內容簡介
《環境工程微生物學(第4版)》是在教育部普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材的基礎上精心修改、補充完善而成。
《環境工程微生物學(第4版)》共分三篇,第1篇為微生物學基礎,介紹微生物的個體、群體特徵及特徵識彆;生理生化特性;生長特徵、遺傳變異等分子生物學和分子遺傳學基本原理;重點關注對環境工程極有意義的古菌、極端環境微生物;介紹現代分子生物學、分子遺傳學技術在環境保護與環境工程中的應用。第2篇為微生物生態與環境生態工程中的微生物作用,介紹在環境與工程中各種生物處理方法的微生物機理,重點介紹關係水體富營養化的硝化、反硝化、除磷機理新概念和新工藝選擇;應用微生物學的基礎知識分析和解決工程中發現的問題;介紹固定化微生物、微生物絮凝劑、沉澱劑及微生物能源的開發與應用。第3篇為環境工程微生物學實驗,其內容反映基礎性、可操作性、綜閤性和實用性。
《環境工程微生物學(第4版)》體現理論與實踐相結閤,及時反映和應用前沿邊緣學科的新技術,內容豐富、圖文並茂,是高等院校環境科學、環境工程和給水排水等專業的教材,也可作為其他微生物學專業學生及科研人員的參考書。
內頁插圖
目錄
緒論
第一節 環境問題與微生物的作用
第二節 環境工程微生物學的研究對象和任務
一、環境工程微生物學的研究對象
二、環境工程微生物學的研究任務
第三節 微生物的概述
一、微生物的分類和命名
二、病毒和類病毒
三、原核微生物與真核微生物
四、微生物的特點
思考題
第一篇 微生物學基礎
第一章 非細胞結構的超微生物——病毒
第一節 病毒的一般特徵及其分類
一、病毒的特點
二、病毒的分類
三、類病毒和朊病毒
第二節 病毒的形態和結構
一、病毒的形態和大小
二、病毒的化學組成及結構
第三節 病毒的繁殖
一、病毒的繁殖過程
二、噬菌體的溶原性
第四節 病毒的測定與培養
一、病毒的測定
二、病毒的培養特徵
三、病毒的培養基
四、病毒的培養
第五節 病毒對物理、化學因素的抵抗力及汙水處理過程對病毒的去除效果
一、病毒對物理因素的抵抗力
二、病毒對化學因素的抵抗力
三、病毒對抗生素的抵抗力
四、病毒的存活時間和汙水處理過程對病毒的去除效果
第六節 病毒的危害、對策與應用
一、病毒的危害與對策
二、病毒的應用
思考題
第二章 原核微生物
第一節 古菌域
一、古菌的特點
二、古菌的分類
三、古菌研究對環境工程的意義
第二節 細菌域
一、細菌的個體形態與大小
二、細菌的細胞結構
三、細菌的培養特徵
四、細菌的物理化學特性
五、細菌的物理化學性質與汙(廢)水生物處理的關係
第三節 藍細菌
一、藍細菌的形態與大小
二、藍細菌的細胞結構及其功能
三、藍細菌的繁殖
四、藍細菌的生境
五、藍細菌的代謝
六、藍細菌的分類
七、藍細菌與人類及環境的關係
第四節 放綫菌
一、放綫菌的形態、大小和結構
二、放綫菌的菌落形態
三、放綫菌的繁殖
四、放綫菌的分類
第五節 其他原核微生物
一、立剋次氏體
二、支原體
三、衣原體
四、螺鏇體
思考題
第三章 真核微生物
第一節 原生動物
一、原生動物的一般特徵
二、原生動物的分類及各綱簡介
三、原生動物的胞囊
第二節 微型後生動物
一、輪蟲
二、綫蟲
三、寡毛類動物
四、甲殼動物
五、苔蘚蟲、擬水螅
第三節 藻類
一、藻類的一般特徵
二、藻類的分類及各門特徵簡介
三、藻類的分布及用途
第四節 真菌
一、酵母菌
二、黴菌
三、傘菌
思考題
第四章 微生物的生理
第一節 微生物的酶
一、酶的組成
二、酶蛋白的結構
三、酶的活性中心
四、酶的分類與命名
五、酶的催化特性
六、影響酶促反應速率(或酶活力)的因素
第二節 微生物的營養
一、微生物細胞的化學組成
二、微生物的營養物及營養類型
三、碳氮磷比
四、微生物的培養基
五、營養物進入微生物細胞的方式
第三節 微生物的能量代謝
一、微生物的生物氧化和産能
二、生物氧化類型與産能代謝
三、3種生物氧化類型比較(以葡萄糖為例)
四、其他代謝途徑
五、微生物發光機製與其應用
第四節 微生物的閤成代謝
一、産甲烷菌的閤成代謝
二、化能自養微生物的閤成代謝
三、光閤作用
四、異養微生物的閤成代謝
思考題
第五章 微生物的生長繁殖與生存因子
第一節 微生物的生長繁殖
一、微生物生長繁殖的概念
二、研究微生物生長的方法
三、細菌生長麯綫在汙(廢)水生物處理中的應用
四、微生物生長量的測定方法
第二節 微生物的生存因子
一、溫度
二、pH
三、氧化還原電位
四、溶解氧
五、太陽輻射
六、活度與滲透壓
七、錶麵張力
第三節 影響微生物生長繁殖的不利因素
一、紫外輻射和電離輻射對微生物的影響
二、超聲波對微生物的影響
三、重金屬對微生物的影響
四、極端溫度對微生物的影響
五、極端pH對微生物的影響
六、乾燥對微生物的影響
七、一些有機物對微生物的影響
八、抗生素對微生物的影響
第四節 微生物與其他生物之間的關係
一、競爭關係
一、原始閤作關係
三、共生關係
四、偏害關係
五、捕食關係
六、寄生關係
第五節 菌種的退化、復壯與保藏
一、菌種的退化和復壯
一、菌種的保藏
思考題
第六章 微生物的遺傳和變異
第一節 微生物的遺傳
一、遺傳和變異的物質基礎——DNA
二、DNA的結構與復製
三、DNA的變性和復性
四、RNA
五、遺傳密碼
六、微生物生長與蛋白質閤成
七、微生物的細胞分裂
第二節 微生物的變異
一、變異的實質——基因突變
二、突變的類型
第三節 基因重組
一、雜交
二、轉化
三、轉導
第四節 突變體的檢測與篩選
一、突變體的檢測
二、突變體的篩選
第五節 分子遺傳學新技術在環境工程中的應用
一、遺傳工程在環境工程中的應用
二、基因工程技術在環境工程中的應用
三、PCR技術在環境工程中的應用
四、分子遺傳學的綜閤技術用於環境微生物鑒定和種群動態分析
思考題
……
第二篇 微生物生態與環境生態工程中的微生物作用
第三篇 環境工程微生物學實驗
附錄
主要參考書目
前言/序言
《環境工程微生物學》(第三版)自2008年齣版以來,經過瞭6年的教學實踐,又得到一次曆練,通過廣大師生的使用,使其在環境工程微生物學課程的教學中發揮一定作用。
雖然本教材是源於幾十年的科研與教學實踐的總結、濃縮和提煉,又在教學中經受瞭多年的教學考驗,使其逐漸成熟與完善。但是,由於近十幾年國內外在環境科學和環境工程方麵的科學研究有很大進展,新的概念和新的科學技術不斷湧現。為使本教材更好地適應蓬勃發展的環境學科教學的需要,本著與時俱進的精神,編者對第三版教材進行瞭修訂。
《環境工程微生物學》(第四版)采用“紙質教材+數字課程”的形式,其框架、章節與第三版基本相同。修訂的重點是對各章節內容進行更新和完善。
具體修改內容有:
1.緒論更新,增加插圖。
2.第一篇中各章都適當修改和更新。在第二章第二節細菌域中增加瞭絲狀細菌的插圖,個體形態的識彆與比較;以及厭氧氨氧化細菌細胞結構和厭氧氨氧化體的介紹;第四節放綫菌增加瞭菌落形態插圖等。第三章增加瞭若乾原生動物插圖。第四章全麵修改,增加瞭發光細菌插圖和內容介紹。
3.第二篇修改重點在第八章和第十章,第八章側重在機理,第十章側重在應用,兩章內容是密切聯係,前呼後虛的。介紹瞭近十幾年來國內外研究氮循環中微生物作用的新進展,微生物的作用原理及應用的新技術。對硝化和反硝化與氧的關係的研究,打破瞭過去的傳統概念:氨隻能在好氧條件下進行硝化作用,硝酸和亞硝酸隻能在厭氧條件下進行反硝化作用。從而設計齣適應該理論的各種處理工藝。如劃分區域控製溶解氧的A/O、A2/O的處理工藝,以及利用時空變化控製溶解氧的SBR和MSBR的處理工藝。目前,新概念和新技術已經深入到活性汙泥內部結構及其生態的研究。研究發現,在實際運行時,微環境中存在好氧氨氧化和厭氧氨氧化、有厭氧反硝化和好氧反硝化,同步硝化反硝化、同步反硝化除磷等等的現象,還發現瞭新的微生物資源——厭氧氨氧化菌。從此,拓寬瞭科研人員的思路,促進瞭科學研究,並研製瞭與之相適應的新的處理工藝。
好的,以下是一本關於“環境工程微生物學(第4版)”之外的、具有詳細內容的圖書簡介,該簡介專注於一個完全不同的主題,並力求內容詳實、自然流暢,不包含任何與原書內容相關的元素。 --- 圖書名稱:《現代城市規劃與可持續發展:韌性城市的設計與實踐》 內容簡介 本書深入探討瞭在當前全球化、城市化加速的背景下,現代城市規劃所麵臨的復雜挑戰與前沿解決方案。它不僅僅是一本理論著作,更是一本麵嚮實踐的指南,旨在指導規劃師、政策製定者和學者如何構建更具適應性、包容性和環境友好的未來城市。 本書的核心聚焦於“韌性城市”(Resilient Cities)的構建範式,強調城市係統在麵對氣候變化、自然災害、經濟波動乃至公共衛生危機時的自我修復、適應和學習能力。不同於傳統側重於功能分區和基礎設施建設的規劃模式,本書將城市視為一個多尺度、多維度的復雜適應係統。 第一部分:城市化進程的再審視與挑戰 本部分首先對過去半個世紀的城市擴張模式進行瞭批判性迴顧,指齣瞭過度依賴單一中心、基礎設施剛性化以及社會空間隔離等結構性問題所埋下的脆弱性。 全球城市化趨勢與區域協同: 探討瞭特大城市群的形成機製,分析瞭跨行政區劃的規劃協調難度,並引入瞭“功能域”(Functional Domains)的概念,強調以産業流、交通流和信息流為基礎進行規劃,而非僅僅依賴行政邊界。 環境壓力與生態臨界點: 詳細論述瞭城市熱島效應、水資源短缺、地麵沉降以及生物多樣性喪失等關鍵環境指標。重點分析瞭“生態足跡”在城市規劃評估中的應用,並提齣瞭基於自然資本核算的城市發展模型。 社會公平與空間正義: 剖析瞭城市發展中日益加劇的貧富差距在空間上的體現,如“隔離帶”的形成和公共服務資源分配的不均衡。提齣瞭“普惠性空間設計”(Inclusive Spatial Design)的原則,確保所有居民,無論經濟地位如何,都能享有高質量的城市生活空間。 第二部分:韌性規劃的設計原則與方法論 本部分是本書的技術核心,係統介紹瞭構建韌性城市的具體規劃工具和設計策略。 基於風險的規劃(Risk-Informed Planning): 引入先進的地理信息係統(GIS)和遙感技術,結閤多情景模擬(Multi-Scenario Simulation),對城市關鍵基礎設施(能源、交通、供水)的脆弱性進行量化評估。重點介紹瞭“紅綫評估”與“冗餘設計”的結閤應用。 綠色基礎設施與藍綠網絡: 強調從灰色工程嚮綠色解決方案的轉型。詳細闡述瞭海綿城市(Sponge City)的設計原理,包括下凹式綠地、雨水花園、透水鋪裝在城市防洪排澇中的集成應用。同時,探討瞭城市濕地、公園和廊道如何協同作用,以增強生態係統的服務功能,並為居民提供休閑空間。 分布式與多中心係統: 提倡打破集中式、單點依賴的基礎設施布局。在能源方麵,探討瞭微電網(Microgrids)和分布式可再生能源(如屋頂光伏)在提升電力係統韌性中的作用;在交通方麵,則聚焦於發展多層次、可快速轉換的交通模式,減少對單一高速乾綫的依賴。 第三部分:實施、治理與技術賦能 規劃的成功實施依賴於有效的治理結構和前沿技術的支撐。本部分著眼於規劃的動態管理和持續改進。 適應性治理框架(Adaptive Governance): 韌性規劃並非一成不變,需要持續的反饋和調整。本章探討瞭公私夥伴關係(PPP)在新興基礎設施項目中的創新應用,以及如何建立跨部門、跨層級的決策協作機製,以應對突發事件。 數據驅動的城市管理(Data-Driven Urban Management): 深入分析瞭物聯網(IoT)、城市數字孿生(Digital Twins)技術在實時監控、預測性維護和應急響應中的潛力。特彆關注如何利用大數據分析來優化交通流、監測空氣質量,並為規劃決策提供實時證據。 社區參與和地方知識整閤: 強調韌性不應僅是自上而下的設計,更需要植根於地方的社會結構。本書提齣瞭“共建共治共享”的社區規劃模式,鼓勵利用地方的傳統智慧和居民的在地知識來完善規劃方案,確保最終的城市形態是社會可接受和文化可延續的。 第四部分:全球案例研究與未來展望 本部分通過對全球多個成功實現韌性轉型的城市的案例分析,提煉齣可復製的經驗教訓。從鹿特丹的防洪策略,到新加坡對水資源循環利用的極緻追求,再到哥本哈根的交通低碳化轉型,本書為讀者提供瞭清晰的參照係。 最後,本書展望瞭麵嚮2050年的城市形態——去中心化、網絡化、自我修復的“生命體城市”,並呼籲規劃教育和行業實踐必須立即進行深刻變革,以迎接這一宏偉藍圖的實現。 目標讀者: 城市規劃師、土木工程師、環境科學傢、政府部門決策者、城市管理專業學生及所有關注未來城市發展的人士。 ---