《污染控制微生物学》课程教学大纲

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课程编号：T1270030课程中文名称：污染控制微生物学课程英文名称：MICROBIOLOGYOFENVIRONMENTALENGINEERING总学时：54讲课学时：38实验学时：16学分：3.5授课对象：环境科学、环境工程、市政工程专业的大学本科生

先修课程：环境生物学、生态学、生物化学，环境概论

一、课程教学目的污染控制微生物学是环境污染防治与微生物学相结合而产生发展起来的一门交叉学科，是环境科学和环境工程专业的重要专业基础课。本课程通过对环境污染防治工程中涉及到的微生物学问题，如栖息在自然环境、受污染环境和人工处理系统中的微生物生态、环境的自净作用、环境污染及其生物处理工程中的微生物学原理等基本理论的讲述，和环境微生物学的工程技术的介绍，使学生对环境污染治理的微生物学原理及相应的工程技术有全面和深入的了解和认识，为今后从事环境科学及相关领域的研究、管理和解决环境问题等工作奠定基础，培养环境专业人才。二、教学内容及基本要求

第一章绪论(2学时)教学内容：微生物的概念，微生物的特点，环境工程微生物的研究对象和任务。基本要求：掌握微生物的概念、微生物的特点以及环境工程微生物的研究对象和任务等污染控制微生物学基本知识和研究范畴，对污染控制微生物学及其在环境科学和环境工程中的地位和作用有一个总体性的认识。第二章原核微生物(5学时)教学内容：细菌及其一般结构；细菌的特殊结构；放线菌、蓝细菌等其它原核微生物。基本要求：掌握原核微生物的基本特征和细菌的一般结构，细菌的特殊结构及其在环境科学中的重要应用潜力；了解放线菌、蓝细菌等其它原核微生物及其在环境工程中的作用。第三章真核微生物（3学时）教学内容：包括真菌、藻类、原生动物和微型后生动物等。基本要求：把握真菌、藻类、原生动物和微型后生动物等微生物的基本特征，并了解它们在环境科学中的应用领域。第四章非细胞生物——病毒（1学时）教学内容：病毒的形态结构、生命特征及其繁殖。基本要求：把握病毒的概念、生命特征、典型病毒的形态结构、繁殖过程等有关病毒学的基本知识。第五章微生物的营养（3学时）教学内容：微生物对营养的需求、物质的运输方式以及微生物的营养类型，微生物的培养基及其功用。基本要求：掌握微生物生长对营养的基本需求、物质的运输方式、微生物的营养类型，掌握培养基的分离和各自的功用。第六章微生物的代谢（4学时）教学内容：酶及酶促反应、微生物的产能代谢；微生物的物质代谢以及代谢调节。基本要求：掌握酶的概念及酶促反应的基本类型，深入了解微生物产能的主要方式和各种产能方式的特点，了解微生物物质代谢过程以及代谢调节机制。第七章微生物的生长繁殖（2学时）教学内容：微生物纯培养和混合生长规律及其对污水生物处理的指导意义。基本要求：掌握微生物纯培养和混合生长规律及其对污水生物处理的指导意义等重要知识。第八章微生物的生态（8学时）教学内容：空气中的微生物、土壤中的微生物、水体中的微生物，生态因子、生态竞争、生物圈中的物质循环；水中常见的病原微生物、大肠杆菌及其生理特性、水的卫生细菌学检验。基本要求：了解空气中的微生物、土壤中的微生物、水体中的微生物的生态分布特征；掌握生态因子、生态竞争的内涵，微生物在生物圈中的物质循环中的重要作用；掌握水中常见的病原微生物、大肠杆菌及其生理特性、水的卫生细菌学检验等。第九章微生物的遗传变异（2学时）教学内容：微生物的遗传、突变，细菌的基因重组，基因工程在环境科学与工程中的应用。基本要求：掌握遗传物质是核酸的证据、DNA的结构、中心法则、基因突变的原因和机制、细菌的基因重组，了解基因工程及其在在环境科学与工程中的应用等。第十章废水生物处理基本原理与技术（6学时）教学内容：废水生物处理的基本原理；好氧生物处理技术简介；有机废水厌氧生物处理的基本原理和主要微生物类群，厌氧生物处理的生态学、厌氧生物处理技术及其研究进展等。基本要求：掌握废水生物处理的基本原理，对废水处理中的主要微生物类群有足够的认识，对废水的好氧生物处理技术和厌氧生物处理技术有比较明确的认识。第十一章污染控制微生物学的应用（2学时）教学内容：污染控制微生物学基本原理在废水生物脱氮除磷技术、大气污染治理及土壤生态修复中的应用。基本要求：掌握水体富营养化的概念、水体富营养化产生的主要原因、水体富营养化的危害以及防治措施等；了解大气污染生物治理措施的基本工艺及其原理，以及土壤生态修复的基本原理和方法。

三、实验教学（一）实验项目及课时分配序号实验项目学时实验要求实验类型每组人数课外学时1微生物菌落、活性污泥中菌胶团及生物相的观察2必修基础22细菌的革兰氏染色及细菌形态的观察2必修综合23培养基的制备2必修基础214细菌常用接种技术(稀释法、划线法)2必修基础215水中细菌总数的测定3必修基础216大肠菌群数的测定（乳糖发酵法测定大肠菌群）3必修综合217水中硝化细菌的计数（MPN法）2必修基础21（二）实验内容及基本要求实验一微生物菌落、活性污泥中菌胶团及生物相的观察实验内容：观察平板培养基上的细菌菌落形态、活性污泥絮体及其中的微生物种类和形态及大小。基本要求：正确使用显微镜，正确描述菌落和微生物的基本特征，了解好氧活性污泥中常见原生动物和微型后生动物。实验二细菌的革兰氏染色及细菌形态的观察

实验内容：学习革兰氏染色的操作步骤和方法，观察革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的颜色及形态特征。基本要求：掌握革兰氏染色的操作步骤和方法，能够正确辨别革兰氏染色阳性和阴性细菌。实验三培养基的制备

实验内容：以牛肉膏蛋白胨培养基为例，学习液体培养基和固体培养基的配置方法，并为后续实验提供培养基。基本要求：掌握牛肉膏蛋白胨液体培养基和固体培养基的配置方法，掌握高温灭菌锅的使用方法。实验四细菌常用接种技术(稀释法、划线法)

实验内容：以大肠杆菌为例，学习细菌分离培养的接种技术，包括稀释法和划线法。基本要求：掌握稀释法的操作步骤和方法，掌握划线法的操作步骤和方法。实验五细菌常用接种技术(稀释法、划线法)

实验内容：以大肠杆菌为例，学习细菌分离培养的接种技术，包括稀释法和划线法。基本要求：掌握稀释法的操作步骤和方法，掌握划线法的操作步骤和方法。实验六大肠菌群数的测定

实验内容：学习乳糖发酵法测定水样中大肠菌群数量的步骤和方法。基本要求：掌握乳糖培养基的配置方法以及发酵法测定水样中大肠菌群数量的