伟德国际1946源于英国環境工程專業課程介紹
環境工程微生物學
Environment Engineering Microbiology
課程編号:03600249x
适用專業:環境科學,環境工程
總學時數:48
總學分:3
課程類型:專業基礎課
先修課程:環境學概論,普通微生物學
大綱主撰人:姜昭
内容簡介
環境工程微生物學作為環境科學與環境工程專業的專業基礎課它既有微生物學的基本理論和基礎知識,又兼有微生物在環境工程中的應用以及對有害微生物的檢測與控制等知識。其内容主要包括微生物的類别、形态特征、生理特性和生态規律,微生物與環境污染的關系,環境污染物的微生物降解與轉化規律,微生物在環境污染控制領域内,特别是在廢水、廢氣、固體廢棄物的治理以及水環境、土壤環境自淨過程中的作用。在專業培養目标中的定位是:使學生具有堅實的環境工程微生物學基礎知識和研究與應用的基本技能,同時把握現代環境工程微生物學的發展趨勢并了解最新成果和最新技術,初步具備從事以微生物在環境污染物治理中的研究和應用能力
教學大綱
課堂講授部分
(一)各章節要點及授課學時數
第一章:緒論(2學時)
第一節環境與環境工程面臨的問題、可持續發展與微生物
第二節環境工程微生物的研究對象和任務
第三節微生物的特點及分類、命名
本章重點:
(1) 環境工程微生物學的研究對象與任務;(2) 掌握微生物的分類和命名(二名法)
第二章病毒(2學時)
第一節病毒概述
第二節病毒的測定與培養
第三節病毒對典型環境因子的耐受性
第四節病毒的危害、對策與應用
本章重點:
(1)病毒的一般形态與結構;(2)噬菌體特點;(3)病毒在污廢水處理過程中的作用。
第三章原核微生物(3學時)
第一節 古菌
第二節 細菌
第三節 藍細菌
第四節 放線菌
本章重點:
(1)古菌、細菌以及放線菌的細胞結構,菌落特征;(2)細菌顔色與培養特征;(3)細菌與污廢水生物處理的關系。
第四章真核微生物(2學時)
第一節真菌
第二節藻類
第三節微型後生動物
本章重點:
(1)原生動物和後生動物的分類;(2)真菌的一般結構特點和分類。
第五章微生物生理(6學時)
第一節微生物的酶
第二節微生物的營養
第三節微生物的能量代謝
第四節微生物的合成代謝
本章重點:
(1)微生物的營養類型及營養物質進行微生物細胞的方式;(2)化能異養微生物的生物氧化與産能;(3)發酵和發酵的類型、光能和發酵的類型、光能微生物的能量代謝;(4)化能自養微生物氧化與産能。
第六章微生物的生長繁殖與生存因子(6學時)
第一節微生物的生長繁殖
第二節微生物的生存因子
第三節其他不利環境因子對微生物的影響
第四節微生物與微生物之間的關系
本章重點:
(1)細菌生長曲線的測定方法;(2)環境條件對微生物生長的影響;(3)菌種保藏的原理和方法
第七章微生物的遺傳和變異(4學時)
第一節微生物的遺傳
第二節微生物的變異
第三節基因重組
第四節分子遺傳學新技術在環境工程與環境保護中的應用
本章重點:
(1)質粒的特點、種類及其重要性;(2)基因突變機制及誘變育種的原理和方法;(3)基因重組機制及雜交育種的原理和方法;
第八章微生物的生态(4學時)
第一節生态系統
第二節土壤微生物生态
第三節空氣微生物生态
第四節水體微生物生态
本章重點:
(1)土壤微生物生态;(2)空氣微生物生态;(3)水體微生物生态
第九章微生物在環境物質循環中的作用(4學時)
第一節氧循環
第二節碳循環
第三節氮循環
第四節硫循環
第五節磷循環
本章重點:
(1)了解微生物在碳循環、氮循環與磷循環中所發揮的作用;(2)微生物種類、功能與典型元素形态轉換之間的關系。
第十章水環境污染控制與治理的微生物學原理(4學時)
第一節污(廢)水生物處理中的生态系統
第二節活性污泥絲狀膨脹的成因及控制對策
第三節厭氧環境中活性污泥和生物膜的微生物群落
本章重點:
(1)好氧活性污泥和好氧生物膜的構成,各部分功能;(2)水處理原理和實現工藝;(3)活性污泥絲狀膨脹的成因及控制對策;(4)厭氧消化法。
第十一章污(廢)水處理中的微生物學原理(4學時)
第一節 <![endif]>污水脫氮除磷微生物學原理
第二節 <![endif]>人工濕地中微生物與水生植物淨化污水作用
第三節 <![endif]>飲用水消毒與其微生物學效應
本章重點:
(1)初步掌握污水處理中脫氮、除磷的微生物學原理和實現工藝;(2)了解微污染水源處理的工藝過程;(3)了解飲用水消毒的方法和原理。
第十二章有機固體廢物與廢氣的微生物處理及其微生物群落(3學時)
第一節 <![endif]>有機固體廢物的微生物處理及其微生物群落
第二節 <![endif]>典型廢氣的處理方法
本章重點:
(1)好氧堆肥機理及實現工藝;(2)含硫惡臭污染物及NH3、CO2的微生物處理
第十三章微生物學新技術在環境工程中的應用(4學時)
第一節 <![endif]> 固定化酶和固定化細胞在環境工程中的應用
第二節 <![endif]> 微生物細胞外多聚物的開發與應用
第三節 <![endif]> 優勢菌種與微生物制劑的開發與應用
第四節 <![endif]> 微生物能源的開發與應用
本章重點:
(1)特定環境中優勢或功能菌種篩選以及微生物制劑的開發相關技術;(2)微生物細胞外聚物在環境保護中應用的原理;(3)微生物能源的開發的典型技術。
(二)教材及主要參考書
1.教材:
《環境工程微生物學 (第三版)》,周群英、王士芬編,高等教育出版社,2008年
2 參考書
(1)《污染控制微生物學原理與應用》,任南琪等編,化學工業出版社,2004
(2)《污染控制微生物學》,任南琪等編,哈爾濱工業大學出版社,2002
教學大綱說明
一、 <![endif]>教學目的、課程性質
1 課程性質
本課程是環境科學、環境工程專業的專業基礎課。
2 教學任務
本門課程着重介紹微生物形态、生理特征與環境之間的關系,包括環境中主要的微生物類群,微生物在環境中的生長代謝與遺傳變異等;微生物生态;水污染控制與治理的生态工程與微生物原理;污、廢水深度處理和微污染源水預處理中的微生物學原理;有機固體廢棄物的微生物處理;微生物新技術在環境工程中的應用等多個方面。
通過上述内容的講解與介紹,使學生能在更好的了解微生物學基礎知識同時,更好的将有關微生物學的基本理論、思想與技術與環境相結合,進而掌握微生物在環境中所處的地位、與環境的關系以及物質轉化過程中所起的作用,從而利用微生物來解決環境問題。
3與其他課程的關系,所需先修課程
本課程是将學生前期所學的環境學概論、普通微生物等專業基礎課中内容進行有效的融合,将微生物學的相關知識與典型環境污染治理與重要生态環境過程相銜接,可有效的理解微生物技術在解決環境污染問題的過程與原理。此外,本課程内容中充分體現了包括污水生物治理以及固廢處理過程中微生物機理,這對于學生更好的理解水污染控制工程以及固體廢棄物處理與處置等專業課的内容也具有極大的幫助。
二、教學要求及選編教材的依據
本課程選取由周群英、王士芬等人編寫的《環境工程微生物學(第三版)》作為授課教材,該書第一版自1988年問世以來先後出版了5萬本,被國内多數開設環境工程微生物的高校所采用,得到較為廣泛的認可。此外,伴随着環境微生物技術的不斷發展與應用,以及高等教育的不斷改革,該書也在不斷的進行調整,目前該書的最新版本為第三版。該版本較為全面的涵蓋的當前環境微生物領域的重要内容,較好的平衡了教材的内容體量以及學生的理解難易程度的問題。鑒于上述原因,選取本書作為教材。
三、教學環節和教學方法
本課程采用課堂講授與自學、讨論、課程提問、習題、考試等各種形式相結合,采用多媒體授課的教學手段。自學和讨論等教學形式要求學生在課外時間查閱有關參考書和文獻資料,加深對本課程基礎知識和技能的掌握,拓寬知識面,為今後相關課程的學習打好必要的基礎。同時還要注重提高培養學生的理論與實踐相結合的能力。
四、改革思路和說明
授課内容基于教材,同時在授課的内容中結合一些當前世界範圍内環境工程微生物領域的新觀點和相關實例,采取讨論的方式和學生一起分析所選取的具有代表性的研究的思路方法。強化學生對關鍵問題的理解。同時結合實際的工程應用案例,利用本課程的相關内容與理論進行必要的分析與讨論,培養學生理論知識與實際問題結合的能力,進而加深對理論知識的學習。