水处理微生物学 第一章 绪论课件

1、 水 处 理 微 生 物 学 （Water disposition microbiology) 给水与排水专业课程学时分配（总学时40）理论学时：30学时 实验学时：10学时课程简介水处理微生物学是一门理论性和实践性较强的学科，它属于应用微生物学范畴。随着现代生物科学的迅速发展，微生物学已渗入到各有关的学科领域。水处理微生物学就是应用现代微生物学、遗传学、生物化学、水生生物学、环境生态学等有关的知识来研究水的卫生、废水处理等与环境保护和人民生活有关的问题。 本课程的任务是使学生掌握微生物生命活动基本规律及相关研究方法。初步学会应用微生物学基本理论和基本技能，分析解决水的卫生、废水生物处理方面的

2、生产实际问题，同时结合本课程的特点，培养学生的辨证唯物主义的世界观，培养学生独立思考的能力和动手操能力。主要目的 1 掌握微生物的形态、结构、生理特性及生长、遗传的规律等。 2 了解水中的细菌分布，掌握水中的常见病原细菌的形态特征3 学习水中微生物的基本检测和控制方法。 4 学习并掌握微生物对无机物、有机物的转化途径、方法。 5 掌握废水生物处理的几种方法：生物塘法、活性污泥法、 滤 池法、污泥消化、好 氧、厌氧生物处理废水的基本程序机理. 6 掌握微生物的基本研究方法和实验技能，培养良好的实验动手能力，能够基本独 立成综合性的实验。 7 能够辨认水中常见的微生物类群，辨认各类微生物菌落。 理

3、论课内容： 绪论 第一章 细菌的形态和结构 第二章 其它微生物的形态和结构 第三章 细菌的生理特性 第四章 细菌的生长和遗传变异 第五章 水的卫生细菌学 第六章 废水生物处理中的微生物及水体污染的指示生物实验课内容： 实验一、油镜的使用和细菌形态观察 实验二、细菌的简单染色和革兰氏染色 实验三、细菌特殊形态及放线菌形态观察 实验四、真菌形态及四类微生物菌落特征观察 实验五、微生物大小测定及显微镜下直接计数 实验六、培养基制备与灭菌 实验七、水中微生物的分离计数与接种练习 实验八、水中大肠菌群的检测主要参考资料： 1水处理微生物学（第三版）顾夏声 李献文等 国家级“九五”重点教材 2当代给水与废

4、水处理原理许保玖 龙腾锐（研究生用书） 3水污染治理工程黄铭荣 胡纪萃 4环境生物技术陈坚主编 中国轻工业出版社 2000 5环境微生物学 周群英编 中国轻工业出版社2000 6淡水生物学第一节 水处理简介一 天然水资源 海水：97 淡水：2.7%（河、湖、地下水）地球水的总量 14亿立方公里少部分生活、生产2 中国总的水资源现状 2.7万亿立方米。 居世界第六位。世界人均占有量的四分之一。 严重缺水全国有40个城市严重缺水。 约有4000万人、300多万头牲畜吃水困难。淡水危机2 我国废水利用状况 废水300多亿立方米 / 年80工业废水 85废水未处理就排放污染严重，可利用率减少。 水污染

5、造成经济损失 300亿元 / 年二 水污染的来源、途径及危害1 工业污染源 主要污染地下水和地面水新鲜水工厂废水（中间原料）冶金电镀业重金属 化工业有毒品、酸碱 食品业有机物 炼油业油类 核工业放射性物质 汞污染形成“水俣病” 镉污染形成“骨痛病” 水俣病 短期排放，急性中毒2 生活污染源 污染地面水、地下水。 1848年，伦敦，粪便污染水体，霍乱流行，数万人死亡。 1988年，上海，居民吃污染的毛蚶，甲肝流行，患病人达29万/ 两个月。 （1） 流行病爆发世界卫生组织报告： 全世界80的疾病与水有关。 伤寒、霍乱、胃炎、痢疾、肝炎、沙眼（2）水体的富营养化含氮、磷的水排入水体。海洋赤潮池塘水

6、华3 面源污染农田施化肥、农药流失。氮流失 污染饮用亚硝酸盐 仲胺亚硝酸胺（致癌）农药：在人体内累积。三 给水与废水处理1 水处理的概念的变更（1）20世纪50年代以前从天然水源取水，供生活和工业的使用给水处理 对使用过的水进行的处理（排放目的）废水处理给水与废水处理简称为水处理。（2）目前的认识水污染严重 水源渐紧张废水可以作为水源，水的再生（reuse)或再用（renovation）注：水源、水处理与用水三者之间应作为一个整体看待。这种对于水的全面观点尤其重要。3 水处理的方法（1）物理化学法 漩流分离 离心沉淀 磁化处理 反渗透 超滤 化学氧化 活性炭吸附3 水处理的方法（2）生物法（又

7、称生物化学法）本课程的最主要内容通过微生物的生命活动过程，把废水中的有机物转化为新的微生物细胞以及简单形式的无机物。废水中的有机物微生物 生命活动新的微生物细胞 简单形式的无机物第二节 微生物与水处理微生物学本节主要内容： 一 微生物学发展简史 二 微生物及其特性 三 水处理微生物学的概念 四 微生物在给水排水工程中的作用一 微生物学发展简史微生物的世界：感性认识阶段（史前期） 细菌冶金沤粪肥田提倡轮作麦曲治泻防重于治刮骨疗毒种痘防花制曲酿酒Cncnc-micro 微生物学的发展包括三个阶段： 1 形态学发展阶段 2 生理学发展阶段 3 分子遗传学发展阶段。1 形态学发展阶段 微生物学的开山鼻

8、祖 列文虎克（Antoni van Leeuwenhoek，荷兰） 1673年用自己制造的显微镜观察到了被他称为“小动物”的微生物世界。 彻底否定了自然发生说证实发酵由微生物引起 巴斯德的功绩免疫学预防接种发明巴氏消毒法2 生理学发展阶段无菌营养液出现微生物无菌营养液无生命出现加热无菌营养液无生命出现巴 斯 德 的 曲颈瓶实验J.D.Waston, H.F.C.Crick发现DNA双螺旋模型3 分子生物学发展阶段（成熟期）分子技术在微生物研究中的应用抗生素科学的出现 青霉素（antibiotic)的发现DNA双螺旋，DNA重组技术细菌染色体结构和全基因组测序二 微生物（Microbe Micr

9、oorganism)微生物的概念：一群形态、结构 简单的微小生物。 在显微镜下才能 看到。大多为单 细胞。微生物的共性 1 个体小，形态简 细菌（um)。光学显微镜 病毒（nm)。电子显微镜SARS微生物的共性 2 分布广，种类多； 温泉、雪山、 深海、盐碱地、 土壤、空气、水微生物的共性3 繁殖快，数量大； 大肠杆菌每1720分钟繁殖一代。裂殖（一分为二） 4 比值大，代谢强； 表面积与体积比值大 乳酸菌发酵比自身重 1000倍的糖/小时。 原因：呼吸速率快。 微生物的共性5 适应强，易变异。 青霉素生产菌的发 酵水平由每毫升20 单位上升到近10万 单位微生物的共性微生物学（Microbiology): 研究微生物及其生命活动规律的科学。水处理微生物学（Water disposition microbiology): 研究与水处理有关的微生物及其微生物在水处理中生命活动规律和作用的科学。三 水处理中的微生物水中的微生物非细胞形态的微生物病毒细胞形态的微生物原核生物真核生物细菌 放线菌 蓝细菌（蓝藻）藻类（除蓝藻外） 真菌 原生动物 后生动物2 原核生物和真核生物的区别区别的项类原核生物 Procaryote真核生物 Eucaryote细胞核只有核区，无核膜、核仁。 原核有核膜、核仁、核质。真核核糖体 沉降系数70S 小80S 大细胞器无有（线粒体、高尔基体、内质网