掌握微生物类群、生理中的微生物的概念、分类、命名及特点、微生物的营养类型、培养基的种类；熟练掌握微生物呼吸作用的概念与分类、ATP的三种生成方式、外源性呼吸和内源性呼吸的概念、亚硝化菌、硝化菌、硫氧化菌、铁氧化菌等的合成代谢途径；熟练掌握生长繁殖与因子中微生物分批培养和连续培养的概念、细菌生长曲线的概念及其特点；掌握遗传变异的物质基础、基因突变的本质；掌握污染水体与富营养化水体的微生物特征及基本原理危害等；熟练掌握微生物在水处理中的应用及微生物学原理包括微生物净化废水的机理及相关理论、废水微生物脱氮、除磷的原理、工艺及相应的微生类；掌握活性污泥发生丝状膨胀的原因、丝状膨胀的常规控制技术；掌握微生物学新技术在环境工程中的应用等相关知识。
掌握环境监测分类和环境标准；熟练掌握水和废水监测方案、水样保存、预处理及测定原理和方法；大气和废气监测方案、大气样品采集及测定方法；土壤污染监测、土壤本底值、土壤污染样品采集方法及样品制备、预处理方法；固体废物样品采集、生活垃圾特性分析；生物污染监测、污染物在动植物体内的分布规律、生态监测；噪声监测及检测方法；放射性环境监测内容及放射性防护标准、放射性监测仪器和监测方法。掌握环境监测过程的质量和质量控制、实验室内质量控制方法及质量控制图。自动监测系统的组成和功能、大气污染自动监测体系和自动监测方法、遥感监测技术的基本原理。
掌握混凝机理与混凝动力学、颗粒在静水中的沉淀、颗粒在沉淀池中的分离效率；掌握沉淀的基本理论及各种沉淀类型；熟练掌握水的过滤机理、过滤方式、快滤池的构造和工作过程、滤层、承托层及配水系统；掌握氯化和消毒、臭氧氧化和消毒、二氧化氯氧化与消毒；熟练掌握活性炭静态吸附、动态吸附、活性炭的吸附性能与影响因素、臭氧活性炭理论；掌握微生物的生长规律、米-门公式及Monod公式和废水生物处理的基本数学模式；掌握活性污泥法的基本概念、曝气传质原理和曝气设备与曝气池种类、活性污泥法的发展与演变新工艺工作原理；熟练掌握生物膜法基本原理及主要工艺生物滤池、生物转盘、生物流化床的工作原理；熟练掌握脱氮除磷原理及新工艺；掌握厌氧生物处理的基本原理；掌握污泥减量化、无害化、资源化、稳定化的工艺原理与过程。掌握饮用水厂和污水厂处理工艺设计过程。
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