厌氧环境微生物学/高等学校“十二五”规划教材·市政与环境工程系列研究生教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

内容简介

　　微生物是地球上最为丰富多样的生物资源，其种类仅次于昆虫，是生命世界里的第二大类群。厌氧微生物作为微生物的一个重要组成部分，在自然界分布广泛。人类生活的环境和人体本身就生存有种类众多的厌氧微生物，它们与人类的关系密切。《厌氧环境微生物学/高等学校“十二五”规划教材·市政与环境工程系列研究生教材》主要对厌氧微生物的生活环境、古生菌域以及产甲烷菌、硫酸盐还原菌、厌氧氨氧化细菌、铁还原菌这几类重要的厌氧微生物进行系统的论述，并简要介绍厌氧微生物在废水废气处理、固体废弃物处理、燃料电池、临床医学等工业方面的应用。
　　《厌氧环境微生物学/高等学校“十二五”规划教材·市政与环境工程系列研究生教材》可作为微生物学、环境微生物学、环境科学、市政与环境工程和生命科学各专业的本科生、研究生教学用书，也可作为相关专业的科技人员的研究参考书和培训教材之用。

内页插图

目录

第1章 微生物学
1.1 概述
1.2 微生物的分类

第2章 厌氧生态系统
2.1 自然界中的氧循环
2.2 厌氧环境
2.3 自然厌氧生态系统
2.4 极端环境

第3章 古细菌域
3.1 古细菌生理生化特性
3.2 泉古生菌门
3.3 广古生菌门
3.4 极端微生物

第4章 厌氧致病菌
4.1 厌氧致病菌的分类
4,2厌氧菌的感染
4.3 厌氧菌感染的防治

第5章 铁还原菌
5.1 铁循环及异化铁还原机制
5,2异化铁还原菌
5.3 异化铁还原的地学和环境生态学意义
5.4 铁还原菌在微生物燃料电池方面的应用

第6章 产甲烷菌
6.1 产甲烷菌的分类
6.2 产甲烷菌的代表菌种
6.3 产甲烷菌的生理特性
6.4 产甲烷菌的产甲烷作用
6.5 产甲烷菌的生态环境
6.6 产甲烷菌的研究意义

第7章 硫酸盐还原菌
7.1 硫酸盐还原菌的生活环境
7.2 硫酸盐还原菌的分类
7.3 硫酸盐还原古细菌
7.4 硫酸盐还原菌的呼吸代谢作用
7.5 硫酸盐废水的处理

第8章 厌氧氨氧化菌
8.1 废水生物脱氮原理
8.2 厌氧氨氧化菌
8.3 厌氧氨氧化菌的分类
8.4 厌氧氨氧化速率
8.5 厌氧氨氧化工艺

第9章 厌氧生物处理原理
9.1 有机物质排放现状
9.2 厌氧生物处理的基本原理
9.3 厌氧生物处理的影响因素
9.4 厌氧生物处理的特点

第10章 有机物的厌氧降解
10.1 碳水化合物的厌氧降解
10.2 脂肪酸的厌氧降解
10.3 蛋白质和氨基酸的厌氧降解
10.4 尿素的厌氧降解
10.5 芳香族化合物的厌氧降解
10.6 含硫化合物的厌氧降解
10.7 含铁、锰、汞、砷化合物的厌氧降解

第11章 废气处理厌氧微生物
11.1 概述
11.2 废气生物处理原理
11.3 废气生物处理微生物种类
11.4 高效降解微生物的筛选与应用
11.5 废气生物处理微生物群落结构的研究
11.6 废气生物处理分类
11.7 国内外研究现状

第12章 废水处理厌氧微生物
12.1 概述
12.2 废水厌氧处理原理
12.3 厌氧微生物菌群特性
12.4 废水厌氧处理工艺

第13章 固体废弃物处理厌氧微生物
13.1 概述
13.2 固体废弃物处理厌氧微生物菌群
……
第14章 厌氧微生物燃料电池
第15章 微生物制药的研究进展
第16章 石油厌氧微生物
第17章 煤炭厌氧微生物
参考文献

前言/序言

聚焦新一代环境治理与可持续发展：环境微生物学前沿研究与应用精选 图书主题： 本书汇集了当前环境微生物学领域最前沿的研究动态、关键技术突破及面向未来可持续发展的创新应用，旨在为高校师生、科研人员以及环境工程领域的专业人士提供一份系统、深入且具有高度实践指导意义的参考资料。全书紧密围绕环境污染的生物修复、新兴污染物的生物降解机制、微生物生态网络构建以及环境生物技术在水、土壤及大气污染控制中的前沿应用展开。 内容架构与核心亮点： 本书摒弃传统教材中偏重基础理论描述的结构，转而聚焦于“问题导向”和“技术创新”，力求展示环境微生物学如何驱动下一代环境治理方案的实现。全书内容分为五个核心板块，层层递进，全面覆盖了从机制到应用的广阔领域。 第一部分：环境微生物生态系统解析与生物地球化学循环新视角 本部分深入探讨了复杂环境介质（如深层地下水、极端环境沉积物以及城市生态系统）中微生物群落的结构、功能多样性及其相互作用网络。重点解析了关键生物地球化学循环（如碳、氮、硫循环）在人为干扰下的失衡与重塑机制。 微生物群落结构解析的“组学”革命： 详细介绍了宏基因组学、宏转录组学、代谢组学等多组学技术在环境微生物研究中的集成应用，如何揭示复杂环境中功能基因的动态表达和代谢通路的实际运行情况。强调了基于网络理论构建环境微生物功能模块与关键种群识别的方法学。 极端环境微生物的生理适应与生物地球化学过程驱动力： 关注深海热液、高盐湖泊、酸性矿山废水（AMD）等极端生境中微生物群落的生存策略。重点讨论了这些特殊环境微生物在驱动或阻碍特定元素循环（如甲烷的厌氧氧化、重金属的生物转化）中的独特作用。 微生物介导的温室气体代谢： 深入剖析了甲烷（$ ext{CH}_4$）、氧化亚氮（$ ext{N}_2 ext{O}$）等强效温室气体在水-土界面和人工湿地系统中的微生物源-汇过程。讨论了如何通过调控特定微生物群落来增强碳汇能力或抑制气体排放。 第二部分：新兴与持久性有机污染物的生物降解机制与调控 面对抗生素、内分泌干扰物（EDCs）、全氟和多氟烷基物质（PFASs）等新型污染物的挑战，本部分着重于解析微生物降解这些“难降解”物质的分子机制，并探索提升其降解效率的工程化途径。 抗生素抗性基因（ARGs）的环境传播生态学： 不仅关注抗生素的去除，更侧重于抗性基因在不同环境介质（如污泥、地表水）中的水平基因转移（HGT）机制研究。探讨了不同污水处理工艺对ARGs的截留和灭活效率差异。 PFASs的生物脱氟机制： 集中讨论了近年来在微生物“脱氟”研究中取得的突破性进展。解析了潜在的微生物酶系（如氧化还原酶）在C-F键断裂过程中的催化活性和环境适应性。 微塑料污染的生物膜与生物降解： 针对日益严峻的微塑料污染，本书详细阐述了附着在微塑料表面的微生物生物膜（Biofilm）的形成动力学，以及部分微生物群体利用特定聚合物作为碳源的降解潜力，包括酶促水解和氧化还原反应路径。 第三部分：环境生物修复技术的前沿突破与工程放大 本部分将理论研究转化为实际应用，聚焦于高效、低成本的生物修复技术在复杂污染场地治理中的创新实践。 增强型生物修复（ISR）策略的优化： 详细介绍了电子受体/供体添加、生物刺激/生物强化技术在场地修复中的剂量优化和长期监测策略。特别关注了电动修复（Electrokinetic Remediation）与微生物协同作用的设计思路。 植物-微生物联合修复（Phytoremediation Enhancement）： 探讨了如何通过菌根真菌、植物内生菌等“生物促进剂”来增强植物对重金属和有机污染物的吸收和转化效率，特别是在重金属污染土壤的植物稳定化与提取过程中的应用。 活性污泥法的能效提升与零价态金属还原： 关注现代活性污泥系统如何通过优化溶解氧控制、污泥龄设计，以及引入特定微生物（如产电微生物）来提高污染物去除效率，并实现能源回收（如污泥厌氧消化过程的优化）。 第四部分：环境微生物技术在水资源循环利用中的角色 本部分聚焦于水环境的安全与可持续管理，特别是污水资源化和饮用水源保护中的微生物工程应用。 膜生物反应器（MBR）的高级功能化： 探讨了MBR系统在去除微量污染物、生物脱氮除磷（如ANAMMOX）以及抗生素抗性基因控制方面的优化策略。分析了膜污染背后的微生物胶体物质（EPS）形成机制。 人工湿地系统的“智能化”设计： 介绍了基于微生物生理学特征和水力学模型构建的模拟工具，用于优化人工湿地中植物选择、填料选择，以实现对特定污染物的精准控制和水质的阶梯式提升。 微生物在饮用水深度处理中的风险评估与控制： 关注生物生物膜在输配水管网中的形成与演变，评估其对水质稳定性和生物安全性（如异养菌群、生物膜内病原体的富集）的影响及控制技术。 第五部分：环境微生物前沿技术的标准、监测与未来展望 本部分着眼于环境微生物学研究成果向工程实践转化的关键环节，包括标准化、风险评估和未来发展趋势。 环境微生物组数据的质量控制与标准解读： 讨论了环境微生物组测序数据的生物信息学分析流程中的偏差来源、标准化操作步骤（SOPs）的重要性，以及如何将组学数据可靠地转化为工程决策依据。 微生物风险评估（MRA）在生物技术应用中的地位： 针对利用工程菌株或特定微生物群落进行污染修复时的潜在生态风险，系统介绍了风险评估的框架、方法学和监管要求。 人工智能与环境微生物学的交叉融合： 探讨了机器学习和深度学习在预测复杂环境微生物群落响应、优化生物反应器操作参数以及筛选高效降解菌株方面的应用潜力，展望了环境微生物学迈向“数字化”和“智能化”的路径。 本书特色： 本书严格遵循前沿性、系统性和应用性的原则，拒绝重复已有的基础知识叙述。全书内容紧密结合国际环境科学领域最新的高水平期刊成果，通过大量鲜活的案例研究和工程实践数据，确保了理论与实际的紧密结合，是环境工程、水资源与环境、生态学等相关专业研究生及高年级本科生进行深度学习和科研创新的必备工具书。