水处理微生物学教学大纲

1、水处理微生物学教学大纲一、本课程的性质及任务1 . 性质：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。因此本课程要求理论教学与实验并重。讲授学时与实验学时分配比例为1: 1。2 . 任务：水处理微生物学是在研究微生物的一般形态、分类和生理等特征的基础上着重讨论与水处理有关的问题。研究水中微生物生活的环境条件和它们在自然界物质转化中所起的作用以及控制它们生命活动的方法。通过学习使我们能更好地开发微生 物资源，并利用、改造微生物，充分发挥有益微生物对环境保护及水处理方面的作用， 提高废水处理的效率：控制改造有害微生物，清除它们的危害，为环保、人民生活、及 工业生产服务。通过理

2、论和实验的学习，掌握微生物学的基本理论和基本技能、重要的技术基础知识， 为更好地学习专业课和进行生产实践和指导打下基础。二、本课程的基本要求：1 .讲授部分：通过水处理微生物学的内容学习要求学生基本掌握三大类微生物在基本形态、结构、繁殖及菌落特点上有何异同， 基本掌握水中微生物类群及特点。微生物的呼吸类型， 微生物的营养、营养类型及营养物质如何进入微生物细胞。环境条件对微生物的影响。各类微生物与水处理的关系。水的卫生细菌学。水体的污染、水体污染的指示生物和废水生物处理中微生 物的作用等微生物与水处理的关系。2 .实验部分：通过实验必须掌握微生物学的基本技术。即：1 .显微镜镜检技术：油镜使用，

3、测微尺的使用及微型动物计数、血球计数板计数等。2 ,制片染色技术：水浸片、干燥涂片制备、简单染色法、革兰氏染色法等。3 ,细菌纯培养技术：包括培养基制备方法、灭菌消毒方法，分离培养和接种技术等。4 .微生物生理生化特性的检测：水中细菌总数的测定，水中大肠杆菌的检验法等。三、本课程与其它课程的联系与分工：随着近代生物科学的急速发展，微生物学已渗透入各有关学科领域。微生物学与水生物学、 生物化学、工业化学、水化学、环境生态学、环境工程学、遗传学等共同构成给水排水专业 的整个完整的基础生物学知识。它与水生生物学、水化学、环境生态学、环境工程学、遗传 学、生物化学等多门课程关系密切。水处理微生物学教材

4、是供给水排水工科专业学生使用的。工科专业学生在生物学方面的知识欠缺，讲授时，与水处理有关的生物学知识应尽量保持其完整性，连贯性。在细菌的遗传与变异中， 将DN窗口基因删去。在细菌的生理特性一章中， 把ATP的产生、EMRS、 三羟酸循环等删去。 在废水生物处理中的微生物及水体污染的指示生物一章中，将水处理的某些工程删去。四、学时分配章次各章名称总学时其中课堂讲授实验实习绪论22一细菌的形态和结构523二其它微生物734三细菌的生理特性532四细菌的生长和遗传变异312五水的卫生细菌学734六废水生物处理中的微生物及水体污染的 指示生物55七微生物的研究方法211总计362016绪论微生物学研究

5、的对象。水中常见微生物类群。微生物的共性，微生物学的分科。微生物与水处理的关系。重点：微生物的共性：水中常见微生物类群；微生物与水处理的关系。学时分配：2学时§ 1水处理简介一、天然水资源二、水污染的来源、途径及危害三、给水与废水处理§ 2微生物与水处理微生物学一、微生物学发展简史二、微生物的共性三、水处理中的微生物四、微生物在给水与排水工程中的作用第一章细菌的形态和构造重点：细菌，着重介绍细菌细胞结构的现代知识。原核微生物的主要特征。学时分配：2学时§ 1 菌的外形和大小：三种基本形态大小的测量。§ 2 菌细胞的结构：（一）基本结构：细胞壁的结构与功能

6、，不同细胞壁结构和革兰氏染色的关系细菌细胞 膜中间体的结构和功能，细菌的核和核外DNA质粒内含物。（二）特殊结构：细菌的荚膜，菌胶团和活性污泥的关系细菌的芽抱的特性、结构。鞭毛的结构与功能。§ 3 细菌的生长繁殖和命名：（一）细菌生长的概念：体积和数量。（二）菌落：概念、特征表现群体生长。（三）命名：双名法。第二章其它微生物重点：放线菌、丝状细菌、藻类、原生动物在废水生物处理中的作用；微生物之间的关 系。学时分配：3学时§ 4 放线菌和丝状细菌（一）放线菌的形态、繁殖及菌落特征。（二）丝状细菌的种类及基本构造。（三）在废水生物处理中的作用。§ 5 真菌：（一）酵母

7、菌的形态及繁殖。（二）霉菌：1 .形态及菌丝特化的特殊形态。2 .霉菌的繁殖及菌落特点§ 3 藻类：（一）藻类的形态及生理特性。（二）藻类在给水排水工程中的作用。§ 4 原生动物：（一）原生动物的形态及生理特性：肉足虫类、鞭毛虫类、纤毛虫类。（二）原生动物作为指示生物在废水生物处理中的作用。§ 5 后生动物：轮虫、甲壳类动物、摇蚊幼虫。§ 6 病毒和噬菌体：（一）病毒的形态、大小和构造。（ 二）噬菌体：1 '噬菌体的形态、大小和结构：2 .烈性噬菌体和温和噬菌体：3 .烈性噬菌体的增殖。§ 7 .微生物之间的关系：互生关系共生关系、拮抗

8、关系、寄生关系、猎食关系竞争关系。第三章细菌的生理特性重点：细菌的营养类型：养料物质跨膜进入细胞： 细菌的呼吸类型及其在废水生物处理 上的应用；温度、PH值、氧气对细菌生长的影响。学时分配：3学时§ 1 细菌的营养：（一）微生物的营养物质；（二）微生物的营养类型：光能无机营养型、化能无机营养型、光能有机营养型、化能有机营养型。（三）养料进入细胞：介绍被动扩散、促进扩散、主动运输和基团移位。§ 2 酶及其作用：（一）微生物酶的基本知识：（二）酶促反应的影响因素：温度、PH值、底物浓度。（三）酶在废水生物处理中的作用。§ 3 细菌的呼吸：（一）呼吸作用的本质；（二）细

9、菌的呼吸类型：有氧呼吸、无氧呼吸和发酵好气性、厌气性和兼厌气性 微生物。（三）细菌的呼吸类型在废水生物处理中的应用。§ 4 其它环境因素对细菌生长的影响：温度湿度、氢离子浓度、通气条件和氧化还原 电位光射线及化学药剂。第四章细菌的生长和细菌的遗传和变异重点：细菌的生长曲线的两个概念（从不同侧面描述）及分期。微生物的基因工程在环境工程中的应用。学时分配：1学时§ 1 细菌的生长及其特性：（一）细菌生长测定方法：直接测定和间接测定。（二）细菌的生长曲线：按活细菌重量描绘的生长曲线，按活细菌数目的对数绘制 的生长曲线。§ 2 细菌的遗传与变异：（一）细菌的遗传：遗传的概

10、念，遗传的物质基础。（二）细菌的变异1.自发突变和诱发突变。2.基因重组：转化、接合、转导。（三）基因工程：1 .基因工程的程序简介。2 .基因工程在环境工程中的应用。第五章水的卫生细菌学重点：水中常见的病原微生物；大肠菌群（水中）的生理特性及其检验方法及原理。学时分配：3学时§ 1 水中的细菌及其分布。§ 2 水中的病原细菌伤寒杆菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌的形态及特性。§ 3 大肠菌群和生活饮用水的细菌标准。（一）大肠菌群作为卫生指标的意义。（二）大肠菌群的形态和生理特性。（三）生活饮用水细菌卫生标准。§ 4 水的卫生细菌学检验。（一）细菌总数的测定。（二

11、）大肠菌群的测定：发酵法。1 .原理：2 .测定方法。5 5.水中微生物的控制方法。（一）病原微生物的去除。1 .加氯消毒臭氧消毒、紫外线消毒。2 .加氯消毒原理、卫生标准规定。（二）藻类的去除§ 6 水中的病毒及其检验。（一）水中的病毒；（二）简介检验方法：蚀斑检验法。第六章 废水生物处理中的微生物及水体污染的指示生物重点：氨化作用、硝化作用、反硝化作用、氮的循环。废水生物处理中的微生物，包括1.好氧生物处理构筑物中的微生物及与废水处理的关系；2.厌氧生物处理构筑物中的微生物及处理原理：3.生物脱氮除磷中的微生物。学时分配：5学时§ 1 废水中污染物在微生物作用下的降解与

12、转化。§ 2 不含N有机物质的分解：纤维素、淀粉、脂肪、芳香族化合物、烧类物质、合成洗涤剂。§ 3 含N有机物质的分解（一）氮的循环；（二）蛋白质的转化：1 .氨化作用；2 .硝化作用：3 .反硝化作用；4 .在废水处理过程中的意义。（三）尿素的转化§ 4 无机元素的转化硫、磷、铁的转化及在工业生产中的意义。§ 5 废水生物处理中的微生物。（一）废水的好氧生物处理及处理构筑物内的微生物。1 .废水的好氧生物处理。2 .处理构筑物内的微生物。活性污泥法中的微生物生态学及其微生物。运行中微生物造成的问题生物滤池中的微生物生态学及其微生物。（二）废水厌氧生物处

13、理微生物学及常用的处理构筑物1 .废水的厌氧生物处理。2 .参与厌氧生物处理的微生物。3 .厌氧分解的过程及进行条件（三）生物脱氮除磷中的微生物。4 .水体的富营养化。5 .富营养化中微生物的作用。6 .脱N除P中的微生物。（四）用生物法处理废水对水质的要求。§ 6.水体污染与自净的指示生物及监测方法。（一）水体自净的规律：（二）指示生物及污化系统：（三）水生物监测的意义与方法。藻类和原生动物作为指示生物进行水体监测。第七章微生物的研究方法重点：微生物培养及纯种分离灭菌、无菌操作学时分配：1学时§ 1 微生物的观察；§ 2 .微生物的培养和纯种分离；§

14、3 .微生物的保藏与复性：§ 4 灭菌。干热灭菌、湿热灭菌。§ 5 无菌操作十方法、意义。五、实验课内容及要求实验部分：微生物学实验主要训练学生掌握研究微生物的基本操作技术， 讲授内容，加深微生物的形象知识。微生物学实验除了应用一般化学实验操作和植物学实验方法外, 技术。水处理微生物学每个实验 2学时，共8个实验。实验二、显微镜的使用及细菌形态观察。1 .学习油镜的使用方法；2 .用油镜观察细菌形态。实验三、细菌特殊性结构的观察。1 .观察细菌的荚膜、芽抱标本片，学习染色法：2 .用高倍镜观察活细菌的运动 （鞭毛）：（示范）3 .观察活性污泥的结构特点。实验三、微生物的染色

15、法1 .掌握细菌的简单染色法，观察细菌。2 ,掌握细菌的革兰氏染色法鉴别革兰氏阳性及阴性菌。实验四、放线菌、真菌形态观察1 .放线菌（标本片）形态观察。2 .真菌（自制片：酵母菌、霉菌）形态观察。3 .微生物菌落形态观察。实验五、微生物数量的测定1 .血球计数板测定酵母菌的数量。2 .用微型动物计数板测定微型动物的数量。实验六、培养基的制备与灭菌1 .制备牛肉高蛋白月东培养基。2 .制备普通浓度乳糖蛋白月东培养基。3 . 7解干热灭菌和高压蒸汽灭菌法的原理、方法及使用范围同时通过实验达到印证课堂必须掌握微生物学）基本（示范）。实验七、水中微生物的分离计数 （细菌总数的测定）。（综合设计） 实验八、水中大肠菌群的测定（综合设计）L发酵法测定水源水中大肠菌群数量。4 .微生物的接种练习。六、辅助教学手段采用录像带、幻灯片、教具、图表、多媒体课件等结合课堂讲授。七、考试考查及成绩评定