第一章绪论环境生物技术开端-活性污泥法•1914年：W.Lockett和E.Alden发明“活性污泥法”---环境生物技术的开端污染物降解研究热点（1）分离具有特殊分解功能的环境微生物，用分子探针监测它们在不同环境中的分布及与其它微生物种类之间的关系；（2）将降解基因转移到受体微生物中，实现降解功能在常见微生物体内的表达；（3）在分子水平上确定与代谢分解相关的主基因或片段；（4）走出单纯分解和矿化的旧模式，探索对有毒污染物的转化，并实现生产工业合成中所需的中间产物或原料。
第二章环境：存在的空气、水和土壤以及包括建筑物在内的空气和地面或地下的自然或人为结构中的空气及其组成要素。
污染：任何对环境中生存的人或其他生命有机体产生危害的物质释放到环境中的行为。
环境污染（狭义）：主要指人类活动所导致的环境质量下降并影响人类正常生存和发展的现象。
环境污染（广义）：由于自然的或人为的活动引起某些物理、化学和生物等有毒因素或有害因素进入环境，在数量或强度上超出了环境的自净能力，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境和它的组成要素如大气、水体、土壤等发生改变，扰乱和破坏了环境生态平衡，进而使环境系统状态与功能变差，最终影响人类及其他生物正常生存和发展的环境不协调现象。
环境污染大致可以按污染物性质、污染物形态、被污染的客体、污染原因、污染程度、污染影响范围环境污染的特征要详细讲讲不能直接答点污染的广泛性危害的长期性作用的复杂性影响的多样性治理的困难性生物富集性生物有机体或处于同一级营养上的生物种群（包括动物、植物），从周围环境中通过蓄积难分解有机毒物或某些重金属、类金属及其化合物等，使生物体内此类物质的浓度远高于环境介质中浓度的现象。
自净作用是指通过物理的、化学的、生物的作用，逐步消除污染物达到自然净化的过程。
（1）物理净化---污染物由于稀释、扩散、凝聚、吸附、淋洗、沉降、挥发等作用使污染物质沿着物流方向降低的过程。
（2）化学净化---污染物由于氧化、还原、化合、分解、交换、络合等使污染物质浓度沿物流方向降低的过程。
（3）生物净化---依靠生物的氧化、降解或转化等作用将环境中的有机污染物逐渐变为无机物质的过程。
BOD5一般情况下以水温为20℃，5 d的生化需氧量作为度量污染水体中的有机物浓度，以BOD5表示。
COD用强氧化剂（我国法定用重铬酸钾）在酸性条件下将有机物氧化成CO2与H2O所消耗的氧量，以COD Cr表示，简写为COD。
POPs；持久性有机毒物大多是有机氯、氰化物不是POPs有机氯、有机汞等一类很难生物降解或不能降解的有机毒物，由于它们的化学性质稳定，很难被生物降解，因而会长期存在于环境中，这类有机毒物被称为持久性有机污染物。
优先控制污染物；优先控制污染物种类-我国249种上了黑名单68种指的是在众多的污染物中筛选出的潜在危险大并作为优先研究与控制对象的污染物。
八大公害事件- 九州水俣病、镉污染引起痛痛病污染控制策略-稀释和分散、浓缩和封存1.稀释和分散包括经过物理的分散作用而引起的污染物稀释。
空气流动能很好地将气体排放物扩散和稀释。
大量的水体或河流都有好的分散和稀释潜力。
流动的水比静止的水能更快地分散污染物。
通过土壤的转移也是一种分散和稀释的途径，土壤中的水在物质迁移中起了重要的作用。
土壤中的动植物群落的活性对污染控制也起着促进作用。
2.浓缩和封存把有害物质聚集在一起，以防止泄露到周围环境中。
采用哪种策略取决于具体情况，特别是应该更多地考虑环境体系的敏感性，有时2种策略同时采用。
有机物含量生物指标的优缺点BOD5做、COD做BOD5该指标优点：1）反映了微生物氧化有机物的状况，直接从卫生学角度阐明被污染的程度。
该指标缺点：1）测定时间需5 d，仍有点长，难以及时指导生产实践；2）如果污水中难生物降解的有机物浓度较高，BOD5测定结果误差较大；3）某些工业废水不含微生物生长所需的营养物质，或者含有抑制微生物生长的有毒有害物质，就会影响测定结果。
COD该指标优点：1）由于重铬酸钾的氧化能力极强，可较完全地氧化水中各种性质的有机物，能较精确地表示污水中有机物的含量；2）测定时间只需几个小时，且不受水质影响；该指标缺点：1）COD不仅代表水中有机物的含量，还包括了水中还原性无机物被氧化的耗氧量，故也存在一定的误差。
可生化性指标＞0.3才适合用生物处理BOD5/COD的比值可以作为污水是否适宜于采用生物处理的判别标准，称为可生化性指标，比值越大，越容易被生物处理。
第三章环境污染控制的微生物方法和原理第一节污染环境中微生物主要类型主要类型：细菌、放线菌、蓝细菌、光合细菌、真菌、原生动物、微型后生动物、微型藻类丝状细菌（鞘细菌）：在水生环境、潮湿土壤及活性污泥中普遍存在的一类丝状细菌，细胞排列成丝状，其外包围有透明的衣鞘。
以衣球菌（Sphaerotilus）分布最广、数量最多，引起活性污泥丝状膨胀的主要菌种。
细菌的特殊结构荚膜、菌胶团、黏液层；荚膜的生理功能；菌胶团的定义菌胶团的作用（1）荚膜（Capsule）：许多细菌能分泌一种透明的黏性物质于细胞壁的表面，完全包围并封住细胞壁，使细菌与外界环境有明显的边缘，这层黏性物质称为~。
主要生理功能（a）保护细菌免受干燥影响；（b）保护致病菌免受宿主白细胞的吞噬；（c）荚膜有助于细菌的侵染力；（d）当缺乏营养时，可作碳（氮）源和能源被利用；（e）在废水生物处理中，荚膜有生物吸附作用，能将废水中有机物、无机固体及胶体物吸附在细胞表面上。
（2）黏液层：有些细菌虽不产生荚膜，但仍分泌多糖黏性物质，疏松地附着在细胞壁的表面，与外界环境没有明显的边缘，称为~。
主要生理功能（a）在废水生物处理中有生物吸附作用，在曝气池中因搅动或水的冲击，黏液物质容易剥落。
3）菌胶团（Zoogloea）：在纯培养或混合培养中，细菌之间按照一定的排列方式互相黏集在一起，由公共荚膜包围形成一定形态的细菌基团，称为~。
菌胶团形状多样，有球形、蘑菇形、分支状、不规则形等；构成活性污泥絮凝体的主要组成部分，有很强的吸附、氧化分解有机物的能力；有较好的沉降性能，利于在二沉池中实现泥水分离；通过细菌相互黏结能防止细菌被微型动物所吞噬污染控制中常见菌属最常见的是动胶菌属：形成活性污泥贡献最大丝状菌过多生长会引起污泥膨胀（代表：球衣菌属）动胶菌属（Zoogloea）主要特征：杆菌，大小为（0.5-1.0）μm×（1-3）μm；偏端单生鞭毛运动；具荚膜，易形成菌胶团；革兰氏阴性，无芽孢；属化能异养菌，专性好氧。
最适生长温度28-30℃。
在好氧活性污泥工艺中是常见的重要杆菌，是形成絮状活性污泥贡献最大的菌种。
球衣菌属（Sphaerotilus）主要特征：单细胞串生成丝状，丝体长500-1000 μm；不运动，稍弯曲，丝物体外包围两层由有机物或无机物组成的鞘套，大多数具有假分枝。
革兰氏阴性；化能有机营养型，专性需氧菌，分解有机物能力较强。
在有机物污染的水域中和微氧条件下能很好生长，为活性污泥中的常见菌种。
当其数量过多时会引起污泥膨胀。
埃希氏菌属（Escherichia）主要特征：直杆菌，（1.1-1.5）μm×（2-6）μm；周生鞭毛或偏端生鞭毛；无芽孢；革兰氏阴性。
兼性厌氧。
最适生长温度37℃。
肠道正常寄生菌，能合成维生素B和K，能产生大肠菌素，对人体有利；条件致病菌，可引起肠外感染；在卫生细菌学中被用作饮水、牛乳、或食品卫生检测指标铁细菌、S细菌、产甲烷菌（严格厌氧菌）铁细菌属（Crenothrix）主要特征：具鞘的丝状菌，丝状体多不分枝。
由于细胞外鞘或原生质体内含铁粒或铁离子，故俗称铁细菌。
一般生活在含溶解氧少，但溶有较多铁质和二氧化碳的自然水体。
铁细菌能将细胞内所吸收的亚铁氧化成高铁，从而获得能量发硫菌属（Thiothrix）主要特征：具薄鞘的杆菌，丝状分枝，兼性自养型，微量好氧，污水处理中溶解氧低时大量繁殖。
贝氏硫菌属（Thiothrix）主要特征：菌体为丝状体，无鞘，无鞭毛，依靠滑行运动。
兼性自养型，能氧化H2S为硫，并将大量硫粒聚集在细胞内。
对自然界硫素循环起着重要作用。
产甲烷菌属（Methanobacterium）主要特征：形状有球形、八叠球状、短杆状、长杆状、丝状和盘状。
有革兰氏阳性和阴性。
可以CO2为碳源，NH4+为氮源，利用H2还原CO2合成自身有机物。
在自然界和水解菌、产酸菌等协同作用，使有机物甲烷化。
放线菌-土壤的鱼腥味是放线菌产生的土腥味素引起的诺卡氏菌属用作丙烯腈废水的处理放线菌：介于细菌与丝状真菌之间而又接近于细菌的一类丝状原核微生物，因菌落呈放射状而得名。
三种菌丝：基内菌丝、气生菌丝、繁殖菌丝放线菌有真正的分枝菌丝体，细菌没有；放线菌以孢子繁殖方式繁殖，细菌则以分裂方式繁殖代表菌属：链霉菌属、诺卡氏菌属蓝细菌归在原核生物里面有特化的细胞（异形胞：生物固氮产所；静息孢子：抵御不良环境的作用）•蓝细菌存在共生现象，与真菌共生形成地衣，与满江红共生形成鱼腥藻；•蓝细菌的特化细胞：异形胞、静息孢子•异形胞（heterocyst）:某些种所具有，圆形，厚壁、浅色，在细胞两端常有折光率高的颗粒存在。
一般沿着丝状体或在一端单个分布，是蓝细菌进行固氮作用的场所。
•静息孢子：一种长在蓝细菌细胞链的中间或末端的特化细胞，壁厚、色深，具抵御不良环境的作用。
•含有色素系统（主要是藻蓝素，其次叶绿素、胡萝卜素、藻红素•无性繁殖，以裂殖为主，少数种类产孢•丝状蓝细菌还克通过断裂形成段殖体进行繁殖•专性光能无机营养型微生物水华的概念（淡水-水华、海水-赤潮）形成水华的水是有毒的（微囊藻毒素，1L水不能超过1μg，促癌作用）当水体中排入大量含氮和磷的物质，导致水体富营养化，则使蓝细菌过度繁殖，将水面覆盖并使水体形成各种不同色彩的现象，在淡水域称为水华，在海水域称为赤潮。
代表菌属（微囊藻属、鱼腥藻属、颤藻属）微囊藻毒素（microcystin）：•具有生物活性的七肽单环肝毒素，有多种异构体。
目前，已分离鉴定了近60种微囊藻毒素；•具有环状结构和间隔双键，因而具有相当的稳定性；•人类饮用或直接接触会引起皮肤反应、结膜炎、鼻炎、呕吐、腹泻、肠胃炎等病症；•我国2001年颁布的生活饮用水卫生规范中规定Microcystin-LR最高浓度为 1.0 μg/L；微囊藻毒素消除方法主要有化学氧化（臭氧）、活性炭吸附、生物降解（微生物和好氧细菌）、不含叶绿素，只有菌绿素及类胡萝卜素；光合细菌与蓝细菌和植物的不同之处（1）PSB不能光解水中的氢还原CO2，而是从有机物或水以外的无机物中获取氢；（2）不产氧；（3）一般是在厌氧条件下进行包括紫硫细菌、紫色非硫细菌、绿硫细菌、绿色非硫细菌光合细菌开始用于废水处理，具有广阔前景酵母菌最简单的单细胞生物处理废水和单细胞蛋白的生产•以芽殖为主，大多数为单细胞的一类真菌•在自然界中主要分布在含糖质较高的偏酸性环境•发酵型酵母：分解糖类，产生酒精（甘油、有机酸等）和CO2•氧化型酵母：氧化能力强，发酵能力弱或无，分解石油烷烃（C9-C18），并生产多种产品•酵母不是一个自然分类群，分布在子囊菌、担子菌和半知菌中•长：2~3 μm到20~50 μm；宽：1~10 μm•具有真核生物所具有的细胞器，无分化的高尔基体•包括有性和无性两种繁殖形式•有性生殖往往需要诱导培养才能发生，主要以产生子囊孢子形式进行•无性生殖有芽殖和裂殖2种方式，大多数酵母是出芽方式繁殖•酵母的出芽繁殖：多端芽殖、两端芽殖、假菌丝•利用酵母菌处理废水及单细胞蛋白的生产•活性污泥中存在着各种酵母，主要有假丝酵母属、红酵母属、球拟酵母属、丝孢酵母属等；•酵母能快速分解某些有机物，产生大量酵母蛋白，可作为饲料蛋白，实现资源化，在高浓度有机废水处理中有重要的作用；如：酒精废醪液、豆酱生产中的大豆煮沸汁液的废水BOD很高，可用酵母菌处理•石油中的一些馏分能被酵母利用作为碳源生产单细胞蛋白，我国已成功地生产出供饲料用的石油蛋白；•酵母对某些难降解物质及有机毒物也有较强的分解能力如：假丝酵母及丝孢酵母可处理含杀菌剂和酚浓度为500-1000 mg/L的废水霉菌毛霉（分解蛋白，做腐乳）、根霉（分解淀粉，糖化菌）、曲霉、青霉（曲霉、青霉会引起纤维、异物的腐烂腐蚀）霉菌（mold）：生长在营养基质上形成绒毛状、蜘蛛网状或絮状菌丝体的真菌。