环境工程微生物学实验作为理论教学的实践载体，核心在于以;理论验证?技术集成?创新应用为培养主线，依托基础微生物分析技术与环境工程方法，在;人与自然和谐共生的可持续发展理念指导下，构建从实验室模拟到实际应用的训练链条，研究微生物在污染物降解、生态修复、资源转化等领域的作用机制及应用开发。为积极响应国家;山水林田湖草沙一体化保护和系统治理、;三水统筹（水资源?水环境?水生态协同治理）、;碳达峰碳中和及;新污染物治理等重大生态环境战略需求，环境微生物工程技术正迎来前所未有的发展机遇。微生物介导的污染治理与资源循环技术不仅在基础理论层面取得重大突破，更在工程化应用领域实现创新性发展。基于此，本教材以新工科人才培养为导向，创新性构建;基础实验筑牢根基综合实验强化应用创新实验对接前沿设计实验激发创造的四维递进式实验培养体系，以期改善部分同类教材存在的实验内容与学科前沿脱节、学生创新实践能力培养不足、传统验证性实验模式难以满足个性化教学需求等问题。四大实验教学体系架构具体为：基础实验部分（第一～三章），涵盖光学显微镜操作、微生物形态观察、细菌染色技术（简单染色/革兰氏染色）、微生物分离培养、细胞计数和测量、菌种保藏及现代分子微生物技术等基础技能训练，夯实学生实验操作基本功；综合实验部分（第四～八章），涉及环境介质（水体/土壤/空气）的微生物监测与评价、固体废物资源化处理过程中微生物群落分析和过程调控方法以及污染物微生物降解等系统性实验，着重培养学生理论和实践有机整合的能力；创新实验部分（第九～十二章），引入碳中和（微藻固碳制生物柴油）、新型脱氮工艺（短程硝化?厌氧氨氧化）、环境修复（锑的微生物矿化/可降解塑料降解）、固废资源化（氧化亚铁硫杆菌浸出磷尾矿中稀土）等前沿课题，助力学生探索环境工程微生物学的创新应用；设计性实验部分采用;科研反哺教学模式，将教师课题或实际环境问题转化为开放性实验任务。学生通过自主设计实验方案，在确保实验难度适配且现有实验条件可行的前提下，引导学生从被动学习转向主动探索，着力培养其独立思考能力与科研创新能力。参加本书编写的有胡霞（第二章、第九章、第十章、第十一章、设计性实验）、杨爱江（第五章、第七章、第十二章）、李清（第三章、第四章）、朱桓毅（第八章、附录）、钱晓莉（第一章）、牛阿萍（第六章）。全书由胡霞统稿。感谢贵州大学环境科学与工程?新增博士点建设经费（项目编号：060005）提供的支持。参考的文献资料在每章节的参考文献中列出，如有遗漏请联系编者补充。鉴于环境微生物工程技术领域的研究进展日新月异，新知识、新技术持续涌现，加之编者学识水平与编写时间有限，书中难免存在内容疏漏或待完善之处。若有表述欠妥、技术解析偏差或实践案例滞后等问题，恳请广大读者、同行专家不吝赐教，提出宝贵意见。我们将以开放态度持续完善教材内容，助力环境工程实践教学体系的迭代升级。由于作者知识方面和实际理论水平有限，书中难免存在不足之处，敬请各位读者和专家批评指正。

编著者2025年6月

《环境工程微生物学实验教程》基于编者团队多年教学实践与科研积累精心编著，着力打造;基础_综合_创新_设计四阶递进式实验教学体系。全书以微生物环境治理为核心主线，系统融合环境工程微生物学理论体系和应用技术，全面涵盖水、气、土、固废等多环境介质中的微生物处理与修复技术，构建起理论与实践深度耦合的内容架构。教材秉持;理论_技术_工程 三位一体的新工科教学理念，既满足环境工程、环境科学、资源与环境等专业本科生实验教学需求，亦可为相关领域硕博研究生及科研人员提供重要参考，助力构建适应生态文明建设需求的高素质创新人才培养体系。

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第一部分 基础实验第一章 光学显微镜下的微生物形态观察 001实验一 微生物的个体形态观察及富营养化水体微生物观察 001实验二 活性污泥生物相观察与分析 005实验三 细菌的简单染色和革兰氏染色 008参考文献 012

第二章 微生物的分离与生长培养 013实验四 培养基的配制与灭菌 013实验五 微生物的分离和接种技术 017实验六 好氧和厌氧微生物的培养 024实验七 微生物的细胞计数和测量 031实验八 细菌生长曲线的测定 037实验九 菌种保藏法 040参考文献 047

第三章 现代环境微生物实验技术 048实验十 环境微生物总DNA 的提取技术 048实验十一 基于琼脂糖凝胶电泳的DNA 提取质量检测 051实验十二 聚合酶链式反应（PCR）技术 054实验十三 重组质粒的构建实验 057实验十四 环境微生物功能多样性分析 062实验十五 胞外聚合物（EPS）提取与测定 067实验十六 蛋白质浓度测定 071实验十七 变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术 074参考文献 078

第二部分 综合实验第四章 水体中微生物监测与评价 079实验十八 地表水中的微生物状况分析及评价 079实验十九 富营养化湖泊中藻量的测定(叶绿素a 法) 083实验二十 不同污水处理系统微生物多样性分析 086实验二十一 河湖健康系统微生物多样性分析 091参考文献 096

第五章 土壤微生物监测与评价 097实验二十二 土壤中微生物数量的监测 097实验二十三 微生物在自然界氮循环中的作用 100实验二十四 不同污染土壤中微生物群落的变化 104参考文献 107

第六章 空气中微生物的监测和评价 108实验二十五 自然沉降法检测空气中的微生物 108实验二十六 大气生物气溶胶微生物的组成及粒径分布 110参考文献 114

第七章 固体废弃物微生物群落的监测和好氧堆肥 115实验二十七 生活垃圾填埋渗滤液中微生物种群的变化 115实验二十八 有机固废好氧堆肥实验 118参考文献 121

第八章 污染物微生物处理技术 122实验二十九 微生物吸附法去除重金属实验 122实验三十 纤维素降解菌的筛选和功能验证实验 124实验三十一 微生物对有机磷农药的降解实验 127实验三十二 典型新污染物抗生素降解菌的筛选和功能验证实验 130参考文献 134

第三部分 创新实验（选做）第九章 废水的微生物处理与资源化实验 135实验三十三 短程硝化_厌氧氨氧化协同处理高浓度氨氮废水 135实验三十四 好氧颗粒污泥对生活污水的去污增效技术 142实验三十五 生物电芬顿装置处理污水中的常规污染物和新污染物 146参考文献 151

第十章 废气的微生物处理与资源化实验 153实验三十六 微藻固定CO2 并制备生物柴油 153实验三十七 VOCs 微生物净化 158实验三十八 恶臭气体控制的微生物除臭剂筛选 163参考文献 166

第十一章 土壤的微生物修复实验 167实验三十九 微生物对土壤锑污染的修复实验 167实验四十 石油污染土壤的固定化微生物处理修复实验 171实验四十一 微生物对可降解塑料污染的修复实验 175参考文献 179

第十二章 固体废物的微生物处置及资源化实验 180实验四十二 剩余污泥厌氧消化产甲烷 180实验四十三 黑曲霉生物浸出电子垃圾中的铟 183实验四十四 氧化亚铁硫杆菌浸出磷尾矿中的稀土 186参考文献 190

第四部分 设计性实验第十三章 设计性实验方案 191

附录 194附录一 染色液的配制 194附录二 试剂和溶液的配制 195附录三 常见培养基的配制 196附录四 实验室常用仪器及设备 201附录五 环境微生物学实验室规则及意外事故的处理 209