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SPOC学校专有课程
环境工程微生物学
第1次开课
开课时间: 2023年03月10日 ~ 2023年06月10日
学时安排: 4小时每周
当前开课已结束 已有 1 人参加
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spContent=亲爱的同学,您好!首先欢迎您参加本课程的学习,成为《环境工程微生物学》课程的学员。让我们一起走进微生物的世界吧!
亲爱的同学,您好!首先欢迎您参加本课程的学习,成为《环境工程微生物学》课程的学员。让我们一起走进微生物的世界吧!
—— 课程团队
课程概述

《环境工程微生物学》是江苏开放大学环境工程、环境科学专业学生必修的重要的专业基础课。通过本课程的学习,学生应掌握微生物的基础知识、微生物生态与环境生态工程中的微生物作用原理。熟悉微生物学在废水、废气以及固体废弃物等处理方面的作用原理。了解微生物遗传学以及微生物在环境工程领域应用的新工艺和新方法。利用所学的这些基本知识将有助于后续课程的学习。


授课目标

通过环境工程微生物的学习,学员能够

1.      掌握微生物的分类及细胞结构,各类微生物的一般形态结构特点。熟悉与环境工程有关的细菌、放线菌、蓝绿细菌、真核微生物等几大类生物;认识微生物的特殊形态结构和病毒。

2.      了解微生物的生长繁殖、营养结构与营养类型,代谢与呼吸作用,环境温度、溶解氧、有毒有害物质、辐射等对微生物的影响;掌握细菌生长曲线以及在污水处理中的应用。运用酶的基本概念,微生物之间的相互关系,遗传与变异的基本概念;了解基因工程在环境中的应用。

3. 了解微生物对自然界物质循环的作用,在环境污染治理中的作用;运用自然生态系统中微生物的分布情况及检测,微生物的控制;掌握如何运用环境污染控制与治理的微生物学原理;了解微生物学新技术在环境工程中的应用。


成绩 要求

理论考核安排在学期末进行,总评成绩按照“单元测验”40% + 在线考试45% + 视频学习完成度10% + 论坛参与情况5%


课程大纲
绪论
课时目标:掌握微生物的概念,微生物的特点,微生物的种类,了解环境工程微生物的研究对象。
1. 绪论
病毒
课时目标:熟悉病毒的特点、分类、形态结构、繁殖过程和病毒的抵抗力。
1. 病毒
原核微生物
课时目标:1. 掌握细菌的个体形态,细胞的基本结构和细菌的特殊结构、繁殖与菌落特征,细菌在生态环境中的作用。2. 了解古菌、放线菌、蓝细菌的个体形态、菌落特征、繁殖方式。
1. 细菌细胞的结构特点。
2. 细菌和放线菌的基本特征和菌落特征。
3. 革兰氏染色的方法和机理。
4. 蓝细菌常见代表属的识别特征。
真核微生物
课时目标:1. 了解原生动物的个体形态、繁殖方式、营养与繁殖,掌握其在污水生化处理中所起的指示生物的作用。2. 了解后生动物的个体形态、繁殖方式、营养与繁殖,掌握其在污水生化处理中所起的指示生物的作用。3. 了解藻类的个体形态、菌落特征、生理特性,藻类在生态环境中的功过。4. 了解真菌的分类及个体形态、菌落特征、繁殖方式。掌握霉菌酵母菌的特征及其在生态环境中的作用。
1. 原生动物:个体形态、繁殖方式、营养与繁殖,生物作用。
2. 微型后生动物:个体形态、繁殖方式、营养与繁殖,生物作用。
3. 藻类:个体形态、菌落特征、生理特性及生态环境中的功过。
4. 真菌:分类及个体形态、菌落特征、繁殖方式、生态作用。
微生物的生理
课时目标:1.了解酶的组成、酶的性质与作用特征和酶的种类与结构。了解按催化反应的性质酶的分类及其作用。2.掌握微生物的化学组成与营养的类型。3.了解培养基的分类,其配制方法。
1. 微生物的酶:酶的组成、酶的性质与作用特征和酶的种类与结构。
2. 微生物的营养:微生物的化学组成、营养的类型 。
3. 微生物的培养基:分类、配制方法。
4. 微生物的产能代谢与呼吸作用:产能代谢、呼吸作用、微生物的好氧呼吸、无氧呼吸和发酵作用的机理及其对应微生物群类的相关性。
微生物的生长繁殖与生存因子
课时目标:掌握细菌生长曲线以及在污水处理中的应用、熟悉微生物与微生物之间的关系、掌握微生物的纯培养技术。
1. 微生物的生长繁殖。
2. 微生物的生存因子。
3. 其他不利环境因子对微生物的影响。
4. 微生物与微生物之间的关系。
5. 菌种的退化、复壮与保藏。
6. 微生物的纯培养。
微生物的的遗传和变异
课时目标:掌握微生物遗传和变异的特点,了解基因重组。
1. 微生物的遗传。
2. 微生物的变异。
3. 基因重组。
4. 突变体的检测与筛选。
5. 分子遗传学新技术在环境工程与环境保护中的应用。
微生物的生态
课时目标:1. 了解土壤、空气中微生物的种类、数量和分布。2. 掌握水体自净和污染水体的微生物生态及及水体富营养化的微生物学机理。
1. 生态系统
2. 土壤微生物生态
3. 空气微生物生态
4. 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:1. 掌握碳循环、氮循环过程中几种主要物质的转化过程。2. 了解氧循环、硫循环、磷循环的途径。
1. 氧元素在生物圈的循环过程;
2. 纤维素、果胶质、淀粉、脂肪、烃类物质中主要元素碳的循环和转化;
3. 生物圈中氮元素的循环转化及微生物的硝化、反硝化和固氮作用;
4. 硫、磷、铁等元素在生物圈中的循环转化作用。
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:1. 掌握好氧活性污泥和厌氧活性污泥的净水机理。2. 掌握活性污泥膨胀成因及对策。3. 了解好氧活性污泥的相关工艺。
1. 污(废)水生物处理中的生态系统。
2. 活性污泥丝状膨胀的成因及控制对策。
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:1. 了解脱氮、除磷的目的和意义。2. 了解微生物脱氮、除磷原理及相关微生物。3. 了解微污染水源水预处理的目的和意义、水源水污染源和污染物、微污染水源水微生物4. 预处理过程及微生物群落。5. 了解饮用水的消毒及其微生物学效应。
1. 污(废)水深度处理——脱氮、除磷与微生物学原理。
2. 微污染水源水预处理中的微生物学原理。
3. 人工湿地中微生物与水生植物净化污(废)水的作用。
4. 饮用水的消毒与其微生物学效应。
5. 有机固体废物的微生物处理及其微生物群落。
6. 废气的生物处理。
有机固体废物与废气的微生物处理及其微生物群落
课时目标:1. 理解有机固体废物处理中的微生物原理。2. 了解污泥的最终处置和垃圾渗滤液的处置。3. 了解几种典型的废气的微生物处理方法。
1. 有机固体废物的微生物处理及其微生物群落。
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:1. 了解固定化酶和固定化微生物及其在环境工程领域的应用实例。2. 了解微生物细胞与微生物能源的开发应用。
1. 固定化酶和固定化细胞在环境工程中的应用。
2. 微生物细胞外多聚物的开发与应用。
3. 优势菌种与微生物制剂的开发与应用。
4. 微生物能源的开发与应用。
实验与技能训练环节
课时目标:微生物学实验是以基础实验为前提,进一步提高学生的综合素质,从而发挥学生的创造性、自主性。
1. 显微技术
2. 微生物的纯培养
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预备知识

生物学基础知识和化学基础知识

参考资料

1周群英、王士芬,《环境工程微生物学(第4版)》,高等教育出版社, 2015年11月。

2乐毅全、王士芬,《环境微生物学》,第三版,化学工业出版社,20191月。

3王家玲,《环境微生物学》,第二版,高等出版社,20041月。


江苏开放大学
1 位授课老师
潘涛

潘涛

副教授

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