张小凡，上海交通大学环境科学与工程学院，副教授硕士生导师。1997-2000年于日本东京大学应用生物化学专业攻读博士学位，2000-2001年任日本东京大学研究员，2001年至今于上海交通大学环境科学与工程学院任职。
主要研究方向：环境微生物技术，水污染控制技术。

前言
环境微生物实验 (Environmental Microbiology Experiment) 是环境微生物学教学的一个重要环节，也是解决环境问题的重要方法和手段，它既包括微生物学理论和方法的研究，又包括分子生物学方法和技术在环境保护中的应用。掌握微生物学实验的基本原理和操作技术，不仅可以加深学生对所学理论知识的理解和消化，更重要的是培养学生实际动手能力、独立分析解决问题的能力，以及科研创新能力。
本书把微生物学实验分为三个部分：环境微生物基础实验、环境微生物应用技术和环境微生物综合实验。环境微生物基础实验突出普通微生物学实验的特点，系统介绍了显微镜操作、微生物个体形态观察、微生物细胞染色、微生物细胞大小的测定、细胞的计数、培养基的配制及消毒灭菌技术等微生物学实验的基础研究手段。环境微生物应用技术由微生物分离与纯化、微生物接种与菌种保藏、厌氧微生物的培养、微生物生长谱的测定、细菌生长曲线的测定、微生物的生理生化反应、微生物酶活性测定、土壤微生物呼吸速率的测定、水中细菌总数和大肠菌群的检测、水中藻类的叶绿素a法测定、荧光原位杂交试验、活性污泥中微生物总DNA的提取及微生物16S rRNA的PCR扩增技术等部分组成。环境微生物综合实验包括光合细菌的筛选及有机物降解实验、硝化-反硝化细菌的筛选及其性能测定、纤维素降解菌的筛选及降解实验、难降解有机污染物降解菌的筛选及其性能测定、降解菌的16S rDNA基因序列测定及比对实验及Ames致突变试验等。整个教材中贯穿了显微镜使用，无菌操作，菌种筛选、鉴定、菌种保藏这一主线，其内容既注重学生对基础知识、基本理论、基本技能的理解和掌握，也强调学生综合能力和创新意识的培养与训练。
本教材可供高等院校环境科学与环境工程专业作为专业基础课教材使用，也可供与环境保护有关的科技人员、管理人员参考。参加本书编写工作的有张小凡（绪论章、第2章和第3章部分内容）；袁海平（第3章和第4章部分内容）。最后由张小凡任主编并对全书进行审定，袁海平负责统稿。本书在编写过程中参考了国内外许多优秀教材及科研论文，从中得到许多启发和教益，对于所参考的文献资料，在此向其作者谨致谢忱。本书的出版得到了化学化工出版社的大力支持，在此一并致谢！由于编者水平和编写时间的限制，编写中的疏漏和错误难免，期盼广大读者和业内同仁提出宝贵意见。

1绪论
1.1环境微生物学实验安全须知1
1.1.1无菌操作要求1
1.1.2无菌间使用要求1
1.1.3培养基制备要求2
1.1.4样品采集及处理要求2
1.1.5有毒有菌污物处理要求2
1.2环境微生物学实验的安全防护3
1.2.1生物材料分类与实验室安全等级3
1.2.2环境微生物学实验的个人防护4
1.3环境微生物学实验室常用设备及操作规程10
1.3.1生物显微镜10
1.3.2超净工作台11
1.3.3高压蒸汽灭菌锅12
1.3.4恒温干燥箱13
1.3.5恒温培养箱14
1.3.6冰箱14
1.3.7恒温水浴锅15
1.3.8电子天平15
1.3.9电热蒸馏水器16
1.3.10离心机16
1.3.11pH计16
1.3.12快速混匀器17
1.3.13分光光度计17
1.3.14电泳仪17
1.3.15PCR仪18
1.4微生物学实验室常用的器皿19
1.4.1常用器皿的种类19
1.4.2玻璃器皿的清洗21
1.4.3空玻璃器皿的包装22
参考文献22

2环境微生物学基础实验
2.1光学显微镜的操作及微生物个体形态观察23
2.1.1实验目的23
2.1.2显微镜的结构、光学原理23
2.1.3实验器材29
2.1.4实验方法29
2.1.5注意事项31
2.1.6实验报告32
2.1.7思考题32
2.2细菌革兰氏染色32
2.2.1实验目的32
2.2.2实验原理33
2.2.3实验器材33
2.2.4实验方法33
2.2.5注意事项34
2.2.6实验报告35
2.2.7思考题35
2.3细菌的特殊染色35
2.3.1实验目的35
2.3.2实验原理36
2.3.3实验器材38
2.3.4实验方法38
2.3.5注意事项42
2.3.6实验报告42
2.3.7思考题42
2.4放线菌的形态和结构观察43
2.4.1实验目的43
2.4.2实验原理43
2.4.3实验器材43
2.4.4实验方法43
2.4.5注意事项46
2.4.6实验报告46
2.4.7思考题47
2.5霉菌形态、结构及菌落特征的观察47
2.5.1实验目的47
2.5.2实验原理47
2.5.3实验器材47
2.5.4实验方法48
2.5.5注意事项50
2.5.6实验报告51
2.5.7思考题52
2.6酵母菌的形态和结构观察及死、活细胞的鉴别52
2.6.1实验目的52
2.6.2实验原理52
2.6.3实验器材54
2.6.4实验方法54
2.6.5注意事项55
2.6.6实验报告56
2.6.7思考题56
2.7活性污泥的样品制备及电子显微镜观察56
2.7.1实验目的56
2.7.2电子显微镜的结构与光学原理56
2.7.3实验器材58
2.7.4实验方法59
2.7.5注意事项61
2.7.6实验报告61
2.7.7思考题61
2.8微生物大小的测定61
2.8.1实验目的61
2.8.2实验原理61
2.8.3实验器材65
2.8.4实验方法65
2.8.5注意事项66
2.8.6实验报告66
2.8.7思考题67
2.9微生物数量的测定67
2.9.1实验目的67
2.9.2实验原理67
2.9.3实验器材69
2.9.4实验方法70
2.9.5注意事项74
2.9.6实验报告75
2.9.7思考题75
2.10微生物培养基的配制76
2.10.1实验目的76
2.10.2实验原理76
2.10.3实验器材77
2.10.4实验方法77
2.10.5注意事项80
2.10.6实验报告81
2.10.7思考题81
2.11培养基及器皿的消毒灭菌81
2.11.1实验目的81
2.11.2实验原理81
2.11.3实验器材84
2.11.4实验方法84
2.11.5注意事项87
2.11.6实验报告87
2.11.7思考题87
参考文献88

3环境微生物学应用技术
3.1环境微生物的分离和纯化技术89
3.1.1实验目的89
3.1.2实验原理89
3.1.3实验器材90
3.1.4实验方法90
3.1.5注意事项94
3.1.6实验报告95
3.1.7思考题95
3.2微生物接种技术95
3.2.1实验目的95
3.2.2实验原理95
3.2.3实验器材96
3.2.4实验方法96
3.2.5注意事项100
3.2.6实验报告100
3.2.7思考题100
3.3微生物菌种保藏技术101
3.3.1实验目的101
3.3.2实验原理101
3.3.3实验器材102
3.3.4实验方法102
3.3.5注意事项105
3.3.6实验报告106
3.3.7思考题106
3.4厌氧微生物的培养技术106
3.4.1实验目的106
3.4.2实验原理106
3.4.3实验器材107
3.4.4实验方法107
3.4.5注意事项108
3.4.6实验报告109
3.4.7思考题109
3.5微生物营养要求的测定——生长谱法109
3.5.1实验目的109
3.5.2实验原理109
3.5.3实验器材110
3.5.4实验方法110
3.5.5注意事项110
3.5.6实验报告111
3.5.7思考题111
3.6细菌生长曲线的测定111
3.6.1实验目的111
3.6.2实验原理111
3.6.3实验器材112
3.6.4实验方法112
3.6.5注意事项113
3.6.6实验报告113
3.6.7思考题113
3.7微生物的生理生化试验113
3.7.1实验目的113
3.7.2实验原理113
3.7.3实验器材115
3.7.4实验方法116
3.7.5注意事项119
3.7.6实验报告119
3.7.7思考题119
3.8活性污泥与土壤脱氢酶活性的测定120
3.8.1实验目的120
3.8.2实验原理120
3.8.3实验器材120
3.8.4实验方法120
3.8.5注意事项121
3.8.6实验报告121
3.8.7思考题122
3.9土壤微生物呼吸速率的测定122
3.9.1实验目的122
3.9.2实验原理122
3.9.3实验器材122
3.9.4实验方法123
3.9.5注意事项123
3.9.6实验报告123
3.9.7思考题124
3.10水中细菌总数的测定124
3.10.1实验目的124
3.10.2实验原理124
3.10.3实验器材124
3.10.4实验方法124
3.10.5注意事项127
3.10.6实验报告127
3.10.7思考题127
3.11水体总大肠菌群的测定128
3.11.1实验目的128
3.11.2实验原理128
3.11.3实验器材128
3.11.4实验方法128
3.11.5注意事项132
3.11.6实验报告132
3.11.7思考题133
3.12藻类叶绿素a的测定133
3.12.1实验目的133
3.12.2实验原理133
3.12.3实验器材135
3.12.4实验方法135
3.12.5注意事项136
3.12.6实验报告136
3.12.7思考题137
3.13荧光原位杂交实验137
3.13.1实验目的137
3.13.2实验原理137
3.13.3实验器材138
3.13.4实验方法138
3.13.5注意事项141
3.13.6实验报告141
3.13.7思考题141
3.14活性污泥中微生物总DNA的提取141
3.14.1实验目的141
3.14.2实验原理141
3.14.3实验器材141
3.14.4实验方法142
3.14.5注意事项143
3.14.6实验报告143
3.14.7思考题143
3.15微生物16S rRNA基因的PCR扩增技术143
3.15.1实验目的143
3.15.2实验原理144
3.15.3实验器材144
3.15.4实验方法144
3.15.5注意事项146
3.15.6实验报告146
3.15.7思考题146
参考文献146

4环境微生物学综合实验
4.1光合细菌的筛选及有机物的降解实验148
4.1.1实验目的148
4.1.2实验原理148
4.1.3实验器材149
4.1.4实验方法149
4.1.5注意事项150
4.1.6实验报告150
4.1.7思考题151
4.2硝化-反硝化菌的筛选及其性能测定151
4.2.1实验目的151
4.2.2实验原理151
4.2.3实验器材152
4.2.4实验方法152
4.2.5注意事项153
4.2.6实验报告153
4.2.7思考题153
4.3纤维素降解菌的筛选及纤维素降解实验153
4.3.1实验目的153
4.3.2实验原理153
4.3.3实验器材154
4.3.4实验方法154
4.3.5注意事项155
4.3.6实验报告155
4.3.7思考题155
4.4土壤中有机磷农药降解菌的分离及其性能测定155
4.4.1实验目的155
4.4.2实验原理155
4.4.3实验器材156
4.4.4实验方法156
4.4.5注意事项157
4.4.6实验报告157
4.4.7思考题157
4.5阴离子表面活性剂烷基苯磺酸盐降解菌的分离及其性能测定157
4.5.1实验目的157
4.5.2实验原理157
4.5.3实验器材157
4.5.4实验方法158
4.5.5注意事项158
4.5.6实验报告159
4.5.7思考题159
4.6芳香环化合物降解菌的分离及其性能测定159
4.6.1实验目的159
4.6.2实验原理159
4.6.3实验器材159
4.6.4实验方法160
4.6.5注意事项161
4.6.6实验报告161
4.6.7思考题161
4.7降解菌的16S rRNA基因序列测定及比对实验161
4.7.1实验目的161
4.7.2实验原理161
4.7.3实验器材162
4.7.4实验方法163
4.7.5注意事项164
4.7.6实验报告164
4.7.7思考题165
4.8Ames致突变试验165
4.8.1实验目的165
4.8.2实验原理165
4.8.3实验器材165
4.8.4实验方法166
4.8.5注意事项167
4.8.6实验报告168
4.8.7思考题169
参考文献169

附录
附录Ⅰ常用消毒液的配制与使用171
附录Ⅱ环境微生物实验常用培养基173
附录Ⅲ常用染色液的配制181
附录Ⅳ常用试剂及溶液的配制184
附录ⅤMega 5软件——系统发育树的构建188
附录ⅥAmes致突变试验培养基及试剂的配制195