武理工《水处理生物学》教学大纲

《水处理生物学》教学大纲课程编号：课程名称：水处理生物学

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Water

Treatment

Biology学时/学分：

40/2.5（理论课22学时，实验科18学时）先修课程：无机（普通）化学、有机化学适用专业：给水排水工程开课学院、系或教研室：土木工程与建筑学院、市政工程系

一、课程性质与任务本课程是给水排水工程专业的一门专业基础课，目的是使学生能够学习和掌握水微生物的基本概念、基本理论和实验方法，为专业课打下必要的基础，并为今后从事有关研究工作提供微生物的基础知识。本课程要求学生通过学习能掌握水处理中有关微生物的的基础知识，初步掌握微生物实验的基本操作技术。二、课程教学内容、基本要求及学时分配（一）教学内容1、绪论：水处理生物学的研究内容，微生物的一般特点与微生物学发展史，微生物的分类与命名。2、原核微生物细菌：形态和大小，细胞结构，繁殖，群落特征，革兰氏染色原理。放线菌：一般特性，形态结构，繁殖与生理特性，常见的放线菌，群体特征。丝状细菌：铁细菌，硫磺细菌，球衣细菌，丝状细菌与污泥膨胀。蓝细菌：定义、分布及生长环境，形态结构与特点，繁殖与生理特点，蓝藻毒素。支原体、立克次氏体和衣原体：自学。3、古菌自学4、真核微生物概述：定义，主要类群，与原核生物的比较，细胞结构。酵母菌：分布与应用，形态与结构，繁殖方式，群体特征。霉菌：分布与应用，形态与结构，繁殖方式，群体特征。藻类：形态与结构，生理特性，对环境的影响，在资源与给水排水工程中的应用。原生与微型后生动物：一般特征，分类，原生生物的胞囊，微型后生动物。底栖动物：自学5、病毒基本特征，形态与结构及繁殖方式。6、微生物的生理特性微生物的营养：微生物细胞的化学组成及生理功能，微生物的营养类型，培养基，营养物质的吸收和运输。酶及其作用：自学。微生物的代谢：新陈代谢，呼吸作用的本质，微生物的呼吸类型。环境因素对微生物的影响：稳定，H离子浓度，氧化还原电位，干燥，渗透压，光学与辐射，化学药剂。7、微生物的生长和遗传变异生长及其特性：生长与繁殖的基本概念，微生物生长测定方法，微生物的生长特性，微生物膜的生长特性。遗传：遗传的物质基础及其存在形式，复制，传递与表达，调控。变异:基因突变，基因重组。遗传工程：基因工程，遗传工程在环境污染控制中的应用。驯化8、微生物的生态自学9、大型水生植物10、微生物对污染物的分解与转化微生物对污染物的分解与转化有机物的生物分解性不含氮有机物的生物分解含氮有机物的生物分解微生物对无机元素的转化作用生物的污染物的浓缩与吸附作用11、污水生物处理系统中的主要微生物污水生物处理的基本原理有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物有机污染物厌氧生物处理的基本原理及主要微生物无机污染物生物处理的基本原理及主要微生物生物处理法对污水水质的要求

12、水生植物的水质净化作用及其应用

自学13、水的卫生生物学14、水中有害生物的控制15、水质安全的生物监测水体污染的生物监测生毒性监测（二）基本要求1.要求熟悉细菌的形态、细胞结构及革兰氏染色原理，熟悉丝状细菌的生理特性、原生动物的形态及生理特征、原生动物在废水生物处理中的作用，熟悉微生物的营养类型及培养基的种类。熟悉微生物的呼吸类型，熟悉微生物的生长特性，微生物的遗传，熟悉碳素循环、氮素循环。2.熟悉下列名词：荚膜、芽孢、菌胶团、菌落、活性污泥、碳源、氮源、光能自养、光能异养、化能自养、化能异养、好氧呼吸、无氧呼吸、ATP、DNA、基因、互生关系、共生关系、拮抗关系、寄生关系，硝化作用，反硝化作用，消毒，灭菌。3.了解放线菌、霉菌、酵母菌、藻类及病毒的形态和生理特征，了解微生物细胞的化学组成及生理功能，了解环境因素对微生物的影响，了解微生物生长测定方法，了解各种废水的生物处理方法。（三）学时分配本课程的教学时数为40学时，课内外学时比例为1:1，课内学时分配如下表：

教学环节课程内容

学时讲

课实验小

计原核微生物5510真核微生物、病毒336微生物的生理特性303微生物的生长和遗传变异41014微生物对污染物的分解与转化404污水处理系统中的主要微生物202水的卫生生物学及有害生物的控制1

1合

计221840

（四）课程内容的重点、难点1.原核微生物重点：细菌的细胞结构，革兰氏染色原理，丝状细菌。难点：革兰氏染色原理。2.其它微生物重点：原生动物的形态及生理特征，原生动物在废水生物处理中的作用，霉菌的形态结构。3.微生物的生理特性重点：微生物的营养类型，培养基，微生物的呼吸类型。难点：微生物的呼吸类型。4.微生物的生长和遗传变异重点：微生物的生长特性，微生物的遗传。难点：微生物的变异。5.水的卫生学重点：大肠菌群的测定，病源微生物的去除。难点：大肠菌群的测定6.污水处理系统中的主要微生物重点：碳素循环，氮素循环，活性污泥法。难点：氮素循环。

三、课程改革与特色：本课程使用了多媒体教学，开设了水处理生物学方面的相关实验。作为微生物学基础知识课程，除了基础知识之外，还结合给排水专业的特点，适当增加了有关废水生物处理的各种流程及方法等内容。

四、推荐教材及参考书

推荐教材：《水处理生物学》第五版

主

编：顾夏声等出版社：中国建筑工业出版社

出版或修订时间：2011

参考书：《环境工程微生物学》第二版

主

编：周群英

出版社：高等教育出版社

出版或修订时间：

2000

《Environmentmicrobiology》