微环.境生物图谱马放杨基先魏利等著HUANJINGWEISHENGWUTUPU中国环境科学出版社
《环境微生物图谱》编委会主编马放杨基先魏利杜大仲贾学斌副主编王立任南琪主审福香PDG
序水是社会经济发展的宝责资源，也是人类生存、生活不可替代的生命源泉。自古以来，人类文明的兴衰无不与水息息相关，各大名城古都无不伤水而居。因为水，地球才有了生命，城市才有了灵气。我国的水资源总量约为28000亿m，人均占有水资源不足2200m，约为世界人均水量的1/4，列世界第121位，是一个不折不扣的货水国。随着我国经济的迅猛发展，人口的增加，人民生活水平逐步的提高，工业化和城市化步伐的加快，用水量也急剧增加，污水排放量也相应增加，用后的污水未经处理或未达到足够深度的处理便排放，污染了纯净的自然水体，进一步加剧了我国水资源短缺的局面，导孜了淡水资源的短缺和水环境的污染。2008年温家宝总理在“两会”政府工作报告中指出，力争用两年时间在36个大城市率先实现污水的全部收集和处理。据中国水网《全国污水处理行业分析》的报告序中指出，截至2008年5月，全国36个大城市污水厂运营总数为327座，占全国污水i厂的25%，这些污水厂平均日处理能力为191.57万m，实际投资规模为719.36亿元，平均负荷率为71.1%。报告指出，36个大城市中，污水处理率最高的为合肥市达到了94.4%，还有11个城市污水处理率在60%以下，而重庆和西安污水处理率还不到40%。预计到“十一五”期末，我国污水厂数量将达到3000座，如何保证建成后的污水处理厂能够高效，稳定地运行成为垂待解决的问题。与此同时，饮用水安全问题已引起人们的高度重视，特别是新的《生活饮用水卫生标准》（GB5749一2006）预布实施，水质检测指标由原来的35项增加至106项，饮用水安全保障技术成为热门的研究领域。从饮用水水源保护、常规处理的强化、深度处理、安全输配，到全流程的应急预警，目的就是要保障饮用水的安全。近年来，随着环境微生物学的发展，在水源的综合保护、人工水体的生态改善饮用水的深度净化、污水的生态处理与货源化利用、水环境的生物监测、自然水体的修复，绿色净水剂的开发等方面，微生物发挥着越来越重要的作用，并受到广泛的重视。目前，我国水处理厂的污水处理方法主要是以生物处理方法为核心，但从微生物角度，如何实现水处理厂的快速启动，以及高效、稳定的运行，是发挥污水处理厂最大绩效的关键所在。我国水厂运行管理和技术人员的水平相对较低，主要原国是缺少相关的培训和资料，尤其是水环境中微生物的监测，即容易实现感观的认识及快速查询的实用性微生物图谱这类书籍质乏。针对广大从事生物处理领域的科研工作者、管
目录第一部分环境微生物图谱第1章细菌221.1球菌1.2杆菌51.3螺旋菌121.4产乙醇杆菌属（Ethanoligenensgen.nov.）13第2章放线菌14真菌第3章183.1霉菌183.2酵母菌23第4章蓝藻27最录第5章藻类375.1金藻门37V5.2黄藻门435.3硅藻门44555.4甲藻门5.5隐藻门635.6裸藻门65715.7绿藻门第6章88原生动物896.1鞭毛虫纲976.2肉足虫纲1186.3纤毛虫纲151第7章轮虫164第8章甲壳动物8.1枝角类1641708.2桡足类172第9章其他微型后生动物1729.1线虫1729.2腹毛虫1739.3水栖豪毛类动物
177第二部分环境微生物图谱在工程中的应用178第10章污水生物处理中的微生物17810.1污水生化处理中主要微生物类群18210.2微型动物在污水生物处理中的作用18310.3污水生物处理系统中的指示性生物19010.4污水生物处理系统的生物监测与系统运行管理200第11章给水处理中的微生物20011.1水中的细菌及病原微生物20611.2水源病原污染指示微生物20811.3饮用水的卫生细菌学检验20911.4生活饮用水卫生标准测定214第12章循环冷却水系统中的微生物21412.1概述21412.2循环冷却水系统及其水质特点21612.3工业循环冷却水系统中的微生物及其危害环境微生物图谱22312.4循环冷却水中微生物的控制22812.5循环冷却水中微生物的控制实例235天然水体中的微生物及其在水质监测中的作用第13章23513.1污染水体的生物监测中的微生物学方法vi23813.2河流水体的污染带划分及典型指示生物24213.3湖泊富营养化的藻类生物学评价及污染指示种24913.4水库，湖泊中藻类的监测和控制252第14章生物絮凝剂产生菌类图谱25214.1细菌26214.2放线菌26414.3真菌268第15章生物破乳剂产生菌类图谱26815.1细菌27315.2真菌275第16章好氧反硝化菌27516.1氮素污染的危害27616.2常用的水体脱氮方法概述27616.3传统生物脱氮原理27616.4异养硝化与好氧反硝化285同步硝化反硝化（SND）16.5新型生物脱氨工艺PDC287油田回注水系统中硫酸盐还原菌和厌氧反硝化细菌特性第17章28717.1硫酸盐还原菌的系统发育分析及形态特征29317.2DesulfovibriodesulfuricansstrainF8特征描述及基因克隆
17.3大庆杆菌-MF新种的特征及其生物降解特性29517.4大庆杆菌-WL新菌的特征及其生物降解特性29717.5生态调控硫酸盐还原菌机理验证301第18章嗜盐菌314第19章工程菌剂及应用32419.1工程菌的概述32419.2废水处理中的微生物类群32419.3北方寒冷地区微生物类型及特性32519.4工程菌剂应用实例327第20章环境微生物非培养技术33720.1传统的微生物纯培养技术33720.2微生物非培养技术33920.3环境微生物多项分类34320.4展望35420.5微生物的各类鉴定方法比较355聚viiT福
第一部分环境微生物图谱
第1章细菌细菌是一种具有细胞壁的单细胞原核生物，裂殖紫殖，个体微小，多数在1um左右，通常用放大1000倍以上的光学显微镜或电子显微镜才能观累到。各种细菌在一定的环境条件下，有相对恒定的形态和结构，其通过培养手段形成的菌落等也有相对固定的形态（图1-1），这有利于细菌的鉴定和研究，细菌的基本形态分为：球状、杆状和螺旋状3种，分别称为球菌、杆菌和螺旋菌（包括弧菌）。在自然界中，杆菌最为常见，其次是球菌，螺旋菌最少。环境微生物图谱正面视图表面结构、动态及边线2图1-1细菌菌落特征1.1球菌细胞呈球形或球形，其大小以细胞直径来表示，二般为0.5一1.0um。由于有此球菌在分数后子细胞并不立即分开，面且球菌分裂面不同分裂后各子细胞排列呈现不同的空间排列方式，如果只有一个分裂面，新个体分散而单独存在，或成对排列，或链状排列，就形成了单球菌，如尿索微球菌（Micrococcusureae)，双球菌，如肺炎10001单球菌双球菌（Diplococcus2双球菌3链球菜pneumoniae），链球菌，如2088884四连球菌乳链球菌（Streptococcus5八登球菌lactis），如果有两个分裂6葡莉球菌30+8808面并且相互垂直就形成四88888联球菌，如四联微球菌40-(Micrococcus.tetragemus).508888如果有三个分裂面并相互重直、就形成八叠球菌，88860-如巴氏甲烧八叠球菌(Methanosarcina图1-2球菌的排列方式
barkeri)，如果分裂面不规购，子细胞排列无次序而像一串葡葡，就形皮葡萄球菌，如金黄色葡萄球蘭（Staphylococcusaureus）（图1-2）1.1.1微球菌属（Micrococcus）微球菌属（Micrococcus）细胞一般为直径0.5~3.5um的球形，单生，成对或形成四联，八叠或不规则聚集（图1-3）般不运动，革兰式阳性，严格好氧，不生芽抱，含有胡萝下素类色素常形成有色的菌落，能氧化葡葡糖等有机物为醋酸或彻底氧化为CO，与HO，其生活需要维生素，是需氧性微生物。生长适宜温度为25~37℃常存在于土壤及淡水中，也可见于皮肤上。图1-3微球菌第章细1.1.2葡萄球菌属（Staphylococcus）3葡萄球菌属（Staphylococcus）球形，直径0.5一1.5um，各个菌体的大小及排列也较整齐，细膜紧殖时量多个平面不规则分裂，有单生，成对或堆积成葡莓串状排列。无芽孢及鞭毛，不运动（图14）。一般不形成美膜，革兰染色阳性。含有胡萝下素类色素。薄性厌氧微生物，在厌氧条件下发酵葡爵糖主要产生乳酸，在有氧条件下主要产生醋及少量CO，生长适宜温度为35~40亡，适宜pH为7-75，在15%食益液中能生长：对一般抗生素敏感。常在动物体上寄生，有致病性。代表种为金黄色葡萄球菌，图1-4葡萄球菌1.1.3奈瑟菌属（Neisseria）奈恶菌属（Neisseria）直径0.6-1.0um，单个排列但常有成对的、两个平面分裂革兰染色明性，不形成芽抱：无鞭毛，不运动、可能出现美膜和纤毛，有两种具黄绿色色素，需要复杂的生长素，有些种嗜益，有机化能营养类型，利用少数碳水化合物，好氧或兼性庆氧，最适温度约37℃。接触酶和细胞色素氧化酶反应阳性，在哺乳动物的黏膜上寄生，常见种类见图1-5
图1-5奈瑟菌1.1.4布兰汉球菌属（Branhamella）布兰汉球菌属（Branhamella）通常为球菌，排列成双球，两个平面分裂。无芽孢，不运动，革兰染色阴性。有机化能营养类型，遇碳水化合物不产酸，不产黄色色素，在无血通用培养基上生长。好氧，最适温度37℃，接触酶和细胞色素氧化酶阳性，通常硝酸盐还原，哺乳动物黏膜上寄生（图1-6）。环境微生物图谱图1-6布兰汉球菌1.1.5链球菌属（Streptococcus）链球菌属（Streptococcus）呈球形或卵圆形，直径为0.5一1.0um，呈或对或链状排列，链的长短各不相同，短的由4～8个细菌组成，长的达20～30个，细菌的种类及生长环境是决定链长短的主要因素。在液体培养基中易呈长链，而在固体培养基中常呈短链，易与葡葡球菌相混淆。大多数链球菌在幼龄（生长的前2~4h）培养可见到由透明质酸形成的美膜，继续培养时本菌产生透明重酸酶而使英膜消失，不形成芽抱，也无毛，不能运动，细题壁外有菌毛。革兰染色阳性，多数兼性厌氧，少数庆氧，过氧化氯酶阴性，最PDG适温度37℃，最适pH值为7.4~7.6。有机营养型，使前数糖发酵产生乳酸，无接触酶。常见球菌模式和种类见图1-7图1-7链球菌