《环境工程微生物基础》课程教学大纲

1、环境工程微生物基础课程教学大纲课程代码：0714316005课程名称：环境工程微生物基础英文名称：Environmental Engineering Microbiology学 分：3 总 学 时：48 讲课学时：40 实验学时：8 上机学时： 课外学时：适用对象：四年制本科环境工程专业学生先修课程：有机化学，分析化学学生自主学习时数建议：32一、课程性质、目的和任务环境工程微生物学是环境工程专业的一门专业课。本课程的任务是通过各种教学环节，使学生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

2、工程技能，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、为以后从事专业工作和科学研究打下良好的基础。双语课要求学生对微生物英语专业词汇有所掌握。二、教学基本要求学完本课程后，应达到以下基本要求：1、正确理解环境工程微生物学中的一些基本概念；2、掌握细菌、蓝细菌、酵母菌、原生动物、微型后生动物及藻类等的形态、大小、细胞结构及功能；3、掌握微生物营养与呼吸、生长与繁殖、遗传与变异的基本原理；4、掌握污（废）水、固体废弃物、废气的生物法处理原理和基本方法；5、了解饮用水卫生细菌学基础知识并掌握其检测方法；6、能够运用污水等的生物处理基本原理，进行污水生物处理的简单设计，并了解活性污泥培养和生

3、物挂膜的基本原理。 7、掌握环境工程微生物相关的英语词汇。本课程重点在于讲明概念、原理和方法。三、教学内容及要求绪论1、教学内容了解环境工程微生物学的研究对象和任务。掌握微生物的分类方法和命名原则，理解原核微生物与真核微生物的含义，了解微生物的共同特点。2、重点和难点（1）重点：微生物的特点（2）难点：原核微生物与真核微生物的含义第一篇 微生物学基础第一章 非细胞结构的超微生物病毒1、教学内容（1）了解病毒的一般特征及其形态、大小、化学组成、结构。（2）理解病毒的繁殖过程、溶原性。（3）了解病毒对物理、化学因素的抵抗力。2、重点和难点（1）重点：病毒的一般特征及其形态、大小、化学组成、结构。病

4、毒的繁殖过程、溶原性（2）难点：病毒对物理、化学因素的抵抗力 第二章 原核生物1、教学内容（1）了解细菌的个体形态、大小，掌握细菌一般结构。（2）理解细菌的培养特征，掌握细菌的染色原理、方法。 （3）了解古菌的特点及分类内容，了解放线菌的形态、大小、菌落特征及繁殖方式。 （4）理解蓝细菌的特点，了解其代表属。2、重点和难点（1）重点：细菌的个体形态、大小，细菌一般结构，细菌的培养特征，细菌的染色原理、方法。古菌的特点及分类内容，放线菌的形态、大小、菌落特征及繁殖方式。蓝细菌的特点及其代表属。（2）难点：细菌一般结构，细菌的培养特征，细菌的染色原理、方法。古菌的特点。第三章 真核微生物1、教学内

5、容（1）理解原生动物的一般特征、分类。（2）了解各纲特点及在水体自净、污水处理中的作用。（3）了解微型后生动物的典型代表（轮虫，线虫，寡毛类动物，浮游甲壳动物，苔藓虫和羽苔虫）。（4）掌握藻类一般特征，了解各门特征。掌握酵母菌、霉菌的形态、结构、繁殖、培养特征，了解主要代表属。2、重点和难点（1）重点： 各纲特点及在水体自净、污水处理中的作用。 (2) 难点：各类真核生物在污染物的去除，环境自净中的作用。第四章 微生物的生理1、教学内容（1）了解微生物的酶组成、分类与命名，理解酶的催化特性及影响酶活力的因素。（2）了解微生物的化学组成、所需营养物质，掌握微生物的营养类型、培养基及其类别。（3）

6、了解营养物进入细胞的方式。理解微生物的呼吸类型（发酵，好氧呼吸，无氧呼吸）。（4）了解产甲烷菌的合成代谢、化能自养型微生物的合成代谢、光合作用的途径。2、重点和难点（1）重点： 微生物的酶，微生物所需营养物质，微生物的营养类型、培养基及其类别，营养物进入细胞的方式。微生物的呼吸类型（发酵，好氧呼吸，无氧呼吸），产甲烷菌的合成代谢、化能自养型微生物的合成代谢、光合作用的途径。 （2）难点：酶的催化特性及影响酶活力的因素，培养基及其类别，微生物的呼吸类型第五章 微生物生长繁殖与生存因子1、教学内容（1）了解研究微生物生长的方法。（2）掌握细菌生长曲线各阶段的特点及影响因素。（3）理解细菌生长曲线在

7、污（废）水生物处理中的应用原理。（4）掌握微生物生长量的测定方法。（5）了解微生物的生存因子及其作用。（6）了解其它不利环境因子对微生物的影响。（7）理解灭菌、消毒的含义。（8）理解微生物与微生物之间的关系类型。（9）掌握菌种的退化原因、复壮与保藏方法。2、重点和难点（1）重点：细菌生长曲线各阶段的特点及影响因素，细菌生长曲线在污（废）水生物处理中的应用原理，微生物生长量的测定方法。微生物的生存因子及其作用，其它不利环境因子对微生物的影响，灭菌、消毒的含义，微生物与微生物之间的关系类型。（2）难点：细菌生长曲线各阶段的特点及影响因素，微生物生长量的测定方法，微生物的生存因子及其作用，其它不利环

8、境因子对微生物的影响。 第六章 微生物的遗传与变异 1、教学内容（1）了解微生物的遗传性与变异的含义。（2）理解遗传变异的物质基础-DNA、变异的实质-基因突变、突变类型。（3）了解遗传工程技术在环境保护中的应用。 2、重点和难点（1） 重点：微生物的遗传性与变异。（2） 难点：遗传工程技术在环境保护中的应用。第二篇 微生物生态与环境生态工程中的微生物作用第七章 微生物的生态 1、教学内容（1）了解土壤的生态条件及微生物在土壤中的分布及数量。（2）掌握土壤自净原理和污染土壤微生物生态。（3）了解土壤污染原因和土壤生物修复方法。（4）了解空气微生物的分布、种类和数量、空气微生物的卫生标准及生物洁

9、净技术、空气微生物检测。（5）掌握水体微生物的来源，了解海洋及淡水中微生物群落分布及生态特征，掌握水体自净过程及变化规律，了解衡量水体自净的指标及污化系统特征，掌握水体有机污染指标及内容，理解水体富营养化的成因。2、重点和难点（1）重点：土壤自净原理和污染土壤微生物生态，了解土壤污染原因和土壤生物修复方法，水体自净过程及变化规律，衡量水体自净的指标及污化系统特征，水体富营养化的成因。（2） 难点：自净过程及变化规律，衡量水体自净的指标及污化系统特征。 第八章 微生物在环境物质循环中的作用1、教学内容（1）理解碳循环的过程及微生物在其中的作用，主要包括纤维素、半纤维素、淀粉、脂肪、木质素、烃类的

10、转化。（2）理解氮循环的过程及微生物在其中的作用，包括蛋白质水解与氨基酸转化、尿素的氨化、硝化作用、反硝化作用、固氮作用等内容。（3）了解硫循环、磷循环、铁和锰的循环。2、 重点和难点（1）重点：微生物在物质循环中的作用。（2）难点：纤维素、半纤维素、淀粉、脂肪、木质素、烃类的转化，蛋白质水解与氨基酸转化、尿素的氨化、硝化作用、反硝化作用、固氮作用。 第九章 水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理1、教学内容（1）了解好氧活性污泥的组成、性质，掌握其净化废水的作用机理。（2）理解原生和微型后生动物在污水处理过程中的作用，掌握好氧活性污泥的培养方法。（3）了解活性污泥丝状膨胀的成因及控制对

11、策。掌握厌氧消化甲烷发酵的理论，了解光合细菌处理高浓度有机废水、含硫酸盐废水的厌氧微生物处理方法及原理。2、重点和难点（1）重点：好氧活性污泥的组成、性质，掌握其净化废水的作用机理。原生和微型后生动物在污水处理过程中的作用。（2）难点：活性污泥丝状膨胀的成因及控制对策，厌氧消化甲烷发酵的理论。 第十章 污、废水深度处理和微污染水源水预处理中的微生物学原理1、教学内容（1）了解脱氮、除磷的目的和意义及天然水体中氮、磷的来源。（2）理解微生物脱氮、除磷原理及相关微生物。2、重点和难点（1）重点：微生物脱氮、除磷原理及相关微生物。（2）难点：微生物脱氮、除磷原理及相关微生物。 第十一章 有机固体废弃

12、物与废气的微生物处理及其微生物群落1、教学内容（1）了解有机固体废弃物的微生物处理方法及其微生物群落（产要是堆肥法）。（2）了解废气的生物处理方法及含硫恶臭污染物及NH3、CO2的微生物处理。2、重点和难点（1）重点：有机固体废弃物的微生物处理方法及其微生物群落。（2）难点：有机固体废弃物的微生物处理方法及其微生物群落。四、实践环节实验一 细菌的简单染色和革兰氏染色 4学时实验二 培养基的制备与灭菌 4学时五、课外习题及课程讨论为达到本课程的教学基本要求，课外习题（包括自测题）不应少于15题。六、教学方法与手段本课程采用板书与多媒体课件结合的方式进行课堂教学。七、各教学环节学时分配章节（或内容

13、）讲课实验上机习题课讨论课自主学习绪 论21非细胞结构的超微生物病毒21原核生物444真核微生物42微生物的生理444微生物生长繁殖与生存因子46微生物的遗传与变异42微生物的生态42微生物在环境物质循环中的作用42水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理44废水深度处理和微污染水源水预处理中的微生物学原理22有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落22合 计40832八、学生自主学习要求课后复习，独立完成作业，查阅相关资料。九、课程成绩评定办法 1、考核方式：本课程为考试课程，期末考试为闭卷笔试。2、成绩评定：学生的课程总评成绩由平时成绩（占30%）和期末考试成绩（占70%）两部分构成，平时成绩