《水处理生物学（双语）》课程简介和教学大纲

PAGE7《水处理生物学（双语）》课程简介课程编号：04024008课程名称：水处理生物学/BiologyforWaterandWastewaterTreatment学分:3.5学时：56（实验：16上机：课外实践：）适用专业：给排水科学与工程、环境工程建议修读学期：5开课单位：建筑工程学院市政工程系先修课程：普通生物学，微生物学，有机化学考核方式与成绩评定标准：课程考核采用百分制，考核成绩采用“平时成绩+期终考试成绩”相结合方式。平时成绩占课程考核成绩的30%，平时成绩考核采用考勤、课堂提问、作业、实验相结合方式；期终成绩考核采用闭卷考试方式，考试成绩占课程考核成绩的70%。教材与主要参考书目：1）1）教材：水处理生物学（第五版）,顾夏声、胡洪营，文湘华，等编著,中国建工出版社.2011.2）主要参考书：EnvironmentalBiotechnology:PrinciplesandApplications,editedbyBruceE.Rittmann&PerryL.McCarty.Tsinghuauniversitypress,2002.Biology：ConceptsandApplications,BelmontCalifornia,WadsworthPublishingCompany,ADivisionofinternationalTomsonPublishingInc.1997.环境工程微生物，胡家骏、王士芬主编，高教出版社，2015.环境工程生物学，胡小兵、钟梅英编，合肥工业大学出版社，2008.环境微生物学（第四版），王家玲、王士芬主编，高教出版社，2004.内容概述：本课程介绍水处理中细菌形态、结构、生理特征（营养、呼吸、生长与遗传变异），原核生物(放线菌、光合细菌)、真核生物（真菌、藻类、原生动物、后生动物）、非细胞结构病毒、水生动植物生态类型。阐述水环境微生物生态因子、相互关系，微生物在含碳、含氮有机物循环中作用以及降解途径；微生物在无机元素（磷、铁、硫等）生物转化作用。生物对环境的危害，病源菌在水中传播及其控制。生物在水环境监测及水质分析中作用，饮用水中大肠菌群测定、致癌物质与有毒物质的微生物检测等。阐述污水生物处理中微生物特性及作用，典型废水生物处理工艺（活性污泥法、生物膜法、厌氧处理）中微生物特性，污水生态处理中的生物功能。Theshapes,cellularstructure,andphysiologicalfeature(nutrition,respiration,andgrowthandheritage＆variation)aredescribedinthiscourse.Prokaryote(actinomyces,photosyntheticbacteria),eucaryotes(fungus,algae,protozoaandmetazoan),non-cellularvirus,aquaticplantsandanimalsarestated.Ecologicalfactorsofwaterenvironment,interrelationbetweenmicrobes,microbialfunctioninmatercyclesoforganiccompoundscontainingcarbon,andonecontainingnitrogenareillustrated.Microbialfunctioninbiotransformationofinorganicelements(phosphorus,iron,andsulfur,etal.),biologicalharmtowaterenvironment,infectionofpathogenicbacteriainwatersanditscontrollingareshown.Biologyinenvironmentalmonitoringanddrinkingwateranalysis,suchascoliformtest,biologicaltestofcancerogenic,toxicsubstance,aregiven.Microbialroleinwastewatertreatmentanditscharactersintypicaltreatmentprocess(activatedsludge,biofilmprocessandanaerobictreatment),biologicalfunctionofecologicalwastewatertreatmentalsoaredescribed.《水处理生物学（双语）》教学大纲课程编号：04024008课程名称：水处理生物学/BiologyforWaterandWastewaterTreatment学分:3.5学时：56（实验：16上机：课外实践：）适用专业：给排水科学与工程、环境工程建议修读学期：5开课单位：建筑工程学院市政工程系先修课程：普通生物学，微生物学，有机化学一、课程性质、目的与任务课程性质：水处理生物学是给排水科学与工程、环境工程等相关专业的一门重要的主干专业基础课，是本专业必修的主干核心课。教学目标：通过讲授微生物、水生生物、水生动物基本形态、分类及物质循环中的作用，在水体净化和水处理中的功能，培养学生专业基础理论和基本知识。通过水处理生物学实验，培养学生的运用课程知识能力、发现问题与解决能力、较好的实践和创新的能力，加深学生对课程知识的理解和掌握。教学任务：使学生了解微生物的形态、生理等基本知识,、控制以及利用它们的方法，掌握微生物、水生生物、水生动物等在水体净化和水处理中的作用机理，熟悉水中微生物的检验方法等。通过实验练习，使学生掌握微生物实验操作的基本方法、基本技能。本课程目标分为课程教学和课程实验两部分。1）课程教学活动对学生能力培养要求。本课程理论教学的目标是提高学生对污水处理工艺的设计原理理解，对水处理运行管理、水环境与用水生物分析方法的理解，使他们具备污水处理的工艺设计、水处理运行管理、水环境与用水生物分析的能力。2）课程实验活动对学生能力培养要求。通过实验环节，进行微生物的培养与观察、计数与分析，培养学生实际动手能力、实验分析技能。从几个方面达到毕业要求，具体如下：要求学生掌握水处理生物学的专业基础理论和知识；（毕业要求2.3）要求学生掌握水处理生物学实验技能，具备较好的实践和创新能力；（毕业要求2.3）要求学生掌握水处理生物的研究文献检索、文献综述的撰写能力（毕业要求2.8）；要求学生掌握水处理生物中英语关键词汇，阅读相关英文教材的能力（毕业要求2.9）。二、教学内容及学时分配本课程总学时数为学时，其中理论教学为学时，实验教学为学时；课程教学共有章，具体内容及学时安排等如下表所示：课程内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排实验学时上机学时备注概述Chapter1Introduction:Biologyforwastewatertreatmentanditscontents讲授2水处理领域常见生物Chapter2Ordinarybiologyinwaterandwastewater8§2.1细菌的形态生理Bacterialshapesandphysiology讲授☆布置作业§2.2其他原核微生物：放线菌、光合细菌Procaryote:Actinomycete，photosyntheticbacteria讲授§2.3真核微生物：原生动物、微型后生动物、藻类、真菌Eucaryote：Protozoa,Mini-metazoa,Algae、fungi讲授§2.4水污染中病毒Thestructureandpropagationofvirusinwaterpollution讲授△§2.5水处理中动、植物生态类群Ecologicalgroupsofhydrophytesandgroupsofaquatics讲授布置作业微生物的生长与代谢Chapter3Growthandmetabolismofmicroorganism8§3.1酶及其作用Enzymeanditsaction自学§3.2微生物营养Bacterialnutriment讲授☆§3.3微生物呼吸Bacterialtypesofrespiration讲授△布置作业§3.4细菌生长Bacterialgrowth讲授§3.5微生物遗传变异Bacterialheredityandvariation讲授§3.6微生物生活条件Microbiallivingconditions讨论☆§3.7微生物之间的相互关系Relationshipbetweenmicroorganisms讨论§3.8水体中的微生物群落分布特征Characteristicsofmicrobialdistributioninwaterenvironment自学布置作业微生物在物质循环自然代谢中作用Chapter4Thefunctionofmicroorganisminmaterialcycleofnaturalmetabolism4§4.1碳循环中微生物作用Microbialrolesinnaturalcarboncycle讲授☆§4.2有机污染物的微生物降解与转化特性Propertyofmicroorganism’sdecompositionandtransformofpollutants讲授§4.3氮循环中微生物作用Microbialrolesinnaturalnitrogencycle讲授△§4.4微生物对无机元素的转化Biologicaltransformofinorganicelements讲授布置作业水环境中有害微生物及其控制Chapter5Microorganism’shurttowaterbodyandthemethodsofcontrollingofharmfulmicrobes4§5.1水中病源菌及其控制方法Infectivemicroorganisminwater讲授☆§5.2水体富营养化及其防治Eutrophicationofwaterbodyandprevention讲授§5.3有害水生植物及其控制Harmfulaquaticplantsandcontrol布置作业生物在环境检测及水质分析中作用Chapter6Microorganism’sactioninenvironmentalmonitoringandanalysis5§7.1水质污染生物监测评价Biologicsystemforwaterpollutionassessment讲授§7.2水质生物学指标及大肠菌群测定方法Totalcoliformandtheirexaminationways讲授§7.3致突变、致癌物的微生物学检验Microbialexaminationforsubstancesofmutagenicityandcarcinogenicity讲授△§7.4毒性的生物监测Biologicalinspectionandmeasureoftoxicity讲授布置作业水处理中生物学方法Chapter7Biologicalmethodsinwatertreatment9§7.1废水的生物处理原理Introductiontobiologictreatmentprinciple讲授§7.2活性污泥法及其微生物特征Activatedsludgeandmicrobialcharacters讲授☆布置作业§7.3生物膜法与微生物特性Themicrobialcharacteristicsanditsfunctioninbiofilm讲授☆§7.4废水厌氧微生物处理Anaerobicmicrobestreatmentofwastewater讲授§7.5污水除磷的生物学方法Themicrobialmethodinphosphorous’removalfromsewage讲授△§7.6污水生态处理及其生物的作用Theecologicalmethodsusedinsewagetreatmentanditsbiologicalfunction讲授布置作业§7.7生物学新方法在水处理中的应用Newmethodsusedinwatertreatment讲授实验1、无菌器皿、培养基准备与灭菌Experiment1.Culturemediumpreparationandsterilization2实验2、微生物染色、形态观察与大小测定Experiment3.Thewayofmicrobialordinarydyeingandobservationofmicroorganism2实验3、饮用水细菌总数、大肠杆菌数测定Experiment2.Measureofthetotalbacterialcountandcolifilmindrinkingwater6实验4、活性污泥中菌胶团、生物相观察，细菌分离、污泥特性测定Experiment4.Microorganismandzoogloeainactivatedsludge，measurementofcharacters4实验5、水处理植物采集、鉴别与分类Experiment5.Collecting,identificationandclassificationofplantsinwatertreatment2（教学基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解）三、建议实验（上机）项目及学时分配序号项目内容课时类型要求实验1无菌器皿、培养基准备与灭菌Culturemediumpreparationandsterilization培养器皿洗涤、包装、培养基配制与灭菌（含无菌水）2验证性必做实验2微生物染色、形态结构观察与大小测定Thewayofmicrobialordinarydyeingandobservationofmicroorganism细菌简单染色、Gram染色、观察细菌形态、大小测定2验证性必做实验3饮用水细菌总数、大肠杆菌数测定Measureofthetotalbacterialcountandcolifilmindrinkingwater生活饮用水中细菌总数测定，滤膜法大肠杆菌测定6综合性必做实验4活性污泥中菌胶团、生物相观察，细菌分离、活菌计数与污泥特性测定Microorganismandzoogloeainactivatedsludge，measurementofcharacters观察活性污泥菌胶团、微型动物，种类鉴别，细菌分离与计数，污泥指标MLSS、SV测定4综合性必做实验5水处理植物采集、鉴别与分类Collecting,identificationandclassificationofplantsinwatertreatment水生植物（挺水、浮水）采集、观察与种类鉴别2研究性选做四、教学方法与教学