废水厌氧处理硫酸盐还原菌生态学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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任南琪，王爱杰，赵阳国 著

图书标签:

• 废水处理
• 厌氧处理
• 硫酸盐还原菌
• 微生物生态学
• 环境工程
• 环境微生物学
• 生物化学
• 环境科学
• 水污染控制
• 生物技术

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030250544

版次：1

商品编码：12037539

包装：平装

丛书名： 当代杰出青年科学文库

开本：16开

出版时间：2009-08-01

用纸：胶版纸

页数：392

字数：493000

正文语种：中文

内容简介

　　运用微生物生态学原理和方法调控废水生物处理过程是一项国际前沿性研究课题，也是提高废水处理过程可操作性和可控制性的一条有效途径。
　　《废水厌氧处理硫酸盐还原菌生态学》是国内外首部系统介绍厌氧生物处理工艺系统中硫酸盐还原菌生态学的专著，全书重点介绍高浓度含硫酸盐有机废水厌氧生物处理系统中硫酸盐还原菌的生态学规律，并按生物的组织层次，依次阐述和揭示硫酸盐还原菌的生理代谢特征、功能地位及实现生态位、种群间关系及协同作用方式、限制因子引发的微生物群落生态演替规律、**群落的形成及其内平衡与反馈调节机制等内容，旨在为废水处理工艺过程的定向调控提供依据和指导，进一步提高处理能力和处理水平。
　　《废水厌氧处理硫酸盐还原菌生态学》可作为从事环境微生物学、微生物生态学、环境科学和环境工程等学科和专业的硕士生、博士生以及高校教师的教学用书，也可作为相关学科科研人员的参考书。

内页插图

目录

前言
1 硫酸盐还原菌的功能与分类
1．1 硫酸盐还原菌的功能
1．1．1 SRB在地球化学循环中的作用
1．1．2 SRB参与的生物转化反应
1．1．3 SRB的生长因子
1．1．4 SRB与动植物间的相互作用
1．2 硫酸盐还原菌的分类
1．2．1 传统分类
1．2．2 根据对有机物的氧化能力分类
1．3 SRB系统发育分析
1．3．1 嗜温革兰氏阴性SRB
1．3．2 革兰氏阳性SRB
1．3．3 嗜热革兰氏阴性SRB
1．3．4 硫酸盐还原古细菌
1．3．5 采用其他遗传标记的SRB系统发育分析

2 硫酸盐还原菌的生理特征
2．1 SRB的呼吸代谢
2．1．1 SRB的代谢途径
2．1．2 SRB电子传递体
2．1．3 电子传递链重建
2．2 溶质运输和细胞能量
2．2．1 异化型硫酸盐还原的热力学
2．2．2 硫酸盐还原的能量学
2．2．3 质子动力的产生
2．2．4 硫酸盐还原能量学的综合评价
2．2．5 其他能量储存方式

3 自然生境中的硫酸盐还原菌生态学
3．1 SRB在生物学硫循环中的作用
3．1．1 生物学硫循环
3．1．2 参与硫循环的微生物
3．2 自然生境中SRB的生物多样性
3．2．1 嗜温革兰氏阴性SRB
3．2．2 革兰氏阳性SRB
3．2．3 嗜热革兰氏阴性SRB
3．2．4 硫酸盐还原古菌
3．3 SRB与其他微生物的种间关系
3．3．1 SRB与光营养微生物的共生关系
3．3．2 SRB与产甲烷菌的关系
3．3．3 SRB与产乙酸菌的生态学关系
3．4 生态因子对SRB的影响
3．4．1 温度对SRB的影响
3．4．2 氧对SRB的影响
3．4．3 盐度对SRB的影响
3．5 SRB引起的生物腐蚀及其控制
3．5．1 SRB引起腐蚀的机理
3．5．2 环境因素与SRB的协同效应
3．5．3 SRB腐蚀的微生物防治方法
3．6 油藏中的SRB及其控制
3．6．1 油藏中的微生物类群
3．6．2 油藏中SRB的检测及控制
3．7 SRB在矿山废水污染治理中的应用
3．7．1 酸性矿山废水的形成
3．7．2 SRB对重金属离子的去除
3．7．3 利用SRB修复重金属污染环境

4 厌氧处理工艺中硫酸盐还原菌生态学
4．1 厌氧处理工艺中的SRB
4．1．1 含硫有机废水的厌氧处理工艺
4．1．2 厌氧处理工艺中SRB的多样性及功能
4．1．3 SRB对碳源利用的多样性
4．2 厌氧处理工艺中SRB与其他微生物的种间关系
……
5 产酸-硫酸盐还原工艺中SRB的功能与地位
6 产酸-硫酸盐还原工艺中微生物群落生态学
7 产酸-硫酸盐还原过程限制因子的定量化与调控
8 基于BP神经网络的产酸-硫酸盐还原过程预测与调控
9 废水碳氮硫同步脱除工艺中功能微生物的生态学特征
参考文献

前言/序言

　　近年来，废水厌氧生物处理技术始终是环境工程领域引人注目的研究方向，一些新的工艺思想、技术和方法不断涌现。从生态学角度看，厌氧生物处理工艺是一个人工创建的微生物生态系统，如何解析微生物的生态学规律，遵循并发挥特定微生物的生态功能，建立工艺过程定向调控的生态对策，无疑对于提高厌氧生物处理系统的效能和运行稳定性具有非常重要的作用。因此，微生物生态学及生态调控对策等研究成为当前国际上备受关注的前沿性的研究课题。
　　本书是国内外首部系统地介绍废水厌氧处理过程中硫酸盐还原菌生态学理论的专著。全书重点介绍高浓度含硫酸盐有机废水厌氧生物处理系统中硫酸盐还原菌的生态学规律，并按生物的组织层次，依次阐述和揭示硫酸盐还原菌的生理代谢特征、功能地位及实现生态位、种群间关系及协同作用方式、限制因子引发的微生物群落生态演替规律、顶极群落的形成及其内平衡与反馈调节机制等内容，旨在为废水处理工艺过程的定向调控提供依据和指导，进一步提高处理能力和处理水平。本书是作者对所主持的三项国家自然科学基金资助项目研究成果的整理和提炼，提出了一些新观点和新理论，力求严谨，既补充传统微生物生态学理论，又为废水厌氧生物处理可操作性与可控制性的提高提供有效的途径。
　　全书共分9章。第1章和第2章介绍了硫酸盐还原菌的功能与分类以及生理特征；第3章介绍了自然生境中的硫酸盐还原菌生态学，包括硫酸盐还原菌在生物学硫循环中的作用、硫酸盐还原菌与其他微生物的种间关系、生态因子对硫酸盐还原菌的影响、硫酸盐还原菌引起的生物腐蚀及其控制、硫酸盐还原菌在采油和矿山废水治理中的作用等；第4章介绍了厌氧处理工艺中的硫酸盐还原菌生态学，揭示了硫酸盐还原菌与其他厌氧微生物的种间关系、影响硫酸盐还原菌功能的生态因子等；第5章介绍了利用两相厌氧工艺的产酸相反应器（即产酸.硫酸盐还原工艺）处理含硫酸盐有机废水过程中，硫酸盐还原菌的功能与地位，重点阐述其生理特征、在系统中的分布特征、功能特征、与产酸菌之间的协同作用关系等内容；第6章介绍了产酸.硫酸盐还原工艺中硫酸盐还原菌主导的微生物群落生态学，揭示了硫酸盐还原菌作用下新的微生物群体代谢特征、限制因子制约的微生物群落动态及内平衡与反馈调节机制；第7章介绍了产酸.硫酸盐还原过程限制因子的定量化与调控，重点阐释了碳硫比、碳源、硫酸盐负荷率、pH、碱度、氧化还原电位、硫化物、抑制物等因子的制约作用及调控范围；第8章介绍了基于BP神经网络的产酸.硫酸盐还原过程预测与调控，重点强调了利用BP神经网络对工艺过程进行数值模拟的技术与方法；第9章介绍了废水碳氮硫同步脱除工艺中功能微生物的生态学特征，重点阐述了作者开发的一种同时去除废水中硫酸盐、硝酸盐和有机物的工艺系统的运行效能及功能微生物的生态学规律。全书不仅从微生物生态学理论角度阐明硫酸盐还原菌的研究内容和研究方法，而且分别从种群生态学和群落生态学等层次上揭示出硫酸盐还原菌主导的微生物群体代谢特征，提出工艺系统定向调控的生态对策。这极大地摆脱了废水处理过程中微生物代谢取向不可预见和不可控制观点的束缚，为借助微生物生态学理论指导工业化装置运行提供了新的思路。全书内容丰富，并注重系统性、科学性、前沿性、实践性和指导性。

《水处理工艺优化与新兴污染物控制》 作者： [此处填写作者姓名或单位] 内容概要： 本书全面深入地探讨了现代水处理领域的前沿技术、工艺优化策略以及针对新兴污染物（如微塑料、持久性有机污染物和药物残留物等）的有效控制方法。全书分为五大部分，共十五章，旨在为环境工程师、科研人员以及相关政策制定者提供一个系统、实用的参考框架。 第一部分：现代水处理工艺基础与技术迭代 (约 350 字) 本部分首先回顾了传统水处理工艺（如活性污泥法、混凝沉淀等）的局限性，并重点介绍了近年来取得突破性进展的新型生物处理技术。详细阐述了膜生物反应器（MBR）的运行机理、不同膜组件的优选标准及其在提高出水水质和紧凑性方面的优势。深入分析了生物滤池（Biofilter）和生物滴滤池（Trickling Filter）在特定水质条件下的性能优化，包括如何通过调整填料特性和进水负荷来提升脱氮除磷效率。 此外，本部分详尽介绍了物理化学深度处理技术。针对高级氧化过程（AOPs），全面对比了臭氧氧化、芬顿/类芬顿反应、紫外/过硫酸盐体系的反应动力学、氧化剂的产生与消耗机制，并结合实际工程案例，讨论了不同AOPs在去除特定难降解有机物方面的适用性和成本效益。对吸附技术，特别是活性炭的改性、新型吸附材料（如金属有机骨架材料MOFs、离子交换树脂）的开发及其对特定污染物的高效选择性吸附进行了深入的探讨。 第二部分：水处理系统运行与过程控制优化 (约 350 字) 本部分聚焦于提升现有水处理厂运行效率和稳定性的关键技术。首先，详细阐述了传感器技术和在线监测系统在实时过程控制中的应用，包括ORP（氧化还原电位）、DO（溶解氧）、氨氮和硝态氮的快速在线测定方法及其在生物反应器曝气优化中的作用。 重点讨论了污泥龄（SRT）和水力停留时间（HRT）的动态调控策略，旨在实现最佳的污染物去除率和最低的能耗。针对曝气系统的能耗问题，书中提供了基于计算流体力学（CFD）模拟的曝气池流场优化方法，以消除死区，提高氧利用效率。 在控制策略方面，本书介绍了先进的过程控制模型，如基于模型的预测控制（MPC）在水厂运行中的应用，通过建立系统动态模型，实现对进水负荷变化的超前响应和精确调控，有效避免了传统PID控制的滞后性。同时，探讨了污泥絮凝性能的表征方法（如SVI、Zeta电位）以及如何通过投加辅助絮凝剂或调整微生物群落结构来改善二沉池的分离性能。 第三部分：新兴污染物（CECs）的识别与去除挑战 (约 400 字) 随着社会发展，新兴污染物对水环境构成了日益严重的威胁。本部分专门辟出章节，系统梳理了内分泌干扰物（EDCs）、新型抗生素（如万古霉素、替加环素）、个人护理用品（PPCPs）和微塑料在水环境中的迁移、归趋和毒理学效应。 针对这些复杂组分，本书详细分析了传统二级处理工艺（如活性污泥）对它们的去除效率，指出现有工艺的局限性主要在于对高极性、低浓度污染物的“穿透”问题。随后，本书深入探讨了针对这些污染物的“终末处理”技术： 1. 高级氧化与电化学氧化： 探讨了基于过氧单硫酸盐（PMS）的高级氧化体系，其在常温常压下对特定PPCPs的降解路径和中间产物分析。同时，比较了DSA电极和硼掺杂金刚石（BDD）电极在电化学氧化中的性能差异及其在去除抗生素耐药基因方面的潜力。 2. 膜分离技术升级： 重点介绍了纳滤（NF）膜和反渗透（RO）膜在截留痕量污染物方面的性能曲线，并分析了膜污染（Fouling）的机理及其应对策略，包括化学清洗周期优化和预处理技术的选择。 3. 生物强化技术： 研究了特定微生物群落（如外源性生物刺激）在增强对特定持久性有机污染物降解能力方面的应用潜力。 第四部分：污泥减量化与资源化路径探索 (约 250 字) 水处理过程中产生的剩余污泥是环境管理的一大难题。本部分侧重于污泥的减量化、稳定化及资源化利用技术。详细介绍了污泥浓缩、脱水工艺的改进，包括板框压滤机与离心机的操作参数优化，以及新型调控剂在提高污泥滤饼含固率中的应用。 在资源化方面，本书对比了污泥厌氧消化（AD）过程的强化技术，如热水预处理、微波辅助处理对提高产甲烷率的作用。此外，探讨了污泥热解气化制备能源技术，并对污泥炭化产物（生物炭）在土壤改良、重金属稳定化方面的应用潜力进行了量化评估，强调了实现从“废物”到“资源”的转化路径。 第五部分：水系统整合与可持续发展 (约 150 字) 最后一部分将视野扩展至整个水资源管理体系。探讨了城市水系统的“水-能源-物质”耦合模型，强调了水回用（Reclaimed Water）在区域水安全中的战略地位。详细介绍了分质处理和梯级利用的概念，如中水回用于景观、工业冷却和农业灌溉的标准与技术要求。本书最后提出，未来水处理设施的设计必须融入气候变化适应性、能源自持性和生态系统服务的理念，以构建真正可持续的水管理基础设施。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《废水厌氧处理硫酸盐还原菌生态学》让我对其中的“生态学”三个字产生了极大的好奇。这不仅仅关乎某种单一细菌的功能，更像是在描绘一个微缩的“生物社会”。我设想，这本书将带领读者走进一个看不见的“微观世界”，那里充满了竞争、合作与演化。作者可能不仅仅满足于描述硫酸盐还原菌的“是什么”和“怎么做”，更会深入探讨它们在厌氧环境中的“为什么”。例如，为什么它们能在缺氧的环境下生存？它们是如何克服硫化物产生的毒性效应的？又是什么因素决定了它们在不同废水处理体系中的丰度和活性？我期待书中能有详细的案例研究，展现不同废水成分对硫酸盐还原菌群落的影响，以及这些细菌如何适应并响应这些变化。或许还会涉及一些关于“微生物群落稳定性”和“生态系统服务”的概念，将这些理论知识与废水处理的实际应用紧密结合起来，让我看到科学研究如何为解决我们面临的环境问题提供坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名听起来就充满了科学的深度和严谨性，仿佛是一扇通往我们日常生活中那些常常被忽视的角落的大门。我脑海中立刻浮现出许多关于“废水处理”的画面，那些复杂的管道、沉淀池，以及背后的微生物世界。而“硫酸盐还原菌”这个词，更是充满了神秘感，究竟是什么样的微生物，在废水处理的黑暗中默默地扮演着至关重要的角色？它们是如何工作的？它们的生活习性又是怎样的？我想，这本书一定能够深入浅出地解答这些困惑。它可能不仅仅是关于一种特定的细菌，更是对整个废水厌氧处理过程中微生物生态的细致描绘，包括不同菌群之间的相互作用，它们如何适应缺氧的环境，以及如何有效地将有害物质转化为无害的产物。我迫不及待地想知道，作者会如何描述这些微观生命的“生存法则”，它们在恶劣的环境中如何找到平衡，又如何实现“化腐朽为神奇”的转化过程。这本书或许会让我对我们赖以生存的水资源保护有一个全新的、更深刻的认识，理解到科技在守护我们生活环境中的巨大力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《废水厌氧处理硫酸盐还原菌生态学》立刻勾起了我对环境工程和微生物学交叉领域的浓厚兴趣。我一直对那些看不见的生命如何影响我们宏观世界运作的机制感到着迷，而这本书似乎正是揭示其中一个关键环节的密码。我设想，作者可能花费了大量时间和精力，通过严谨的实验和深入的观察，来描绘出硫酸盐还原菌在厌氧条件下生存和繁殖的复杂图景。这不仅仅是对细菌本身的描述，更是一种对整个生态系统的解读。我想象书中会涉及大量的专业术语，但同时也希望能有清晰的图表和案例分析，帮助我理解那些抽象的概念。例如，作者可能会详细阐述硫酸盐还原菌的代谢途径，它们如何利用硫酸盐作为电子受体，并在此过程中产生硫化氢等物质。同时，这本书也可能探讨如何通过调控环境条件（如pH值、温度、底物浓度等）来优化硫酸盐还原菌的活性，从而提高废水处理的效率。我尤其期待书中能分享一些实际工程中的应用案例，看看这些微小的生物体是如何在大型的处理设施中发挥巨大作用的，它们又会面临哪些挑战和机遇。

评分☆☆☆☆☆

读到《废水厌氧处理硫酸盐还原菌生态学》这个书名，我立刻联想到我们日常生活中的一些“隐形”的助手，它们在不为人知的角落里，默默地维持着环境的平衡。我想象这本书的作者，可能是一位对微生物世界充满热情，并且具有深厚实践经验的研究者。它或许不像一本畅销书那样引人入胜，但一定充满了科学的严谨和求实的精神。我猜测书中会详细介绍硫酸盐还原菌的分类、形态特征，以及它们在不同类型的废水（例如，来自制药厂、食品加工厂或石油化工企业）中的分布和数量变化。同时，我也期待书中能有一些关于这些细菌如何通过生物化学反应，将废水中的有机物和无机物转化为其他物质的详细解析。这可能涉及到复杂的生化方程式和反应机理的阐述。更重要的是，我希望这本书能够提供一些关于如何“管理”和“优化”这些细菌群落的策略，比如如何通过投加特殊的菌种、调整培养基成分或者控制反应条件，来最大化它们在废水处理中的效能。它可能会是一本值得专业人士深入研读的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的期望，更多地来自于它所暗示的“生态学”这一概念。这不仅仅是一本关于技术手册，更像是一次对生命系统运作方式的探索。我猜想，作者在书中会花费大量的篇幅来描述硫酸盐还原菌在废水厌氧处理体系中所扮演的“角色”和“关系”。它们是如何与其他微生物相互依存，又如何相互竞争的？是否存在一些“关键物种”或者“关键过程”，是整个厌氧处理系统得以稳定运行的基石？这本书或许会让我意识到，废水处理并非简单的“倾倒”或“分解”，而是一个充满动态平衡和复杂相互作用的生态过程。我期待看到作者如何运用生态学的原理，来分析和解释硫酸盐还原菌群落的结构、功能以及它们随时间推移而发生的变化。或许书中会涉及一些关于群落演替、物种多样性以及能量流动等概念，将它们巧妙地融入到废水处理的语境中，从而展现出一种更宏观、更系统的视角。这本书可能会让我重新思考“污染”和“治理”这两个概念，理解到治污的根本在于“顺应”和“利用”自然的规律，而非单纯的“对抗”。