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第一章 绪论1

第一节 环境中微生物的特点及其与环境污染之间的相互关系2

一、环境污染概述2

二、环境中微生物的特点2

三、环境污染与微生物之间的互动关系3

第二节 环境污染微生物学的概念、内容及研究方法5

一、环境污染微生物学的概念5

二、环境污染微生物学的内容6

四、环境污染微生物学的相关学科7

三、环境污染微生物学的研究任务、目的及意义7

思考题8

第二章 微生物学基础9

第一节 微生物学发展简史11

一、显微镜的发明11

二、巴斯德与自生学说的否定11

三、科赫与传染性疾病的本质12

第二节 微生物独特的研究方法12

一、无菌技术12

二、纯培养技术（获得单菌落技术）14

三、制片、染色及显微观察技术15

一、原核微生物的细胞结构和功能16

第三节 微生物的形态和结构16

二、真核微生物的细胞结构和功能21

三、非细胞型生物的形态、结构和功能23

第四节 微生物的营养代谢和群体生长27

一、微生物的营养27

二、营养物质进入微生物细胞的方式29

三、微生物的培养基29

四、微生物代谢30

五、微生物的生长41

一、基因突变43

第五节 微生物的遗传学43

二、细菌遗传重组机制47

第六节 微生物的系统分类50

一、微生物的分类系统50

二、微生物的鉴定53

三、微生物的命名53

思考题53

第三章 环境中的微生物及其在物质循环中的作用55

第一节 环境中的微生物56

一、环境中的微生物分布56

二、环境中微生物多样性的研究技术63

三、微生物的相互作用65

一、碳素循环66

第二节 微生物在物质循环中的作用66

二、氮素循环70

三、磷素循环74

四、硫素循环及参与的微生物75

五、金属元素循环及参与的微生物76

思考题78

第四章 微生物及其代谢产物对生物及环境的污染79

第一节 微生物及其代谢产物对环境的污染80

一、微生物及其代谢产物对自然环境的污染80

二、微生物及其代谢产物对人工环境的污染与危害85

一、微生物及其代谢产物对人及动物的污染与危害86

第二节 微生物及其代谢产物对生物的污染与危害86

二、微生物及其代谢产物对植物的污染94

三、微生物之间的颉颃作用97

第三节 微生物及其代谢产物对食品及药品的污染与危害98

一、微生物及其代谢产物对食品的危害98

二、微生物及其代谢产物对药品的污染103

第四节 微生物对材料及构筑物的腐蚀106

一、微生物腐蚀的状况及其危害107

二、参与腐蚀的主要微生物类群及其机制107

三、影响微生物腐蚀的环境因素110

四、微生物腐蚀的控制措施110

思考题112

第五章 污染物对微生物的影响和微生物的适应机制113

第一节 污染物对微生物的影响114

一、化学污染对微生物的影响114

二、物理性污染物对微生物的影响118

第二节 微生物对污染物的响应及其机制118

一、微生物对重金属污染物的适应机制118

二、微生物对有机污染物的适应机制121

第三节 微生物适应环境污染的遗传机制133

一、质粒与污染物适应133

三、基因的表达调控与污染物适应134

二、转座子与污染物适应134

第四节 微生物对抗生素的适应135

一、抗生素滥用及其主要原因135

二、微生物的耐药性136

三、微生物的耐药性类型139

四、抗生素对微生物的作用机制139

五、微生物耐药性机制141

六、微生物耐药性产生的遗传基础143

思考题145

第六章 土壤污染及其微生物修复146

第一节 土壤污染概述147

一、土壤污染概况147

二、土壤中主要的污染物及其来源和危害150

三、土壤污染的危害153

四、土壤污染的防治154

第二节 土壤农药污染的微生物修复156

一、微生物修复农药污染土壤的原理157

二、修复农药污染土壤的微生物种类157

三、影响微生物修复农药污染土壤的因素158

第三节 土壤石油污染的微生物修复159

一、微生物修复石油污染土壤的原理159

二、修复石油污染土壤的微生物种类159

三、影响微生物修复石油污染土壤的因素160

一、利用微生物固定修复土壤重金属污染162

第四节 土壤重金属污染的微生物修复162

二、利用微生物挥发修复土壤重金属污染164

三、利用微生物转化修复土壤重金属污染166

第五节 污染土壤微生物修复的典型工艺169

一、原位处理法170

二、异位处理法171

第六节 高效工程菌的构建及其在污染环境生物强化治理中的应用173

一、高效工程菌在污染环境生物强化治理中的应用173

二、高效菌株的构建途径174

三、高效工程菌应用中的有效性和安全性问题176

思考题178

第七章 水体污染的微生物净化179

一、水体180

二、水体污染180

第一节 水体污染概述180

三、水体中的主要污染物及其环境效应183

第二节 污染水体的微生物-生态修复186

一、原位修复技术187

二、易位修复技术188

第三节 污（废）水的微生物处理194

一、好氧生物处理195

二、厌氧生物处理203

一、微生物絮凝剂概述207

第四节 微生物絮凝剂在污水处理中的应用207

二、微生物絮凝剂的应用实例211

三、微生物絮凝剂的研究与发展前景213

思考题214

第八章 大气污染的微生物防治215

第一节 大气污染概述216

一、大气污染216

二、大气中主要污染物及其来源和危害217

三、全球主要大气污染问题220

四、大气污染的防治222

一、微生物脱硫224

第二节 微生物在防治“酸雨”中的作用224

二、微生物脱氮238

第三节 微生物在减轻“温室效应”中的作用242

一、微生物固定CO2机制242

二、固定CO2的微生物种类245

三、海洋微生物固碳246

四、土壤微生物固碳247

第四节 微生物酶工程及其在废气处理中的应用实例248

一、微生物酶制剂248

二、酶制剂的构建249

三、固定化酶及固定化微生物在废气处理中的应用实例253

思考题256

第九章 有机固体废弃物的微生物处理258

第一节 固体废弃物概述258

一、固体废弃物的概念及其相对性259

二、固体废弃物的来源259

三、固体废弃物的分类260

四、固体废弃物的危害263

五、固体废弃物产生、处理及处置状况266

第二节 微生物在有机固体废弃物处理中的应用268

一、有机固体废弃物的好氧堆肥268

二、有机固体废弃物的厌氧发酵275

一、微生物菌剂概述278

第三节 微生物菌剂的制备及其在固体废弃物处理中的应用278

二、微生物菌剂在固体废弃物处理中的应用实例279

思考题282

第十章 环境污染的微生物监测283

第一节 环境监测概述284

一、环境监测及其目的和意义284

二、环境监测的发展历程284

三、环境监测的类型和特点286

四、环境污染的生物监测289

第二节 环境污染微生物监测的常用技术290

一、利用微生物群落组成变化（如优势种变迁）监测环境污染290

二、利用微生物数量（如总菌数、模式菌数等）变化监测环境污染294

三、利用微生物生理（酶活性、代谢活力）变化监测环境污染299

四、利用微生物遗传物质变化（基因突变、DNA损伤等）监测环境污染309

第三节 微生物应用于环境监测的发展趋势314

一、应用微生物传感器监测环境中化学污染物314

二、应用核酸探针、聚合酶链式反应、生物芯片等技术监测环境中微生物污染320

三、寡营养细菌在环境监测中的应用324

思考题325

主要参考文献326

附录1 常用专业术语343

附录2 推荐网站351