環境生物技術：典型厭氧環境微生物過程/高等學校“十二五”規劃教材·市政與環境工程係列研究生教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李永峰，李巧燕，王兵 等 著

圖書標籤:

• 環境生物技術
• 厭氧微生物
• 環境工程
• 生物處理
• 廢水處理
• 汙泥處理
• 生物能源
• 環境微生物學
• 市政工程
• 研究生教材

齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560348001

版次：1

商品編碼：11563027

包裝：平裝

叢書名： 高等學校“十二五”規劃教材 ，

開本：16開

齣版時間：2014-08-01

用紙：膠版紙

頁數：737

字數：1110000

正文語種：中文

內容簡介

　　《環境生物技術：典型厭氧環境微生物過程/高等學校“十二五”規劃教材·市政與環境工程係列研究生教材》共包括4篇：第1篇係統論述瞭對厭氧生物處理過程微生物、厭氧過程的有機物轉化、厭氧生物處理過程的控製、厭氧生物處理工程的設計等；第2篇詳細介紹瞭産甲烷菌以及相關的研究方法和在工業方麵的應用；第3篇全國闡述瞭硫酸鹽還原菌及在汙染物去除方麵的應用；第4篇全麵分析瞭厭氧發酵産氫機理及其實驗産氫研究。
　　《環境生物技術：典型厭氧環境微生物過程/高等學校“十二五”規劃教材·市政與環境工程係列研究生教材》可作為微生物學、環境微生物學、環境科學及工程專業的研究生或高年級本科生教材，並可供從事微生物學、環境保護等教學與科研人員參考。

內頁插圖

目錄

第1篇 厭氧微生物與厭氧係統過程
第1章 廢水生物處理微生物學
1.1 發酵細菌群
1.2 産氫産乙酸菌群
1.3 同型産乙酸菌
1.4 産甲烷菌及其作用
1.5 硫酸鹽還原細菌
1.6 細菌種群間關係
第2章 有機汙染物的厭氧生物轉化
2.1 有機汙染物厭氧生物轉化的基本原理
2.2 基本營養型有機物的厭氧生物降解途徑
2.3 非基本營養型有機物的厭氧生物降解途徑
2.4 有機物生物轉化後的環境效應
第3章 厭氧消化過程的控製條件
3.1 厭氧消化過程的酸堿平衡及pH值控製
3.2 溫度對厭氧生物處理的影響
3.3 厭氧消化過程中的氧化還原電位
3.4 廢水特性
3.5 負荷率與發酵
第4章 厭氧生物反應器
4.1 基質降解和微生物增長錶達式
4.2 動力學基本方程
4.3 升流式厭氧汙泥床反應器(UASB)
4.4 連續流式混閤攪拌反應器(CsTR)
4.5 厭氧生物膜法
4.6 其他厭氧生物反應器
第5章 廢水厭氧處理的後處理工藝
5.1 後處理工藝概述
5.2 廢水中病原微生物和營養物的濃度
5.3 穩定塘的後處理
5.4 活性汙泥法後處理
5.5 硫化物的生物氧化方法
第6章 兩相厭氧生物處理工藝
6.1 兩相厭氧工藝概述
6.2 相的分離
6.3 工藝的研究與應用
第7章 汙泥厭氧消化處理
7.1 汙泥的分類及性質
7.2 汙泥厭氧消化工藝流程及消化池構造
7.3 厭氧消化係統的運行與控製
7.4 化學物質對厭氧消化係統的影響

第2篇 産甲烷菌及其工藝
第8章 産甲烷菌的分類
8.1 微生物的分類
8.2 産甲烷菌的分類
8.3 産甲烷菌的代錶種
第9章 産甲烷菌的生態多樣性
9.1 産甲烷菌的生物地球化學作用
9.2 第一類生境
9.3 第二類生境
9.4 第三類生境
9.5 第四類生境
9.6 其他生態環境中的産甲烷細菌
第10章 産甲烷菌的生理特性
10.1 産甲烷菌的微生物特性
10.2 産甲烷菌的細胞結構特徵
10.3 産甲烷菌的輔酶
10.4 産甲烷菌的生長繁殖
10.5 産甲烷菌與不産甲烷菌之間的相互作用
第11章 産甲烷菌的基因組研究
11.1 産甲烷菌基因組特徵
11.2 産甲烷菌的基因結構
11.3 突變型
11.4 原生質體
……
第3篇 硫酸鹽還原菌及其工藝
第4篇 厭氧發酵生物製氫係統

前言/序言

好的，這是一本關於環境生物技術：典型厭氧環境微生物過程的圖書簡介，側重於該領域的核心概念、技術應用及未來展望，不涉及具體教材的具體章節安排，旨在為讀者提供一個全麵而深入的概述。 --- 環境生物生物技術：典型厭氧環境微生物過程 導言：揭示隱秘的微生物世界與可持續發展的前沿 在人類社會日益關注資源循環、汙染治理與能源轉化的今天，厭氧環境，這個在地球上普遍存在卻又常常被忽視的“隱秘世界”，正成為環境生物技術研究與應用的核心舞颱。《環境生物技術：典型厭氧環境微生物過程》 一書，正是聚焦於這一關鍵領域，旨在係統闡釋在缺氧或完全無氧條件下，微生物群落如何驅動復雜的生物地球化學循環，並為解決現代環境挑戰提供創新的生物學途徑。 本書深刻認識到，厭氧過程並非簡單的“缺乏氧氣”，而是一係列高度協同、相互依賴的微生物代謝途徑的復雜集成。從古老的微生物進化曆史到當前最前沿的工程化應用，本書力求構建一個從基礎理論到工程實踐的完整知識體係，引導讀者深入理解厭氧環境的驅動力、關鍵參與者及其在可持續發展戰略中的不可替代性。 第一部分：厭氧環境微生物學的理論基石 要駕馭厭氧生物技術，首先必須理解其理論基礎。本部分將深入探討構成厭氧生態係統的基本要素和驅動機製。 1. 厭氧代謝的多樣性與能量流 與好氧代謝相比，厭氧微生物利用一係列獨特的終端電子受體來進行能量生産。本書將詳細解析這些代謝途徑的化學計量學和熱力學基礎。重點將放在硝酸鹽還原、硫酸鹽還原、鐵（氫氧化物）還原、産甲烷作用以及各種形式的發酵作用。這些過程不僅是微生物獲取能量的手段，更是碳、氮、硫等關鍵元素的地球循環的驅動力。我們將剖析不同終端電子受體之間的“電子競爭”關係，以及環境參數（如氧化還原電位、pH值）如何調控這些代謝途徑的優勢地位。 2. 核心微生物群落的結構與功能 厭氧過程的成功高度依賴於微生物群落的協同作用。本書將構建一個功能導嚮的微生物分類框架，重點介紹在典型厭氧反應器和自然環境中起主導作用的微生物群體。 水解酸化菌群（Hydrolytic and Fermentative Bacteria）： 這些微生物負責將復雜的有機物（如聚閤物、多糖、蛋白質）分解為可利用的小分子有機酸和醇。我們將探討其在生物質預處理中的關鍵作用。 産乙酸菌（Acetogens）： 作為中間代謝的關鍵環節，它們將發酵産物轉化為乙酸、氫氣和二氧化碳，為後續的産甲烷過程提供直接底物。 産甲烷菌（Methanogens）： 厭氧分解的終點，它們將乙酸或氫氣/二氧化碳轉化為甲烷。我們將區分醋酸發酵型和氫營養型産甲烷菌的生理特性和環境限製。 對這些功能群的深入理解，是設計和優化厭氧反應器的前提。 3. 電子傳遞機製的先進視角 現代環境生物技術越來越關注微生物之間的電子交流。本書將介紹微生物細胞外電子轉移（EET）的概念，探討“微生物電閤成（MES）” 和“閤成電驅動微生物群落” 的潛力。我們將解析導電性有機物、導電礦物以及直接細胞間接觸在跨界電子傳遞中的作用，這對於理解生物電化學反應器（如微生物燃料電池和生物電解槽）的工作機製至關重要。 第二部分：典型厭氧環境的工程化應用 基於前述的理論基礎，本書將詳細闡述如何將厭氧微生物過程應用於實際的工程問題，主要集中在有機廢棄物資源化和汙染治理兩大領域。 1. 厭氧消化（AD）與能源迴收：從廢物到燃料 厭氧消化是利用厭氧微生物將有機廢棄物（如城市汙泥、農業殘渣、食品工業廢水）轉化為生物燃氣（主要是甲烷）的核心技術。 反應器設計與操作： 我們將係統比較不同類型的反應器，包括間歇式、連續式完全混閤反應器（CSTR）、升流式厭氧汙泥床反應器（UASB）、膨脹顆粒汙泥床反應器（EGSB）以及最新的膜生物反應器（MBR）。重點分析水力停留時間（HRT）、汙泥齡（SRT）、有機負荷率等關鍵運行參數的優化策略。 底物適應性與過程穩定性： 深入討論高氨氮、高鹽度、重金屬以及復雜木質縴維素底物對AD過程的抑製機製，以及通過優化接種汙泥和過程調控手段提高過程穩定性的技術。 協同厭氧消化（Co-digestion）： 探討混閤底物投入對産氣效率和過程經濟性的影響，以及如何通過精確配比實現最優的宏量和微量元素平衡。 2. 厭氧汙染治理：地下水與土壤修復 在汙染場地修復中，厭氧微生物是實現汙染物減毒或轉化、最終消除的主要力量。 氯代烴的還原脫氯： 重點剖析“逆轉電子流” 機製在二氯乙烷（DCE）、三氯乙烯（TCE）等地下水汙染物生物修復中的應用。我們將討論脫氯微生物的生理特性，以及如何通過添加電子供體（如乳酸、有機酸）來加速修復速率。 硝酸鹽和高氯酸鹽的還原： 介紹利用微生物還原技術處理高濃度硝酸鹽飲用水和軍事基地遺留的高氯酸鹽汙染。 重金屬的厭氧轉化： 討論硫酸鹽還原菌（SRB）活性在特定環境下將可溶性有毒重金屬轉化為低溶解度硫化物沉澱物的機製，及其在穩定化處理中的應用。 3. 生物電化學係統（BES）：麵嚮未來的接口技術 本書將重點介紹生物電化學係統如何作為連接微生物代謝與外部電子的橋梁。 微生物燃料電池（MFCs）： 探討其在廢水處理同時産生電能的潛力，以及提高陽極微生物膜的電子傳遞效率的關鍵技術。 微生物電解槽（MECs）： 重點分析MECs在利用低級能源驅動化學品閤成（如沼氣升級、生物製氫、生物塑料前體物閤成）中的作用，以及如何通過施加外部電壓來優化電子流方嚮和速率。 第三部分：監測、控製與前沿展望 成功的環境生物技術依賴於精確的監測和對復雜係統的精準控製。 1. 過程監測與生物控製技術 傳統的水質參數監測已不足以反映厭氧過程的真實狀態。本書強調“功能性監測” 的重要性： 分子生物學工具： 介紹宏基因組學、宏轉錄組學和定量PCR（qPCR）在識彆關鍵功能菌群、評估代謝活性和早期預警過程失穩方麵的應用。 過程控製策略： 基於對産甲烷抑製因子的實時監測，探討如何通過pH緩衝、堿度控製和底物分級投入來維持反應器的長期穩定運行。 2. 展望：閤成生物學與工程菌株的引入 展望未來，本書認為人工設計和改造的微生物將是提升厭氧過程效率和功能多樣性的關鍵。我們將探討如何運用閤成生物學工具來增強關鍵代謝通路的通量，例如提高特定有機酸的産齣率或增強汙染物降解的速率，從而推動厭氧生物技術嚮更高效、更智能化的方嚮發展。 --- 《環境生物技術：典型厭氧環境微生物過程》 旨在成為環境工程、市政工程、生物技術及相關領域研究生和科研人員的權威參考書，通過係統梳理厭氧過程的“微觀機理”與“宏觀工程”，全麵提升讀者在解決復雜環境問題和實現可持續能源利用方麵的技術能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書最吸引我的地方在於其“典型厭氧環境微生物過程”這一主題。作為一名對環境保護充滿熱情的學生，我深知微生物在淨化水體、處理廢棄物等方麵的關鍵作用，而厭氧環境下的微生物活動更是許多重要環境工程技術的核心。我一直對厭氧消化、厭氧膜生物反應器等技術很感興趣，但市麵上很多書籍要麼過於理論化，要麼案例不夠典型，難以將理論與實踐有效結閤。這本書的齣現，恰好填補瞭這一空白。它明確指齣將聚焦“典型”過程，這意味著書中會選取那些最具代錶性、最成熟、應用最廣泛的厭氧微生物過程進行深入剖析。我希望通過閱讀這本書，能夠係統地掌握這些典型過程的微生物學原理、反應機理、工藝流程以及影響因素。同時，我也期待書中能包含一些實際工程案例的分析，讓我能夠更直觀地理解這些技術在現實中的應用效果，並從中學習到解決實際工程問題的思路和方法。相信這本書會為我未來的科研或工程實踐提供寶貴的指導和參考。

評分☆☆☆☆☆

我特彆看重教材的係統性和前沿性，而這本《環境生物技術》恰恰滿足瞭我的這兩點需求。“高等學校‘十二五’規劃教材”的標簽，保證瞭其內容的權威性和規範性，尤其是在研究生階段，對教材的專業性和深度要求極高，這讓我對本書內容的嚴謹性充滿瞭信心。同時，書中“典型厭氧環境微生物過程”的定位，也暗示瞭其內容的聚焦性，能夠幫助我深入理解某個特定領域，而不是泛泛而談。我希望能從這本書中學習到關於厭氧環境中各種微生物群落的組成、代謝途徑以及它們之間復雜的相互作用。此外，作為一本研究生教材，我期待它能夠涵蓋最新的研究進展和技術動態，例如在厭氧處理中如何利用基因組學、宏基因組學等現代技術來優化和控製微生物過程，或者在生物能源生産（如沼氣）方麵的新型厭氧技術。如果書中能夠提供相關的案例研究，並引導讀者思考如何將這些前沿知識應用於解決當前的環境挑戰，那就更加完美瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡約大方，透著一股嚴謹的學術氣息。我之所以選擇它，很大程度上是因為“十二五”規劃教材以及“高等學校……研究生教材”這樣的字眼，這讓我覺得內容肯定是有深度、有體係的，能幫助我在專業領域打下堅實的基礎。我一直對環境微生物學在實際應用中的力量感到好奇，尤其是厭氧環境，這個在我們日常生活中常常被忽略，卻又至關重要的領域。這本書的書名直接點明瞭其核心內容——環境生物技術中的典型厭氧微生物過程，這正是我想深入瞭解的。翻開書頁，紙張的質感很好，印刷清晰，排版也顯得很用心，讀起來不會有閱讀障礙。我初步瀏覽瞭一下目錄，章節的劃分邏輯清晰，從基礎理論到具體的應用案例，涵蓋瞭我想知道的許多方麵。雖然我還沒有深入研讀，但僅從書籍的呈現形式和初步的目錄結構來看，我已經對這本書充滿瞭期待，相信它能成為我學習道路上的一位得力助手，幫助我理解那些復雜而又迷人的厭氧微生物世界，並探索它們在改善環境方麵所能發揮的巨大潛力。

評分☆☆☆☆☆

這本書之所以能引起我的注意，主要是因為它精準地抓住瞭“環境生物技術”這個大方嚮下，一個非常具體且重要的子領域——“典型厭氧環境微生物過程”。在當前全球環境問題日益嚴峻的背景下，如何利用生物技術來解決汙染和資源短缺問題，已經成為研究的熱點。而厭氧過程，無論是對於廢棄物的高效處理，還是對於生物能源的開發，都扮演著不可或缺的角色。我希望這本書能夠深入剖析這些典型厭氧過程背後的科學原理，比如不同厭氧菌種的生態位、它們在物質循環中的作用、以及如何通過控製環境條件來優化微生物的活性。我尤其關注書中是否會探討一些新興的厭氧技術，或者如何將傳統技術進行創新和升級，以應對日益復雜的環境挑戰。例如，在城市汙水處理方麵，厭氧技術的應用潛力巨大，我希望這本書能提供一些關於如何提高厭氧處理效率、降低能耗以及實現資源迴收（如沼氣和汙泥肥）的詳細論述和實例分析，為我今後的學習和研究提供一個堅實的理論基礎和實踐指導。

評分☆☆☆☆☆

從一名初次接觸環境生物技術領域的學生角度來看，這本書的標題顯得既有吸引力又略帶挑戰性。“典型厭氧環境微生物過程”這個概念對我來說是一個全新的領域，我之前對微生物在環境中的作用瞭解不多，尤其是厭氧環境下的復雜性更是聞所未聞。我購買這本書的初衷是想通過一個相對係統性的學習，來建立起對這個領域的初步認識。我希望這本書能夠像一位經驗豐富的老師，循序漸進地嚮我講解厭氧微生物的基本概念，比如什麼是厭氧過程，為什麼它在某些環境問題中如此重要，以及有哪些主要的厭氧微生物。我也期待書中能用相對易懂的語言來解釋那些復雜的生物化學反應，並配以清晰的圖示，幫助我理解微生物是如何在沒有氧氣的條件下進行物質轉化和能量獲取的。如果書中能包含一些入門級的案例分析，展示厭氧技術在實際生活中的應用，例如如何處理汙水或者産生生物燃料，那對我來說將是極大的幫助，可以讓我從宏觀上理解這個學科的價值和魅力。