环境微生物学实验技术 [Experimental technique of environmental microbiology] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

内容简介

　　《环境微生物学实验技术》针对高等学校环境类专业学生及环境工作者的实际需求，结合环境学科对环境微生物学方法和技术发展的新需求，从最基本的微生物实验室基础知识人手，在注重环境微生物实验基本操作技术的同时，力求详细地介绍现代分子微生物学技术和显微技术，使读者能够由浅入深、系统全面地理解和掌握环境微生物学实验技术的内在联系。在此基础上，增加了环境微生物相关的综合性、研究性实验项目，培养综合实践能力、创新能力和科学研究能力。
　　《环境微生物学实验技术》适用于高等学校环境工程、环境科学、给排水科学与工程、环境监测专业本科生作教材使用，也可作为相关专业的研究生教材，并可供从事污水处理及环境领域研究工作的人员参考。

内页插图

目录

实验规则与安全
第一部分 环境微生物学基础实验技术
第一章 微生物实验室常用器材
一、常用设备及使用方法
二、常用器皿及使用方法
第二章 微生物分离与培养技术
实验一 培养基的制备与灭菌
实验二 微生物的分离与纯化
实验三 接种与无菌操作技术
实验四 微生物的纯培养技术
实验五 菌种保藏
第三章 显微镜技术
实验六 普通光学显微镜的使用及微生物形态观察
实验七 荧光显微镜的使用
实验八 暗视野显微镜的使用
实验九 相差显微镜的使用
实验十 电子显微镜的使用及样品制备
第四章 微生物染色与形态观察
实验十一 细菌单染色与革兰氏染色
实验十二 细菌芽孢染色
实验十三 细菌的荚膜染色
实验十四 细菌的鞭毛染色
实验十五 微生物显微直接计数（血球计数板）
实验十六 酵母菌的形态观察及死、活细胞鉴别
实验十七 放线菌的形态观察
实验十八 霉菌的形态观察
实验十九 活性污泥生物相观察及污泥沉降性能测定

第二部分 微生物的生化及分子生物学特征测定实验技术
第五章 细菌生化特征常规测定试验
一、氧化酶
二、过氧化氢酶
三、葡萄糖氧化发酵
四、甲基红（M．R）
五、V．P测定
六、淀粉水解
七、纤维素分解
八、硝酸盐还原
九、亚硝酸还原
十、产氨试验
十一、脲酶
第六章 现代分子微生物学技术
实验二十 细菌染色体DNA的提取和检测
实验二十一 聚合酶链式反应技术（PCR）
实验二十二 RT-PCR实验技术
实验二十三 实时定量PCR（Real-time QPCR）实验技术
实验二十四 DNA测序与序列同源性分析
实验二十五 系统发育树的构建
实验二十六 Biolog自动微生物鉴定系统的应用
实验二十七 变性梯度凝胶电泳技术（DGGE）
实验二十八 荧光原位杂交技术（FISH）

第三部分 环境微生物综合性、研究性实验
第七章 环境微生物综合性实验
实验二十九 大肠杆菌生长曲线的测定
实验三十 环境因素对微生物的影响
实验三十一 水体中细菌总数CFU的测定
实验三十二 水中大肠菌群的测定
实验三十三 富营养化湖泊中藻量的测定
实验三十四 空气中微生物的检测
实验三十五 发光细菌的生物毒性检测
实验三十六 BOD5的测定
实验三十七 液体培养条件下细菌淀粉酶的检测
第八章 污染物微生物处理
实验三十八 硝化细菌的分离与硝化能力测定
实验三十九 反硝化细菌的分离及反硝化能力测定
实验四十 聚磷菌的分离、形态观察及除磷效率测定
实验四十一 石油降解菌的分离与降解能力测定
实验四十二 苯酚降解微生物的分离及除苯酚能力的测定
实验四十三 微生物细胞固定化包埋及其在污染物降解中的应用

附录
附录一 常用染色液的配制
附录二 常用培养基的配制
附录三 Biolog微生物鉴定培养基种类及接种液的配置
诊断图谱——活性污泥中常见原生及微型后生动物图谱
参考文献

前言/序言

　　近年来，随着环境微生物学的迅猛发展，环境微生物学实验技术在水环境的监测保护与生态改善、污水生物处理与资源化利用、大气环境污染生物净化、土壤生态修复等方面发挥着重要作用，并受到越来越多的重视。环境微生物学实验技术具有很强的实践操作性，在掌握基本实验原理的基础上必须动手操作，且操作规范、结果正确，才能具备环境微生物实验所需要的实验素养和技能。同时，环境微生物学实验技术具有系统性、全面性的特点，需要从整体上理清不同操作技术的内在联系，理解环境微生物学实验技术与环境质量控制、环境污染物生物处理等实践应用的紧密联系，才能更好地将环境微生物实验技术运用于实践中。
　　《环境微生物学实验技术》的编写考虑到高等学校环境类专业学生及环境工作者的实际需求，结合环境学科对环境微生物学方法和技术发展的新需求，按照科研系统性原则，从最基本的微生物实验室基础知识人手，在注重讲解环境微生物实验基本操作技术的同时，详细地介绍了现代分子微生物学技术和显微技术，使读者能够由浅入深、系统全面地理解和掌握环境微生物学实验技术的内在联系。在此基础上，增加了环境微生物相关的综合性、研究性实验项目，培养综合实践能力、创新能力和科学研究能力。
　　全书分三个部分八个章节，共43个实验项目。第一部分为环境微生物学基础实验技术，包括微生物实验室常用设备如超净工作台、灭菌器的工作原理和使用方法，常用器皿的准备及使用方法，以及微生物分离、接种与培养技术、显微技术、微生物染色与观察技术等基本常规实验技术。附加的活性污泥生物相诊断图谱，将活性污泥中的菌胶团、原生动物和微型后生动物的形态结构通过实体显微照片直观呈现，同时辅以手绘图帮助观察者对观察到的生物进行种属鉴别。第二部分为微生物的生化及分子生物学特征测定实验技术，在微生物常规生理生化试验技术的基础上，利用现代分子微生物学实验技术，如DNA提取、PCR扩增、DNA测序及序列同源性分析、系统发育树构建、DGGE、FISH等技术，能够对环境微生物进行更深层次的研究和探索。第三部分为环境微生物综合性、研究性实验，涉及环境微生物检测、环境毒理检测、酶活力检测、环境污染物微生物降解等应用性较强的实验项目，所编排实验项目的综合性和研究性依次增强，研究层面逐渐深入，技术水平要求和应用性越来越高。为巩固读者对实验的理解和掌握程度，提高其科学研究的技能和水平，每个实验都附加了思考题，以引起读者的注意和思考。附录部分列出环境微生物实验中常用的染色液、培养基配置方法，以便读者查阅。
　　本书为西安建筑科技大学2015年校级实验教材建设立项，由西安建筑科技大学国家级环境类专业实验教学示范中心陈兴都、刘永军主编，杨成建参与第八章部分实验及附录的编著，刘伟参与活性污泥生物相诊断图谱的拍摄、绘图及文稿校对等工作。感谢张爱宁、葛碧洲、蒋欣、苏含笑、胡静等在资料搜集方面所做的工作。此外还要感谢陕西师范大学旅游与环境学院吉铮在编写过程中提供的支持和帮助。本书编写过程中参考了国内外大量微生物实验技术方面的书籍、科研成果，并引用了其中的一些图片，在此一并表示感谢。
　　限于编者水平有限，书中难免有不妥之处，敬请专家和同仁批评指正。

现代农业可持续发展与生态修复技术 图书简介 本书深入探讨了在当前全球气候变化和资源约束的大背景下，现代农业如何实现可持续发展以及生态系统修复的关键技术与策略。全书立足于前沿科学研究成果，结合丰富的田间实践案例，旨在为农业科研人员、环境工程师、政策制定者以及高年级本科生和研究生提供一套系统、深入且具有操作性的知识体系。 第一部分：农业可持续性的理论基础与挑战 第一章：全球环境变化对农业系统的冲击 本章首先梳理了气候变暖、水资源短缺、土壤退化和生物多样性丧失等全球性环境问题对全球粮食安全构成的严峻挑战。详细分析了极端天气事件（如干旱、洪涝、热浪）对主要农作物生理过程和产量的影响机制。同时，探讨了农业活动自身对环境的反馈效应，特别是温室气体排放和水体富营养化问题。引入了可持续农业的定义、核心原则及其与联合国可持续发展目标（SDGs）的关联。 第二章：生态系统服务与农业韧性 本章重点阐述了生态系统服务（如授粉、养分循环、病虫害生物防治、土壤保持）在维持农业生产力中的核心地位。通过案例研究，剖析了单一集约化农业模式如何削弱这些关键服务，并系统介绍了“生态系统方法”（Ecosystem Approach）在农业管理中的应用。韧性理论在农业系统中的应用是本章的另一重点，分析了如何通过优化农艺措施和生物多样性管理来增强农业系统抵御外部冲击的能力。 第二部分：土壤健康与养分高效利用技术 第三章：土壤健康指标的量化评估与管理 土壤是农业生产的基础，本章详细介绍了评估土壤健康状态的多维度指标体系，包括物理性（容重、孔隙度）、化学性（pH值、有机质、有效养分）和生物性（微生物群落结构、酶活性）。重点介绍了先进的土壤采样技术、原位传感器技术以及基于地理信息系统（GIS）的土壤健康空间变异分析方法。针对不同类型的土壤退化（如酸化、盐渍化、板结），提出了针对性的改良策略。 第四章：精准养分管理与替代肥料技术 本章聚焦于如何实现养分管理的精准化与高效化，以减少肥料流失对环境的污染。详细阐述了作物需肥规律的动态模型预测技术，以及基于遥感和无人机（UAV）影像的作物营养诊断方法。在替代肥料方面，系统介绍了缓释/控释肥料（SRF/CRF）的研制原理、应用技术，以及生物固氮、生物磷钾肥等生物肥料的研发进展及其在低投入农业中的应用潜力。着重讨论了作物残茬还田和覆盖作物施用对土壤有机质积累的长期影响。 第三部分：水资源高效利用与污染控制 第五章：现代灌溉技术与水分胁迫管理 针对全球水资源日益紧张的现状，本章全面介绍了现代高效灌溉技术，包括滴灌、微喷灌、地下滴灌的系统设计、运行维护及其节水效益评估。深入探讨了水分胁迫生理学，以及如何利用作物生理指标（如气孔导度、膜稳定性和渗透调节物质）来指导灌溉决策。同时，介绍了水分利用效率（WUE）的提升策略，包括通过基因改良和环境调控手段实现这一目标。 第六章：农业面源污染的源头控制与末端治理 本章详细解析了农药和化肥在土壤、地表水和地下水中的迁移转化路径与环境风险。在源头控制方面，阐述了综合虫害管理（IPM）的最新进展，包括生物防治剂的开发与应用、抗性育种以及精准施药技术。在污染治理方面，重点介绍了人工湿地、潜流坝、植被缓冲带（Riparian Buffer Strips）等生态工程措施在削减农田径流污染负荷中的作用和设计参数。 第四部分：生态修复与生物多样性维护 第七章：退化农田的生态修复策略 本章针对长期高强度耕作导致的矿化土壤和污染农田，提出了系统的生态修复路径。内容涵盖了污染土壤的生物修复（Bioremediation，包括植物修复Phytoremediation和微生物修复）、物理化学修复（如固化稳定化）的适用性与局限性。对于土壤肥力极度低下的土地，详细介绍了基于农林复合系统（Agroforestry Systems）的土壤改良和生态功能恢复技术。 第八章：农业景观的生物多样性管理 本章强调了农业景观结构对维持区域生态平衡的重要性。阐述了农田生境异质性（Habitat Heterogeneity）对传粉昆虫、天敌昆虫和土壤微生物群落多样性的积极影响。介绍了农田边缘带（Field Margins）的生态化改造技术，包括种植本土花卉、设置生态廊道等。最后，探讨了通过优化田间管理（如减少耕作、优化杂草管理）来促进有益生物群落恢复的实践方案。 第五部分：技术集成与未来展望 第九章：农业可持续发展的系统集成与模型化 本章将前述各项技术进行有机整合，介绍了可持续农业系统评估的综合方法，如生命周期评价（LCA）和多标准决策分析（MCDA）。重点介绍了动态模拟模型在预测不同管理策略下长期环境效益和经济效益方面的应用，帮助决策者在环境效益、经济可行性与社会接受度之间找到最优平衡点。 第十章：智慧农业在可持续发展中的角色 本章展望了新一代信息技术（AI、大数据、物联网IoT）如何赋能可持续农业。讨论了利用机器学习算法优化水肥调控的决策支持系统（DSS），以及如何利用高通量表型技术加速培育适应环境变化的作物品种。强调了数据驱动的农业管理对提高资源利用效率和降低环境足迹的关键作用。 结语：迈向零排放与循环农业 总结全书内容，展望未来农业向资源闭环利用和近零排放目标迈进的路径，强调跨学科合作和政策引导在推动农业系统深刻变革中的不可替代性。 本书配有大量清晰的图表、流程图和实验案例分析，结构严谨，内容翔实，是相关领域专业人士和学习者的必备参考书。