本書首先介紹了微生物的性狀和分類、微生物的生理、微生物的生長(zhǎng)繁殖、微生物的遺傳和變異以及微生物的生態(tài)系統(tǒng)方面的基礎(chǔ)知識(shí);之后介紹了水處理工程中的微生物污染,好氧生物處理的原理與應(yīng)用,厭氧生物處理原理及應(yīng)用,水體富營(yíng)養(yǎng)化和脫氨除磷技術(shù),水中病原微生物的檢測(cè)及去除,以及生物修復(fù)技術(shù)。
本書在提供基本知識(shí)、基本理論和基本操作技能的前提下,結(jié)合最新前沿技術(shù),編入更多的案例,理論與實(shí)踐的結(jié)合,使內(nèi)容更加簡(jiǎn)單易懂,實(shí)用性更強(qiáng)。本書可供給排水科學(xué)與工程、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)、市政工程等相關(guān)專業(yè)師生閱讀參考。
第1章緒論1
1?1微生物在自然界的主要作用1
1?2水處理微生物學(xué)的研究對(duì)象和
任務(wù)1
1?3微生物學(xué)在水處理過(guò)程中的
作用1
1?4微生物概述2
1?4?1微生物的定義2
1?4?2原核微生物與真核微生物2
1?4?3微生物的分類3
1?4?4微生物的分類單位、命名和
分類依據(jù)3
1?4?5微生物的生物學(xué)特點(diǎn)4
參考文獻(xiàn)4第2章微生物的性狀和分類5
2?1原核微生物5 第1章緒論1
1?1微生物在自然界的主要作用1
1?2水處理微生物學(xué)的研究對(duì)象和
任務(wù)1
1?3微生物學(xué)在水處理過(guò)程中的
作用1
1?4微生物概述2
1?4?1微生物的定義2
1?4?2原核微生物與真核微生物2
1?4?3微生物的分類3
1?4?4微生物的分類單位、命名和
分類依據(jù)3
1?4?5微生物的生物學(xué)特點(diǎn)4
參考文獻(xiàn)4第2章微生物的性狀和分類5
2?1原核微生物5
2?1?1細(xì)菌5
2?1?2放線菌13
2?1?3藍(lán)細(xì)菌16
2?1?4其他原核生物類群17
2?1?5水環(huán)境中常見(jiàn)的原核微生
物類群20
2?2真核微生物22
2?2?1真菌22
2?2?2藻類25
2?2?3原生動(dòng)物27
2?2?4后生動(dòng)物27
2?2?5水環(huán)境中常見(jiàn)的真核微生
物類群29
2?3非細(xì)胞生物的超微生
物——病毒34
2?3?1病毒的一般特征及主要
類群35
2?3?2病毒的形態(tài)結(jié)構(gòu)35
2?3?3病毒的增殖35
2?3?4病毒的測(cè)定和培養(yǎng)37
2?3?5病毒對(duì)物理、化學(xué)、抗生
素的抵抗力38
參考文獻(xiàn)39第3章微生物的生理41
3?1微生物的酶41
3?1?1酶的組成和結(jié)構(gòu)41
3?1?2酶的命名和分類42
3?1?3酶的催化特性43
3?1?4影響酶促反應(yīng)的因素43
3?2微生物的營(yíng)養(yǎng)45
3?2?1微生物細(xì)胞的化學(xué)組成和
營(yíng)養(yǎng)要素45
3?2?2微生物的營(yíng)養(yǎng)類型47
3?2?3微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收48
3?2?4培養(yǎng)基49
3?3微生物的代謝52
3?3?1新陳代謝的有關(guān)概念52
3?3?2微生物的產(chǎn)能代謝53
3?3?3微生物的合成代謝57
3?3?4微生物代謝的調(diào)節(jié)58
3?4微生物對(duì)難降解物的降解和
轉(zhuǎn)化60
3?4?1污染物的生物降解性60
3?4?2石油類物質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化61
3?4?3合成有機(jī)物的降解和轉(zhuǎn)化63
3?4?4微生物對(duì)重金屬污染物的
轉(zhuǎn)化64
參考文獻(xiàn)65第4章微生物的生長(zhǎng)66
4?1微生物生長(zhǎng)的測(cè)定66
4?1?1細(xì)胞數(shù)的測(cè)定66
4?1?2細(xì)胞生物量的測(cè)定68
4?2微生物的生長(zhǎng)規(guī)律69
4?2?1單細(xì)胞微生物的典型生長(zhǎng)
曲線69
4?2?2生長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型71
4?2?3微生物的同步培養(yǎng)72
4?2?4厭氧培養(yǎng)75
4?3環(huán)境因子對(duì)微生物的影響77
4?3?1微生物生長(zhǎng)的環(huán)境條件77
4?3?2生物因子80
參考文獻(xiàn)81第5章微生物的遺傳和變異82
5?1微生物遺傳變異的物質(zhì)基礎(chǔ)82
5?1?1遺傳和變異的物質(zhì)基礎(chǔ)82
5?1?2DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制84
5?1?3DNA的存在形式86
5?2微生物的基因突變87
5?2?1突變的類型87
5?2?2基因突變的機(jī)制88
5?3微生物的基因重組90
5?3?1原核微生物的基因重組90
5?3?2真核微生物的基因重組91
5?4微生物的菌種選育92
5?4?1水處理工程菌種篩選程序92
5?4?2微生物的誘變育種92
5?4?3原生質(zhì)體融合育種93
5?4?4基因工程技術(shù)用于高效工程
菌種改良95
5?5微生物菌種保藏及復(fù)壯95
5?5?1微生物菌種保藏95
5?5?2菌種的退化與復(fù)壯98
5?6分子生物學(xué)技術(shù)及其在水處理
工程中的應(yīng)用98
5?6?1聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)98
5?6?2變性梯度凝膠電泳(DGGE)
技術(shù)100
5?6?3熒光原位雜交技術(shù)101
5?6?4分子生物學(xué)技術(shù)在水處理中
的應(yīng)用102
5?7微生物新技術(shù)的研究與應(yīng)用104
5?7?1固定化技術(shù)及應(yīng)用104
5?7?2水處理工程中生物強(qiáng)化技術(shù)
與應(yīng)用106
5?7?3微生物制劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用107
參考文獻(xiàn)109第6章微生物的生態(tài)系統(tǒng)111
6?1水處理生態(tài)系統(tǒng)的基本概念及
特征111
6?1?1生態(tài)系統(tǒng)及其基本結(jié)構(gòu)111
6?1?2生態(tài)系統(tǒng)的功能112
6?1?3水生態(tài)系統(tǒng)的基本特征與
類型113
6?1?4微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的
作用115
6?2微生物在各生態(tài)系統(tǒng)中的
分布116
6?2?1水體微生物生態(tài)116
6?2?2土壤微生物生態(tài)118
6?2?3空氣微生物生態(tài)120
6?3微生物的生物群落121
6?3?1生物群落及其基本特征121
6?3?2微生物群落的演替122
6?3?3微生物群落的基本特征123
6?4微生物之間的相互關(guān)系123
6?4?1互生123
6?4?2共生124
6?4?3寄生125
6?4?4拮抗125
6?4?5捕食126
6?5微生物與自然界的物質(zhì)循環(huán)126
6?5?1碳素循環(huán)126
6?5?2氮素循環(huán)127
6?5?3硫素循環(huán)129
6?5?4其他元素的微生物轉(zhuǎn)化130
參考文獻(xiàn)131第7章水環(huán)境中的微生物
污染133
7?1水體中的微生物來(lái)源及相關(guān)
的水污染133
7?1?1水體中的微生物來(lái)源133
7?1?2與微生物相關(guān)的水污染134
7?2水中病原微生物的種類和
特性135
7?2?1病原菌135
7?2?2病毒139
7?2?3病原性原生動(dòng)物141
7?2?4蠕蟲144
7?2?5藍(lán)綠藻145
7?3水中病原微生物的存活、分布
和傳播146
7?3?1病原微生物在水中存活的
影響因素146
7?3?2病原微生物在水環(huán)境中的
分布148
7?3?3水中病原微生物的傳播及
控制149
7?3?4指示微生物及其水質(zhì)衛(wèi)生學(xué)
意義150
參考文獻(xiàn)153第8章水處理工程中好氧生物
處理的原理及應(yīng)用155
8?1好氧生物處理的基本原理155
8?2活性污泥法155
8?2?1好氧活性污泥中的微生物
群落155
8?2?2活性污泥法的各種演變及
應(yīng)用164
8?3生物膜法166
8?3?1好氧生物膜中的微生物
群落167
8?3?2生物膜法的基本流程及
特征168
8?3?3生物膜反應(yīng)器170
8?4自然處理法171
8?4?1穩(wěn)定塘171
8?4?2污水的土地處理系統(tǒng)174
參考文獻(xiàn)175第9章水處理工程中厭氧生物
處理的原理及應(yīng)用176
9?1厭氧生物處理的微生物原理及
生理特征176
9?1?1厭氧生物處理的原理176
9?1?2厭氧生物處理的主要特征179
9?1?3非產(chǎn)甲烷菌179
9?1?4產(chǎn)甲烷菌180
9?2厭氧生物處理的微生物生
態(tài)學(xué)184
9?2?1厭氧生物處理過(guò)程中微生物
優(yōu)勢(shì)群的演替184
9?2?2非產(chǎn)甲烷菌和產(chǎn)甲烷菌之間
的關(guān)系186
9?2?3產(chǎn)酸發(fā)酵菌群代謝的
NADH/NAD+調(diào)節(jié)188
9?2?4產(chǎn)甲烷菌的生態(tài)分布189
9?3厭氧生物處理工藝學(xué)189
9?3?1厭氧生物處理工藝條件及
其控制189
9?3?2廢水厭氧生物處理工藝194
參考文獻(xiàn)198第10章水體富營(yíng)養(yǎng)化和脫氮除
磷技術(shù)200
10?1水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象200
10?1?1水體富營(yíng)養(yǎng)化產(chǎn)生的
原因200
10?1?2水體富營(yíng)養(yǎng)化的危害200
10?1?3富營(yíng)養(yǎng)化水體中的常見(jiàn)
藻類201
10?1?4評(píng)價(jià)水體富營(yíng)養(yǎng)化的
指標(biāo)201
10?1?5控制水體富營(yíng)養(yǎng)化的措施
和方法202
10?2生物脫氮204
10?2?1水體中氮化物的危害204
10?2?2生物脫氮的基本原理204
10?2?3生物脫氮的基本流程206
10?2?4影響脫氮作用的環(huán)境
因素209
10?2?5同步硝化反硝化211
10?3生物除磷213
10?3?1生物除磷的基本原理213
10?3?2生物除磷的基本流程214
10?3?3影響生物除磷的主要
因素216
10?4同步脫氮除磷技術(shù)218
10?4?1A2/O法同步脫氮除磷
工藝218
10?4?2巴顛甫(Bardenpho)脫氮
除磷工藝219
10?4?3Phoredox工藝220
10?4?4UCT工藝220
10?4?5VIP工藝220
10?4?6氧化溝同步脫氮除磷
工藝221
10?4?7其他傳統(tǒng)同步脫氮除磷
工藝221
參考文獻(xiàn)222第11章水中病原微生物的檢測(cè)
及去除223
11?1常用水質(zhì)衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)的檢
測(cè)方法223
11?1?1細(xì)菌總數(shù)的測(cè)定223
11?1?2大腸菌群的測(cè)定223
11?1?3糞大腸菌群的測(cè)定224
11?1?4噬菌體的測(cè)定224
11?2水中病原微生物的濃縮和檢
測(cè)方法225
11?2?1病原微生物濃縮方法225
11?2?2病原微生物檢測(cè)方法226
11?3微污染水源水的生物預(yù)
處理227
11?3?1微污染水源水污染源、污染
物及預(yù)處理的目的227
11?3?2微污染水源水生物預(yù)處理的
特點(diǎn)和可行性227
11?3?3生物氧化預(yù)處理技術(shù)228
11?4飲用水的深度凈化技術(shù)230
11?4?1臭氧活性炭吸附230
11?4?2活性炭吸附231
11?4?3光催化氧化232
11?4?4生物活性炭233
11?4?5吹脫法233
11?4?6膜技術(shù)234
11?5飲用水消毒236
11?5?1氯和含氯物質(zhì)消毒236
11?5?2碘消毒237
11?5?3臭氧氧化237
11?5?4銀離子消毒237
11?5?5紫外線消毒237
11?5?6超聲波消毒238
11?5?7飲用水的加熱消毒238
11?6污水處理工藝對(duì)病原微生物
的去除238
11?6?1污水處理工藝對(duì)病原菌的
去除239
11?6?2污水處理工藝對(duì)病毒的
去除241
參考文獻(xiàn)242第12章生物修復(fù)技術(shù)244
12?1生物修復(fù)技術(shù)原理244
12?1?1生物修復(fù)概述244
12?1?2用于生物修復(fù)的微生物
類型246
12?1?3微生物修復(fù)的影響因素247
12?2水處理工程中微生物修復(fù)
技術(shù)250
12?2?1主要的生物修復(fù)技術(shù)250
12?2?2生物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和局
限性251
12?2?3評(píng)價(jià)生物修復(fù)可行性的
程序251
參考文獻(xiàn)252