面临的问题、可持续发展与微生物
第二节环境工程微生物的研究对象和任务
第三节微生物的特点及分类、命名
本章重点：
（1） 环境工程微生物学的研究对象与任务；（2） 掌握微生物的分类和命名（二名法）
第二章病毒（2学时）
第一节病毒概述
第二节病毒的测定与培养
第三节病毒对典型环境因子的耐受性
第四节病毒的危害、对策与应用
本章重点：
（1）病毒的一般形态与结构；（2）噬菌体特点；（3）病毒在污废水处理过程中的作用。
第三章原核微生物（3学时）
第一节 古菌
第二节 细菌
第三节 蓝细菌
第四节 放线菌
本章重点：
（1）古菌、细菌以及放线菌的细胞结构，菌落特征；（2）细菌颜色与培养特征；（3）细菌与污废水生物处理的关系。
第四章真核微生物（2学时）
第一节真菌
第二节藻类
第三节微型后生动物
本章重点：
（1）原生动物和后生动物的分类；（2）真菌的一般结构特点和分类。
第五章微生物生理（6学时）
第一节微生物的酶
第二节微生物的营养
第三节微生物的能量代谢
第四节微生物的合成代谢
本章重点：
（1）微生物的营养类型及营养物质进行微生物细胞的方式；（2）化能异养微生物的生物氧化与产能；（3）发酵和发酵的类型、光能和发酵的类型、光能微生物的能量代谢；（4）化能自养微生物氧化与产能。
第六章微生物的生长繁殖与生存因子（6学时）
第一节微生物的生长繁殖
第二节微生物的生存因子
第三节其他不利环境因子对微生物的影响
第四节微生物与微生物之间的关系
本章重点：
（1）细菌生长曲线的测定方法；（2）环境条件对微生物生长的影响；（3）菌种保藏的原理和方法
第七章微生物的遗传和变异（4学时）
第一节微生物的遗传
第二节微生物的变异
第三节基因重组
第四节分子遗传学新技术在环境工程与环境保护中的应用
本章重点：
（1）质粒的特点、种类及其重要性；（2）基因突变机制及诱变育种的原理和方法；（3）基因重组机制及杂交育种的原理和方法；
第八章微生物的生态（4学时）
第一节生态系统
第二节土壤微生物生态
第三节空气微生物生态
第四节水体微生物生态
本章重点：
（1）土壤微生物生态；（2）空气微生物生态；（3）水体微生物生态
第九章微生物在环境物质循环中的作用（4学时）
第一节氧循环
第二节碳循环
第三节氮循环
第四节硫循环
第五节磷循环
本章重点：
（1）了解微生物在碳循环、氮循环与磷循环中所发挥的作用；（2）微生物种类、功能与典型元素形态转换之间的关系。
第十章水环境污染控制与治理的微生物学原理（4学时）
第一节污(废)水生物处理中的生态系统
第二节活性污泥丝状膨胀的成因及控制对策
第三节厌氧环境中活性污泥和生物膜的微生物群落
本章重点：
（1）好氧活性污泥和好氧生物膜的构成，各部分功能；（2）水处理原理和实现工艺；（3）活性污泥丝状膨胀的成因及控制对策；（4）厌氧消化法。
第十一章污（废）水处理中的微生物学原理（4学时）
第一节 <![endif]>污水脱氮除磷微生物学原理
第二节 <![endif]>人工湿地中微生物与水生植物净化污水作用
第三节 <![endif]>饮用水消毒与其微生物学效应
本章重点：
（1）初步掌握污水处理中脱氮、除磷的微生物学原理和实现工艺；（2）了解微污染水源处理的工艺过程；（3）了解饮用水消毒的方法和原理。
第十二章有机固体废物与废气的微生物处理及其微生物群落（3学时）
第一节 <![endif]>有机固体废物的微生物处理及其微生物群落
第二节 <![endif]>典型废气的处理方法
本章重点：
（1）好氧堆肥机理及实现工艺；（2）含硫恶臭污染物及NH3、CO2的微生物处理
第十三章微生物学新技术在环境工程中的应用（4学时）
第一节 <![endif]> 固定化酶和固定化细胞在环境工程中的应用
第二节 <![endif]> 微生物细胞外多聚物的开发与应用
第三节 <![endif]> 优势菌种与微生物制剂的开发与应用
第四节 <![endif]> 微生物能源的开发与应用
本章重点：
（1）特定环境中优势或功能菌种筛选以及微生物制剂的开发相关技术；（2）微生物细胞外聚物在环境保护中应用的原理；（3）微生物能源的开发的典型技术。
（二）教材及主要参考书
1．教材：
《环境工程微生物学 (第三版)》，周群英、王士芬编，高等教育出版社，2008年
2 参考书
（1）《污染控制微生物学原理与应用》，任南琪等编，化学工业出版社，2004
（2）《污染控制微生物学》，任南琪等编，哈尔滨工业大学出版社，2002
教学大纲说明
一、 <![endif]>教学目的、课程性质
1 课程性质
本课程是环境科学、环境工程专业的专业基础课。
2 教学任务
本门课程着重介绍微生物形态、生理特征与环境之间的关系，包括环境中主要的微生物类群，微生物在环境中的生长代谢与遗传变异等；微生物生态；水污染控制与治理的生态工程与微生物原理；污、废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理；有机固体废弃物的微生物处理；微生物新技术在环境工程中的应用等多个方面。
通过上述内容的讲解与介绍，使学生能在更好的了解微生物学基础知识同时，更好的将有关微生物学的基本理论、思想与技术与环境相结合，进而掌握微生物在环境中所处的地位、与环境的关系以及物质转化过程中所起的作用，从而利用微生物来解决环境问题。
3与其他课程的关系，所需先修课程
本课程是将学生前期所学的环境学概论、普通微生物等专业基础课中内容进行有效的融合，将微生物学的相关知识与典型环境污染治理与重要生态环境过程相衔接，可有效的理解微生物技术在解决环境污染问题的过程与原理。此外，本课程内容中充分体现了包括污水生物治理以及固废处理过程中微生物机理，这对于学生更好的理解水污染控制工程以及固体废弃物处理与处置等专业课的内容也具有极大的帮助。
二、教学要求及选编教材的依据
本课程选取由周群英、王士芬等人编写的《环境工程微生物学（第三版）》作为授课教材，该书第一版自1988年问世以来先后出版了5万本，被国内多数开设环境工程微生物的高校所采用，得到较为广泛的认可。此外，伴随着环境微生物技术的不断发展与应用，以及高等教育的不断改革，该书也在不断的进行调整，目前该书的最新版本为第三版。该版本较为全面的涵盖的当前环境微生物领域的重要内容，较好的平衡了教材的内容体量以及学生的理解难易程度的问题。鉴于上述原因，选取本书作为教材。
三、教学环节和教学方法
本课程采用课堂讲授与自学、讨论、课程提问、习题、考试等各种形式相结合，采用多媒体授课的教学手段。自学和讨论等教学形式要求学生在课外时间查阅有关参考书和文献资料，加深对本课程基础知识和技能的掌握，拓宽知识面，为今后相关课程的学习打好必要的基础。同时还要注重提高培养学生的理论与实践相结合的能力。
四、改革思路和说明
授课内容基于教材，同时在授课的内容中结合一些当前世界范围内环境工程微生物领域的新观点和相关实例，采取讨论的方式和学生一起分析所选取的具有代表性的研究的思路方法。强化学生对关键问题的理解。同时结合实际的工程应用案例，利用本课程的相关内容与理论进行必要的分析与讨论，培养学生理论知识与实际问题结合的能力，进而加深对理论知识的学习。
