SPOC学校专有课程
环境微生物学(河海跨专业选修)
第1次开课
开课时间: 2019年03月25日 ~ 2019年07月07日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 20 人参加
立即自学
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spContent=《环境微生物学》是环境科学、环境工程、市政工程和环境监测等专业本科生的专业基础课。通过本课程的学习,使学生具备微生物学基础理论知识; 掌握微生物在环境污染控制与治理中的作用及其原理;了解微生物学新技术在环境工程中的应用;为学好水处理工程等专业课打下基础。
《环境微生物学》是环境科学、环境工程、市政工程和环境监测等专业本科生的专业基础课。通过本课程的学习,使学生具备微生物学基础理论知识; 掌握微生物在环境污染控制与治理中的作用及其原理;了解微生物学新技术在环境工程中的应用;为学好水处理工程等专业课打下基础。
—— 课程团队
课程概述

《环境微生物学》主要分为两部分内容:第一篇为微生物学基础,介绍微生物的个体、群体特征;生理生化特性;生长特征、遗传变异等分子生物学和分子遗传学基本原理;第二篇为微生物生态与环境生态工程中的微生物作用,介绍在环境工程中各种生物处理方法的微生物机理;如何应用微生物基础知识分析和解决工程中发现和出现的问题;介绍固定化微生物、微生物絮凝剂、沉淀剂等的开发与应用,以及微生物能源的开发与应用。

授课目标

《环境微生物学》是环境工程、环境科学专业的一门重要的专业基础课。本课程的教学目标是使学生达到以下要求:(1)具备微生物学基础理论知识;  (2)掌握微生物在环境污染控制与治理中的作用及其原理; (3)了解微生物学新技术在环境工程中的应用;( 4)为学好水处理工程等专业课打下基础。

成绩 要求

总成绩60分至84分为合格,85分至100分为优秀。

课程大纲
绪论
课时目标:了解微生物的特点、微生物学发展史、环境工程微生物学的研究内容和研究任务;掌握微生物的分类和命名、原核微生物和真核微生物的区别。
1.1 微生物概述
1.2 环境问题、可持续发展与微生物
1.3 环境工程微生物学的研究内容与研究任务
1.4 环境工程微生物学的发展
病毒
课时目标:了解病毒的特点和分类、病毒的测定和培养、病毒对外界因素的抵抗力,掌握病毒的化学组成和结构、病毒的繁殖过程。
2.1 病毒的一般特征及其分类
2.2 病毒的形态和结构
2.3 病毒的繁殖
2.4 病毒的测定和培养
2.5 病毒对物理、化学因素的抵抗力及污水处理过程对病毒的去除效果
原核微生物
课时目标:了解古菌的形态和分类、蓝细菌的形态与分类、立克次氏体、支原体、衣原体和螺旋体,掌握细菌的个体形态和大小、细菌的细胞结构和培养特征、革兰氏染色的步骤和机制、古菌的细胞结构、放线菌的形态和繁殖、蓝细菌的细胞结构、代谢与繁殖。
3.1 细菌的形态、细胞结构、培养特征和物理化学性质
3.2 古菌的特点、分类和培养方法
3.3 放线菌的形态、结构和繁殖
3.3 蓝细菌的形态、结构、分类及其与人类和环境的关系
3.4 其他原核微生物
真核微生物
课时目标:了解微型后生动物及其生物指示作用、真菌的一般特征和分类,掌握原生动物的形态特征和营养类型、原生动物的分类和各纲特征、原生动物在污(废)水生物处理中的作用、藻类的特征和分类、真菌的繁殖、酵母菌、霉菌的细胞结构和培养特征。
4.1 真核微生物的概念和特点
4.2 原生动物
4.3 微型后生动物
4.4 藻类
4.5 真菌
微生物的生理
课时目标:了解酶的组成、酶的分类和命名、酶的催化特征、影响酶活力的因素,掌握酶的结构、酶促反应的动力学方程、微生物的营养物及营养类型、微生物的培养基、营养物质的吸收和运输、微生物的产能代谢和合成代谢。
5.1 微生物的酶
5.2 微生物的营养
5.3 微生物的代谢
微生物的生长繁殖与生存因子
课时目标:了解微生物生长量的测定方法、影响微生物生长繁殖的不利因素、菌种的退化、复壮与保藏,掌握微生物的培养方法、细菌的生长曲线及其在污(废)水生物处理中的应用、微生物的生存因子、影响微生物生长繁殖的不利因素、微生物与其他生物之间的关系。
6.1 微生物的生长繁殖
6.2 微生物的生存因子
6.3 不利环境因子对微生物的影响
6.4 微生物与其他生物之间的关系
6.5 菌种的退化、复壮与保藏
微生物的遗传与变异
课时目标:了解遗传与变异的物质基础、基因突变的类型、分子遗传学技术在环境工程中的应用,掌握DNA的结构与复制、DNA的变性和复性、RNA的结构和分类、蛋白质的合成过程、原核微生物和真核微生物DNA转录的差异、基因重组、基因工程和PCR技术的原理和操作步骤。
7.1 微生物的遗传
7.2 微生物的变异
7.3 基因重组
7.4 突变体的检测与筛选
7.5 分子遗传学技术在环境工程和环境保护中的应用
微生物生态
课时目标:了解生态系统的基础知识、土壤的生态条件、空气微生物的种类、数量和分布、空气微生物的卫生标准和生物洁净技术、水体微生物群落,掌握微生物在土壤中的种类、数量和分布、土壤污染与土壤修复、空气微生物的检测、水体自净和污染水体的微生物生态、水体富营养化的概念与发生。
8.1 土壤微生物生态
8.2 空气微生物生态
8.3 水体微生物生态
微生物在环境 物质循环中的作用
课时目标:了解氧循环、天然含碳化合物的转化、含磷有机物的转化、铁、锰、汞的循环,掌握蛋白质水解与氨基酸转化、硝化作用、反硝化作用、固氮作用、无机硫的转化。
9.1 氧循环
9.2 碳循环
9.3 氮循环
9.4 硫循环
9.5 磷循环
9.6 铁、锰、汞的循环
水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理
课时目标:了解厌氧活性污泥的培养、高浓度有机废水的微生物处理,掌握好氧活性污泥的组成和性质、好氧活性污泥中的微生物群落、好氧活性污泥净化污(废)水的作用机理、菌胶团的作用、原生动物和微型后生动物在污(废)水生物处理和水体污染及自净中的作用、好氧活性污泥的培养、好氧生物膜中的微生物群落和培养、活性污泥膨胀的成因及控制对策、甲烷发酵的理论与机制。
10.1 污、废水生物处理中的生态系统
10.2 活性污泥膨胀的成因及控制对策
10.3 厌氧环境中活性污泥和生物膜的微生物群落
污、废水深度处理和微污染源水预处理中的微生物学原理
课时目标:了解微污染水源水微生物预处理及微生物群落、饮用水的消毒方法及其微生物学效应,掌握微生物脱氮原理、脱氮微生物和脱氮工艺、微生物除磷原理、除磷微生物及其工艺、人工湿地的组成、人工湿地净化污(废)的基本原理。
11.1 污(废)水的深度处理—脱氮、除磷与微生物学原理
11.2 微污染水源水预处理中的微生物学原理
11.3 人工湿地中微生物与水生植物净化污(废)水的作用
11.4 饮用水的消毒及其微生物学效应
有机固体废弃物与废气的微生物理及其微生物群落
课时目标:了解废气的生物处理方法,掌握堆肥法、堆肥化和堆肥的概念、好氧堆肥的原理和堆肥工艺 。
12.1 有机固体废物的微生物处理及其微生物群落
12.2 废气的生物处理
微生物学新技术在环境工程中的应用
课时目标:了解酶制剂的类型、酶的提取方法和纯化步骤、生物表面活性剂和生物乳化剂的开发与应用,微生物絮凝剂和沉淀剂的开发与应用、优势菌种的筛选步骤与菌剂制备及其应用,掌握固定化酶和固定化微生物的固定化方法。
13.1 固定化酶和固定化微生物在环境工程中的应用
13.2 微生物细胞外多聚物的开发与应用
13.3 优势菌种与微生物制剂的开发与应用
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预备知识

(1)生物学或生命科学基础知识;

(2)生物化学基础知识。


参考资料

1.参考教材

n  《环境工程微生物学》(第版) 周群英 王士芬主编 高等教育出版社  2015

n 《环境工程微生物学-原理与应用》(第三版)王国惠主编 化学工业出版社 2015

n 《环境工程微生物学》(第2版) 林海主编 治金工业出版社 2014

n 《环境微生物学》苏俊峰、王文东主编 中国建筑工业出版社 2013

2.参考文献

n《微生物学教程》(第三版) 周德庆编 高等教育出版社  2011

n《环境微生物学》(上、下)张甲耀、宋碧玉、陈兰洲、郑连爽主编  武汉大学出版社 2008

n《环境微生物技术》赵晓祥、张小凡 编著 化学工业出版社 2015

n 《环境生物技术原理与应用》 Bruce E. Rittmann, Perry L. McCarty 著, 文湘华、王建龙等译, 清华大学出版社 2012

3. 网络资源

n 南京大学《环境微生物学》精品课程网https://www.njude.com.cn/jingpin2008/hjwswx/kcms-5.htm

n 武汉大学微生物教学专题网站 https://www.icourses.cn/coursestatic/course_2774.html

n 华中农业大学微生物学教学网站 https://nhjy.hzau.edu.cn/kech/wswx/index2.htm

n 微生物学电子期刊链接https://www.e-journals.org/microbiology/

n中国微生物信息网络 https://sdb.im.ac.cn/chinese/chinese.html

n 英国biozone网站  https://www.biozone.co.uk/biolinks/microbiology/

n 美国微生物学会(American Society for Microbiology https://www.asm.org/

常见问题

无。

源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

河海大学
3 位授课老师
陈德强

陈德强

副教授

张松贺

张松贺

教授

赵振华

赵振华

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