环境微生物学教学大纲

1、环境微生物学教学大纲课程编号：课程英文名：Environmental Microbiology课程性质：专业基础课课程类别：选修课先修课程：生物化学学 分：3总学时数：54周学时数：3适用专业：环境科学适用学生类别：内、外招生开课单位：环境学院一、教学目标及教学要求本课程为必修课。通过学习微生物的形态结构、生理生化、生长繁殖、生态分布、分类鉴定以及微生物与其他生物的相互关系及其多样性，在环境保护与污染治理方面的作用，了解该学科的发展前沿、热点和问题，使学生牢固掌握微生物学的基本理论和基础知识，了解微生物的基本特性及其生命活动规律，初步掌握环境工程领域里的微生物技术，为学生今后的学习及工作实践打

2、下宽厚的基础。二、本课程的重点和难点本课程以环境保护和可持续发展为主线，系统阐述环境微生物学的基本知识与原理，深入讨论微生物在环境保护中的作用与地位，具体介绍微生物对人类生存环境所产生的有利与有害作用及其实际调控与应用。本课程要求学生在掌握微生物学的基本知识与原理和微生物对污染物降解作用与能力的基础之上，了解微生物新的分类标准和方法，重点把握微生物细胞结构的特点与其功能和应用之间的关系，重点掌握细菌、放线菌、霉菌、酵母在繁殖方式上的特点，并分析其代谢类型与生物处理污染物的工艺之间的关系以及微生物生态系在其中所起的作用及地位，了解微生物的巨大降解能力及影响微生物对污染物降解作用的因素，重点掌握废

3、水生物处理的作用机理和废水生物处理的类型，活性污泥法净化过程与机理、生物膜的净化作用机理及废水的厌氧生物处理是要求掌握的难点，了解主要的活性污泥法工艺流程和新工艺，生物除磷菌以及生物硝化和反硝化反应过程特性是本课程必须理解吸收的难点，掌握污水生物脱氮与生物除磷主要工艺。三、主要实践性教学环节及要求配合环境微生物实验课程加深学生对该课程的理解以及相关实验方法的掌握四、采用的教学手段和方法1、在课堂教学中将理论联系实际，将基础知识与学科发展前沿接轨，使学生在学习基础知识的同时获得一定量的最新信息，满足和激发学生的求知欲和主动学习的兴趣。2、采用多媒体等现代化教学手段辅助教学，丰富教学内容，提高教学

4、质量。3、课堂教学与学生的课后复习、讨论及专题讲座相结合。五、教材与主要参考文献教材：1、王家玲.环境微生物学.高等教育出版社,2004参考资料：1、吴松刚.微生物工程.科学出版社,20042、周群英,高廷耀.环境工程微生物学.科学出版社,20003、沈萍.微生物学.高等教育出版社,20004、孔繁翔.环境生物学.高等教育出版社,20005、杨柳燕,肖琳.环境微生物技术.科学出版社,20036、李军,杨秀山,彭永臻.环境生物学.微生物与水处理工程,2002六、考核形式与成绩计算考试采用闭卷形式。平时成绩共占40%，期末考试占60%。七、基本教学内容第一课 环境微生物概述 教学要求与内容：（一）

5、概述（1）微生物的特点（2）微生物在自然环境中存在的基本状况与活动规律、人类微生物对环境污染物的防治*（3）环境微生物学的建立与发展（二）环境微生物类群与形态结构(I)（1）微生物的类群及生命三域特征（2）细菌的一般形态及细胞结构（3）细菌芽孢及糖被的作用教学时数：3课时考核要求：掌握微生物的基本特点，了解环境微生物学的发展简史。掌握微生物的基本类群及细菌的基本结构，掌握细菌各结构的组成及功能第二课 环境微生物类群与形态结构(II)教学要求与内容：（1）放线菌的形态与结构（2）篮细菌的特点教学时数：3课时考核要求：掌握放线菌的基本形态、结构和功能及放线菌的主要种属，了解篮细菌特点与功能第三课

6、环境微生物类群与形态结构(III)教学要求与内容：（1）古生菌细胞形态与细胞结构（2）真核微生物的细胞形态与结构、繁殖方式（3）霉菌孢子与细菌芽孢的异同点（4）病毒的基本结构和繁殖过程（5）微生物的分类与保种教学时数：3课时考核要求： 掌握古生菌与真菌、真细菌的区别，掌握真核微生物的细胞结构特点，了解真核微生物在生活的应用，掌握病毒的基本结构和繁殖过程特点，了解微生物的主要分类方法及常用保种方法。第四课 微生物的营养教学要求与内容：（1）微生物的营养要求与营养类型（2）培养基的类型及应用（3）环境微生物对营养物质的运输机理和特点教学时数：3课时考核要求：掌握微生物的营养类型和微生物对营养物质的

7、运输机理和特点，掌握营养物质的类别。第五课 微生物的代谢教学要求与内容：（1）代谢概论（2）生物产能代谢（3）微生物次级代谢与次级代谢产物（4）异养微生物和自养微生物的生物氧化（5）环境微生物代谢与含碳有机污染物的关系（6）环境微生物代谢与含氮有机污染物的关系（7）环境微生物代谢与含磷有机污染物的关系教学时数：3课时考核要求：掌握微生物能量生成与转换途径以及微生物呼吸作用类型；了解微生物代谢与碳、氮、磷元素的转化之间的关系。第六课 微生物的生长繁殖及其控制教学要求与内容：（1）生物生长的测定及生长曲线（2）细菌的群体生长繁殖（3）微生物生长繁殖的控制方法教学时数：3课时考核要求：掌握微生物生长

8、和繁殖的概念，掌握微生物生长曲线及其特点；了解环境因素对微生物的生长的影响机制。第七课 微生物的遗传与变异（）教学要求与内容：（1）微生物的遗传（2）微生物的变异教学时数：3课时考核要求：掌握突变的概念和特点，掌握突变的类型、机理第八课 微生物的遗传与变异（）教学要求与内容：（1）微生物的变异（2）环境工程微生物的构建教学时数：3课时考核要求：掌握DNA修复的方式与机理，理解基因重组的原理，理解基因工程微生物的构建的方法和基本步骤。第九课 微生物在环境中的分布、相互关系及在物质循环中的作用教学要求与内容：（1）微生物在环境中的分布及与生物环境间的相互关系（2）微生物在生态系统中的作用及其地位（

9、3）微生物在生物地球化学循环中的作用（4）微生物与化学性污染物之间的相互关系教学时数：3课时考核要求：了解微生物在环境中的分布状况，理解微生物与其它生物和环境之间的关系，掌握微生物分解有机物的一般途径。第十课 污染物生物降解教学要求与内容：（1）微生物的巨大降解能力（2）微生物对污染物降解与转化的途径（3）影响微生物对污染物降解作用的因素教学时数：3课时考核要求：理解微生物巨大降解能力特点，掌握微生物降解污染物的一般途径和影响因素，理解典型污染物的降解途径。第十一课 污水活性污泥处理法教学要求与内容：（1）活性污泥法净化过程与机理（2）活性污泥中的微生物群落及其作用（3）运行方式及主要工艺（4

10、）活性污泥的性质与指标教学时数：3课时考核要求：理解活性污泥生物处理有机污水的生化过程，掌握活性污泥中的微生物群落及其作用，掌握运行方式及主要工艺，了解活性污泥的性质与指标第十二课 污水生物膜处理教学要求与内容：（1）生物膜的形成过程及净化机理（2）生物膜中的微生物群落及其功能（3）生物膜法主要工艺类型（4）生物膜法主要特征（与活性污泥比较）教学时数：3课时考核要求：理解生物膜生物处理有机污水的生化过程，掌握生物膜中的微生物群落及其作用，掌握生物膜主要工艺及特征第十三课 生物除磷与生物脱氮教学要求与内容：（1）污水生物除磷机理与工艺（2）污水生物脱氮原理与工艺（3）生物脱氮的硝化及反硝化过程（

11、4）除磷菌的厌氧放磷和好氧吸磷过程教学时数：3课时考核要求：掌握生物除磷、生物脱氮机理，掌握主要生物除磷、生物脱氮工艺并理解其原理，掌握生物脱氮的硝化及反硝化过程、除磷菌的厌氧放磷和好氧吸磷过程第十四课 废渣与废气的生物处理教学要求与内容：（1）废渣的生物处理污水生物除磷机理与工艺（2）废气的生物处理污水生物脱氮原理与工艺教学时数：3课时考核要求：掌握废物的堆肥处理的基本微生物学过程，了解垃圾填埋场垃圾渗滤液的特点、危害及处理措施，理解废气生物处理的基本原理、影响因素和主要方法。第十五课 污染环境的生物修复教学要求与内容：（1）生物修复的概述（2）生物修复的类型（3）生物修复的应用教学时数：3课时考核要求：了解污染环境的生物修复机制，理解污染环境的生物修复的基本应用。第十六课 微生物环境污染教学要求与内容：（1）环境中的致病微生物（2）微生物代谢产物与环境污染（3）微生物与水体富营养化教学时数：3课时考核要求：了解微生物对环境的污染。第十七课 环境污染的微生物监测教学要求与内容：（1）环境污染指示微生物（2）污染物生物毒性的微生物学检测