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水处理生物学主要内容什么是微生物？人类与微生物之间的关系微生物的基本知识（特点、分类、命名、原核生物与真核生物的区别、病毒）水处理中的微生物微生物学及其发展水处理的微生物学研究进展课程安排什么是微生物微生物微生物（Microorganisms）是指所有形体微小单细胞的，或个体结构较为简单的多细胞，甚至无细胞结构的，必须借助光学显微镜甚至电子显微镜才能观察到的低等生物的通称。枯草杆菌大肠杆菌（基因工程菌）病毒微生物就在我们身边我们离不开微生物？大家想一想？微生物给我们带来了那些好处？我们和微生物的关系——食品酵母菌我们和微生物的关系——食品乳酸菌我们和微生物的关系——食品霉菌我们和微生物的关系——食品酵母菌我们和微生物的关系——抗生素微生物是不是也给我们带来了麻烦照片中的蓝色部分就是H5N1禽流感病毒，下面的红色部分则是健康人体细胞，照片显示H5N1正在攻击健康的细胞。我们和微生物的关系——病毒DNA蛋白质疾病埃博拉病毒脊髓灰质炎病毒我们和微生物的关系——疾病口蹄疫病毒烟草花叶病毒乙型肝炎病毒流感病毒微生物的残忍非典型性肺炎（SARS）禽流感今天一种新的瘟疫——艾滋病（AIDS）正在全球蔓延。1347年的一场由鼠疫耶森氏菌引起的瘟疫几乎摧毁了整个欧洲，有1/3的人（约2500万人）死于这场灾难，此后80年间，这种疾病一再肆虐，实际上消灭了大约75%的欧洲人口。解放前我国多次流行鼠疫，死亡率极高。下能让我们通过一个短片来更加详细地了解人类和微生物之间的关系！！微生物的特点分布广繁殖快：几十分钟一代（如果营养充分的话，一个大肠杆菌4～5d就可以形成与地球体积同样大小的杆菌群体）种类繁多个体小：微生物个体都很小，以µm量测，用显微镜观察容易发生变异罗伯特·虎克制造的显微镜（1665）放大倍数：140倍列文虎克和他的显微镜（约1680）光学显微镜基本结构：1.照明灯(Lamp)2.聚光器(Condenser)3.载物台和切片夹(Mechanicalstageandspecimenretainer)4.推进器(Mechanicalstageadjustmentknob)5.物镜(Objectives)6.粗细螺旋(Courseandfinefocusknob)7.目镜(Oculars)8.照相机等接口(Connectiontocamera,etc.)透射电子显微镜TRANSMISSIONELECTRONMICROSCOPE，TEM微生物的分类与命名水中的微生物非细胞形态的微生物—病毒（包括噬菌体）细胞形态的微生物原核生物细菌放线菌蓝藻（蓝细菌）藻类真菌原生动物后生动物酵母菌霉菌肉足虫鞭毛虫纤毛虫真核生物纤毛虫按照界门纲目科属种分类生物非细胞结构的生物—病毒界（包括噬菌体）具有细胞结构的生物原核细胞生物—原核生物界（Procaryota）细菌门Bacteriophyta放线菌亚纲Actinomycetes蓝藻Cyanophyta（蓝细菌）真菌界Fungi原生动物门Protozoa酵母菌霉菌真核细胞生物真细菌亚纲Eubacteriae真细菌纲Eubacteriae立克次氏体纲Rikettsiae粘细菌纲Myxobacteriae螺旋体纲Spirochaetae支原体纲Mycoplasmae真核原生生物界Rotistae动物界Animalia植物界Plantae真核藻类微型后生动物高低等动物低等植物高等植物微生物的分类界Kingdom——真核原生生物界Protistae门Phylum（Division）——原生动物门Protozoa纲Class——纤毛纲Ciliata目Order——缘毛目Peritrichida科Fiamly——钟形科Vornicellidae属Genus——钟虫属Vorticella种Species——小口钟虫Vorticellamicrostoma亚界、亚门、亚纲、亚目、亚科、族、亚族、亚属、亚种微生物的命名林奈“双名法”：属名+种名形容词属名：拉丁字名词，字首字母大写，由微生物的构造、形状或由科学家名字而来，描述微生物的主要特征。种名：拉丁字形容词，字首字母小写，为微生物的色素、形状、来源、病名或科学家的姓名，描述微生物的次要特征。Stapylococcusaures金黄色葡萄球菌Bacillussubtilus枯草芽孢杆菌Saccharomycespastori巴斯德酵母Clostridiumtetani破伤风梭菌Escherichiacoli大肠杆菌，缩写E.coliPseudomonasfluorescens荧光假单胞菌Pseudomonassp.假单胞菌属（泛指某一属微生物）区分原核生物和真核生物原核生物真核生物特点①原核生物是具有原核细胞的生物②原核细胞的核发育不完全，只有一个核质高度集中的核区（似核结构），不具有核膜，核物质裸露，与细胞质没有明显的界限③没有分化特异的细胞器，只有膜体系的不规则的泡沫结构。①具有真核细胞的生物②真核细胞内有发育完好的细胞核，有核膜是细胞核与细胞质有明显界限③有高度分化的特异细胞器（如线粒体、叶绿体、中心体、高尔基体）。可见性原核生物微小，在显微镜下可见有的肉眼可见，有的借助显微镜代表细菌、放线菌、蓝细菌等酵母菌、霉菌、藻类、原生动物等原核生物和真核生物的细胞结构细胞质似核细胞膜核糖体细胞核核仁线粒体病毒没有细胞结构只有DNA或RNA遗传物质靠宿主细胞来复制自身大小在0.2µm以下，需用电子显微镜观察。DNA蛋白质水处理中的微生物——给水处理中的微生物病原菌：痢疾、伤寒、霍乱等病原菌，都可以通过水传播，消毒可以解决这个问题。另外：隐孢子虫和贾滴虫给水生物处理：生物陶粒滤池、生物活性碳水处理中的微生物——废水的物理、化学处理物理处理：格栅、沉淀、过滤（颗粒状）化学处理：酸碱中和、氧化还原、电解、化学沉淀物理化学处理：混凝、气浮、吸附、离子交换、膜法以上方法都有各自适用的范围。水处理中的微生物——废水的生物处理对于城市污水、有机废水（导致环境污染的主要问题）如何来处理？生物处理废水中的有机物质微生物作为食料合成细胞物质微生物大量繁殖废水中有机物被降解微生物自身絮凝沉淀，排除废水的到了净化回流污泥二次沉淀池废水曝气池初次沉淀池出水空气剩余活性污泥活性污泥法的工艺流程生活污水或城市废水的处理流程高碑店污水处理厂的工艺流程图活性污泥系统正在运行的曝气池活性污泥是微生物群体及它们所吸附的有机物质和无机物质的总称。微生物群体主要包括细菌、原生动物和藻类等。物理性质——“菌胶团”——“生物絮凝体”颜色：褐色、（土）黄色、铁红色气味：泥土味（城市污水）比重：略大于1（1.0021.006）粒径：0.020.2mm比表面积：20100cm2/ml水处理中的微生物枯草杆菌大肠杆菌（基因工程菌）微生物学及其发展微生物是个体很小的生物，其大小用µm来量测，用显微镜来观察。包括基础微生物学和应用微生物学水处理微生物学——应用微生物学（包括基础微生物学的内容）微生物的发现世界上，很早就有关于看不见的生物的描述。真正看到并描述微生物的第一人是荷兰商人安东·列文虎克（1632-1723），他利用自制的显微镜发现了微生物世界。微生物学发展过程中的重大事件1857巴斯德证明乳酸发酵是由微生物引起的1864巴斯德建立巴氏消毒法1929Fleming发现青霉素1953Watson和Crick提出DNA双螺旋结构1983-1985Millus建立PCR技术1996第一个自养生活的古生菌基因组测序完成1997第一个真核生物（啤酒酵母）基因组测序完成微生物学发展的奠基者——巴斯德（1822-1895）彻底否定了“自生说”学说实验证明了空气中的微生物引起了有机质的腐败免疫学——预防接种证实发酵是由微生物引起的其他贡献——巴氏消毒法微生物学发展的奠基者——柯赫（1843-1910）具体证实了炭疽病菌是炭疽病的病原菌。发现肺结核病的病原菌——诺贝尔奖提出了证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本法则——柯赫法则用固体培养基分离纯化微生物的技术配制培养基20世纪的微生物学1.多学科交叉促进微生物学的全面发展微生物学走出了独自发展、以应用为主的狭窄研究范围，与生物学发展的主流汇合、交叉，获得全面、深入发展。2.微生物学推动生命科学的发展促进许多重大理论问题的突破对生命科学研究技术的贡献微生物与“人类基因组计划”我国微生物学的发展21世纪微生物学展望微生物基因组学研究将全面展开以了解微生物之间、微生物与其他生物、微生物与环境的相互作用为研究内容的微生物生态学、环境微生物、细胞微生物学等，将在基因信息的基础上获得长足发展，为人类的生存和健康发挥积极作用微生物生命现象的特性和共性将更加受到重视与其他学科实现更广泛的交叉，获得新的发展微生物产业将呈现全新的局面水处理生物学水处理生物学是研究微生物对废水的作用与规律的科学。阐明微生物对废水中有机物、营养盐类及重金属等去除的微生物学原理及其规律。水处理生物学研究的内容水处理生物学是在微生物的形态、细胞结构及其功能，微生物的营养、呼吸、物质代谢、生长、繁殖、遗传和变异等基础知识的基础上，阐述城市生活污水、工业废水和污泥生物处理中的微生物。微生物与水处理工程研究进展土著菌的开发利用构建遗传工程菌固定化细胞技术在水处理中的应用废水资源化绪论——2学时第一章细菌的形态和结构——2学时第二章细菌的生理特性——6学时第三章细菌的生长和遗传变异——4学时第四章其他微生物——6学时第五章水的卫生细菌学——2学时第六章废水生物处理中的微生物及水体污染的指示生物——6学时第七章微生物的研究方法——2学时水生动植物内容课程安排课程要求出勤情况课堂问答情况作业期末考试活学活用