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緒　論

【知識框架】

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【重點難點歸納】

一、環境與環境工程面臨的問題、可持續發展與微生物

1．背景

（1）"三廢"

各種新興工業生産的飛速發展，産生各種工業廢水；各種類型的工廠和汽車産生大量廢氣；由于長期的污（廢）水澆灌農作物或用于廢水土地處理，有機固體廢物的填埋處置，污（廢）水及固體廢物滲濾液滲漏到地下水，造成土壤和地下水污染。總而言之，廢水、廢氣、固體廢物三大公害嚴重污染人類的生存環境。

（2）環境污染事件

世界八大環境污染事件：洛杉矶光化學煙霧事件；多諾拉煙霧事件；馬斯河谷煙霧事件；倫敦煙霧事件；四日市哮喘事件；痛痛病事件；水俣病事件；米糠油事件。

（3）可持續發展

可持續發展是指既滿足當代人的需求，又不對後代人滿足其自身需求的能力構成危害的發展，該觀點由聯合國世界環境與發展委員會（WCED）主席、挪威前首相布倫特蘭夫人在1987年發表的長篇報告《我們共同的未來》中首次提出。

2．微生物的作用

（1）環境保護和環境治理

在保持生态平衡等方面，微生物與其他生物一樣，起着舉足輕重的作用。其次，由于微生物具有容易發生變異的特點，易呈現出更加豐富的多樣性，因此在環境污染中，微生物也起着舉足輕重的作用。

（2）生物工程

分子生物學、分子遺傳學的發展，促進了微生物分類學的完善，也促進微生物應用技術的進步，推動了生物工程的發展，酶學和基因工程在各個領域得到應用和長遠的發展。

（3）環境工程

固定化酶、固定化微生物細胞處理工業廢水，篩選優勢菌，篩選處理特種廢水的菌種，探索用基因工程技術構建超級菌，已應用于環境工程事業。

二、環境工程微生物學的研究對象和任務

1．研究對象

①微生物的形态、細胞結構及其功能，微生物的營養、呼吸、物質代謝、生長、繁殖、遺傳與變異等的基礎知識；

②栖息在水體、土壤、空氣、城市生活污水、工業廢水和城市有機固體廢物生物處理，以及廢氣生物處理中的微生物及其生态；

③飲用水衛生細菌學；

④自然環境物質循環與轉化；

⑤水體和土壤的自淨作用，污染水體治理、污染土壤的治理與修複等環境工程淨化的原理。

2．研究任務

①利用有益微生物資源為人類造福，防止、控制、消除微生物的有害活動，化害為利；

②在醫療方面，緻病菌滅活制成疫苗作為預防藥，增強人體免疫力；

③利用有益微生物來處理環境中的各種有害物質。

三、微生物的概述

微生物是指肉眼看不見的、必須在電子顯微鏡或光學顯微鏡下才能看見的所有微小生物。

1．微生物的分類和命名

（1）微生物的分類

①概述

為了識别和研究微生物，将各種微生物按其客觀存在的生物屬性及它們的親緣關系，有次序地分門别類排列成一個系統，從大到小，按域、界、門、綱、目、科、屬、種等分類。

②分類系統

a．前蘇聯克拉西裡尼科夫所著《細菌和放線菌的鑒定》中的分類；

b．法國的普雷沃所著《細菌分類學》中的分類；

c．美國細菌學家協會所屬伯傑氏鑒定手冊董事會組織各國有關學者寫成的《伯傑細菌鑒定手冊》中的分類；

d．魏特克提出微生物五界分類系統，後來被Margulis修改成為普遍接受的五界分類系統：原核生物界、原生生物界、真菌界、動物界和植物界；

e．我國王大耜教授提出六界：病毒界、原核生物界、真核原生生物界、真菌界、動物界和植物界。

（2）環境與環境工程中的微生物範疇（見圖緒-1）

圖緒-1　環境與環境工程中的微生物與水生植物

（3）微生物的命名

①微生物的命名采用生物學中的二名法，即用兩個拉丁詞命名一個微生物的種。

②這個種的名稱是由一個屬名和一個種名組成，屬名和種名都用斜體字表達，屬名在前，用拉丁文名詞表示，第一個字母大寫。種名在後，用拉丁文的形容詞表示，第一個字母小寫。

2．病毒和類病毒

病毒沒有細胞結構，是明顯區别于原核微生物和真核微生物的一類特殊的超微生物。類病毒是比病毒小的超微小生物。

3．原核微生物與真核微生物（見表緒-1）

表緒-1　原核微生物與真核微生物的區别

4．微生物的特點（見表緒-2）

表緒-2　微生物的特點

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