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內容簡介: |
????本书由作者在长期的科研和教学基础上总结提炼,并结合国内外该领域*知识、技术进展编写而成。全书共分十四章,主要介绍了环境微生物及其对环境的自净力、主要生态循环与生物计量学摹础、污染物的生物降解基础、污水奸氧生物处理、废水厌氧生物处理、废水生物脱氮除磷、生物膜及其反应器、膜生物反应器技术、生物脱硫与抑硫减蚀、废气生物脱除与转化、毒物的生物富集与吸附、生态塘与人工湿地、污染环境的生物修复等内容;作为全书内容的补充,书后附录了大量相关知识内容;为巩固和强化重点理论、技术、书中列举了部分例题,在部分章节后又列出了大量习题,全书内容丰富,系统{生强,具有较强的科学性、实践性和指导性。 ????本书适合环境工程、生物技术等领域的工程技术人员、操作人员和规划管理人员等参考,也可作为高等院校相关专业的教材。
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目錄:
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第1章绪论 11环境污染及其现状 111环境污染 112环境污染的分类 113环境污染的特征 114环境污染的危害 115我国环境污染现状 12环境污染源及其优先污染物 121环境污染源 122优先污染物 123持久性污染物 13废水、废气质量指标与排放标准 131废气质量指标与排放标准 132废水水质指标与排放标准 14环境生物工程的基础与研究对象 141主要研究对象与目的 142主要研究内容 习题 参考文献 第2章环境微生物及其对环境的自净力 21环境中微生物的主要类群 211土壤微生物 212微生物气溶胶 213水体微生物 214极端微生物 22环境微生物的生理特征 221微生物营养 222微生物生长 223微生物代谢 23环境微生物的生态 231生态与生态平衡 232微生物生态系统 233微生物之间的相互关系 24微生物与污染环境的相互作用 241污染环境对微生物的影响 242微生物对环境污染的影响 25湖泊、水库与河流水质评价模型 251湖泊、水库水质富营养化模型 252湖泊、水库富营养化水平判别条件 253水库水环境预警评价模型 254河流水体的耗氧与复氧规律 255斯特里特菲尔普斯模型 习题 参考文献 第3章主要元素循环与生物计量学基础 31主要元素的生态循环 311碳元素循环 312氮素循环 313硫元素循环 314磷元素循环 32微生物反应计量学基础 321微生物细胞的经验分子式 322电子供体及其特征 33微生物反应能量学基础 331电子与能量载体 332反应能量与细胞产率 34微生物反应动力学 341微生物反应动力学基础 342细胞培养过程动力学模型 343生物膜生化反应动力学模型 习题 参考文献 第4章污染物的生物降解基础 41污染物的生物可降解性 42微生物对污染物的作用 421微生物的共代谢作用 422微生物的解毒作用 423微生物的激活作用 424微生物的吸着作用 43有机污染物的阈值和协同作用 431有机污染物的阈值 432微量有机毒物的协同作用 44影响生物降解的因素 441污染物种类对降解性影响 442化学结构对生物降解的影响 443环境条件对生物降解的影响 45污染物的生物降解反应及其中间产物 451水解 452氧化 453碳羟基化 454还原 455裂解 456酰化 457甲基化 458转化 459二聚 46典型有机污染物的生物降解机理 461卤代有机物的生物降解 462芳香族化合物生物降解 463多环芳烃的降解 464邻苯二甲酸酯类的生物降解 47污染物的真菌降解 471依靠LiP的氧化 472依赖LiP的还原 习题 参考文献 第5章污水好氧生物处理 51好氧生物处理及活性污泥工艺 511好氧生物处理原理 512典型活性污泥处理法 52曝气方式与曝气池结构 521阶段曝气法 522延时曝气法 523纯氧曝气法 524深井曝气法 525曝气池结构型式 53活性污泥设计参数 531污泥的浓度(MLSS) 532污泥沉降比(SV) 533污泥容积指数(SVI) 534污泥负荷与去除负荷(FM) 535水力停留时间(θ) 54活性污泥处理系统设计 541曝气池容积 542泥龄 543污泥回流比 544剩余污泥量 545二沉池面积及有效水深 546污泥斗容积 55曝气量及其曝气设备 551需氧量计算 552空气扩散器选定 553曝气设备选定 554曝气系统设计 56污泥回流系统设计 561污泥回流量 562空气提升器选择与设计 57活性污泥处理工艺的发展 571AB法 572序批式活性污泥法 573氧化沟 习题 参考文献 第6章废水厌氧生物处理 61厌氧生物处理原理 611厌氧消化的基本原理 612厌氧生物处理的主要影响因素 62厌氧生物反应器的种类 621普通厌氧消化池 622厌氧接触工艺 623两相厌氧生物反应器 624厌氧生物滤池 625厌氧膨胀与流化床反应器 626升流式厌氧流化床反应器 627内循环厌氧反应器 63厌氧生物处理工艺设计 631厌氧水解工艺原理 632厌氧水解反应器设计 64厌氧过程的生物降解与转化估算 习题 参考文献第7章废水生物脱氮除磷 71水中氮、磷的危害 72废水微生物脱氮 721微生物脱氮原理及动力学模型 722脱氮工艺 723工艺选择及其设计计算 724影响脱氮的因素 73废水微生物除磷 731微生物除磷原理及动力学模型 732典型的除磷工艺 733工艺选择及设计计算 734影响除磷的因素 74废水的同步脱氮除磷工艺 741废水的同步脱氮除磷工艺 742废水同步脱氮除磷技术的应用 75磷的生物回收新技术 751鸟粪石沉淀磷回收技术 752丝状聚磷菌上浮富集技术 753铁还原菌回收磷技术 754硝酸氮磷酸钙沉淀回收磷技术 755其他的回收磷技术 习题 参考文献 第8章生物膜及其反应器 81生物膜及其形成 811生物膜的定义 812生物膜载体 813微生物的附着固定 814生物膜的形成 82生物膜结构与特性 821生物膜结构 822生物膜重量 823生物膜厚度 824生物膜活性 825生物膜的废水净化作用 83生物膜反应器种类 831生物膜反应器分类 832生物滤池 833生物转盘 834生物接触氧化池 835生物流化床 84典型膜生物反应器设计计算 841生物滤池的设计计算 842生物转盘的设计 843生物接触氧化池的设计计算 844两相生物流化床设计计算 85其他新型生物膜反应器及其工艺 851三相生物流化床 852厌氧生物膜膨胀床 853移动床生物膜反应器 854生物膜悬浮生长级联工艺 习题 参考文献 第9章膜生物反应器技术 91膜与膜技术基础 911膜过滤过程 912膜的种类 913常用膜材料 914膜组件 92膜生物反应器及其性能比较 921膜生物反应器基本特征 922膜生物反应器的种类 923曝气MBR 924萃取MBR 925脱氮MBR 926两类典型MBR 93膜生物反应器设计基础与优化条件 931MBR中有机物的降解动力学 932MBR过程的优化模型 933MBR优化操作条件的定性分析 94典型膜生物反应器组合工艺 941普通膜生物反应器工艺 942以脱氮除磷为主的MBR污水处理 工艺 95其他影响膜过滤过程的因素 951膜材料与膜孔结构对通量的 影响 952过程的操作条件的影响 953物料对通量的影响 96膜污染的形成机制 961形成膜污染的主要因素 962膜表面的吸附性能 963膜表面污染物界面吸附能 变化 97膜污染的防治与清洗 971膜污染的物理、化学与生物清洗 方法 972清洗剂种类及其作用机理 973减缓膜污染的操作方法 974清洗过程程序设计基础 习题 参考文献 第10章生物脱硫与抑硫减蚀 101硫的存在形式 1011煤中硫的存在形式 1012石油中硫的存在形式 1013废水中硫的存在形式 102脱硫与还原微生物 1021煤炭脱硫微生物 1022石油脱硫微生物 1023其他脱硫微生物 1024硫酸盐还原菌 103微生物脱硫途径及机理 1031无机硫脱除途径 1032有机硫脱除途径 1033生物降解有机硫的机理 1034生物脱硫的动力学模型 104生物脱硫反应器及其工艺 1041生物脱硫反应器 1042生物脱硫反应工艺 105硫酸盐还原作用机理 1051硫酸盐还原与ATP合成 1052SRB的生长机制 1053SRB的歧化功能 106SRB的废水脱硫反应器技术 1061SRB的厌氧消化作用 1062SRB的竞争性抑制作用 1063反硝化抑制SRB的作用 1064基质对SRB的抑制作用 1065反应器类型对SRB竞争性影响 1066污泥类型对SRB竞争性影响 107SRB的腐蚀与抑蚀机制 1071SRB的腐蚀机制 1072抑蚀微生物特性 习题 参考文献 第11章废气生物脱除与转化 111CO2的生物脱除固定与转化 1111高等植物对CO2的生物固定 1112藻类对CO2的生物固定 1113光合细菌对CO2的生物固定 1114其他自养微生物对CO2的固定 1115酶对CO2的固定 1116CO2光生物反应器 112挥发性有机化合物VOC废气的生物净化 1121VOC的生物净化特点 1122生物净化方法 1123?锓从ζ鞯纳杓撇问? 1124影响生物反应器的因素 113氮氧化物的生物净化 1131氮氧化物的来源及其危害 1132处理NOx的微生物和装置 1133国内外去除NOx的研究进展 习题 参考文献 第12章毒物的生物富集与吸附 121生物富集与积累 1211生物富集系数 1212生物富集系数的估算方法 1213正辛醇水分配系数测定 1214正辛醇水分配系数估算 122生物富集机理及模型 1221水生生物的生物富集模型 1222浮游植物生物的富集模型 1223生物体内的富集与积累机制 123有机毒物的生物富集 1231有机毒物的毒性 1232有机毒物的仿生富集 124重金属离子的生物吸附 1241重金属离子生物吸附剂 1242重金属离子的生物吸附机理 1243重金属离子的生物富集工艺 125其他有害物质的生物富集 1251放射性物质的生物富集 1252微量元素的生物富集 习题 参考文献第13章生态塘与人工湿地 131生态塘分类与作用机理 1311稳定塘的种类 1312稳定塘的特点 1313稳定塘的作用机理 132几种典型塘的设计 1321好氧塘的设计 1322兼性塘设计 1323曝气塘设计 133人工湿地的构型与污水净化机制 1331人工湿地构成与湿地类型 1332人工湿地的污水净化机制 1333人工湿地的净化水质原理 134人工湿地的设计与计算 1341湿地负荷与面积确定 1342湿地的水力系统计算 135湿地系统布局、防渗与管理 1351湿地的分区与布局 1352湿地床的防渗 1353湿地的管理 习题 参考文献 第14章污染环境的生物修复 141生物修复的基本概念 1411生物修复的对象与生物修复剂 1412典型的生物修复剂及其作用 1413污染环境与修复剂的相互作用 1414生物修复的方式与特点 1415影响生物修复的因素 142原位生物修复技术 1421原位修复的特点 1422原位生物修复的方法 1423原位生物修复设计的工程问题 1424修复过程的物料平衡计算 143异位生物修复及其生物反应器 1431异位生物修复方法 1432异位修复生物反应器及其修复工艺 1433原位?C异位联合修复技术 144污染土壤修复方式与蚯蚓反应器 1441土壤污染的生物修复基础 1442土壤污染的生物修复 1443蚯蚓生物反应器 145生物修复存在问题及潜在解决方法 1451微生物修复 1452植物修复存在的问题 1453生物修复的潜在发展技术 习题 参考文献 附录一美国127种优先污染物中英文对照 附录二67种类危及人体和生物的“内分泌干扰物”美国USEPA在1998年8月公布 附录三一些常见组分的COD质量当量 附录四部分有机物和无机物半反应及其吉布斯标准自由能 附录五有机化合物的环境性质 附录六各种有机化合物的生物浓缩因子
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內容試閱:
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????科学技术与社会经济的飞速发展,伴随而来的生态环境日益恶化已从城市延伸到广大农村,从陆地生物圈扩展到大洋,乃至整个地球及其大气层,出现了一大批难以用传统技术处理的污染问题。人类无节制从地球获取资源与能源的时代成为过去,开发与推广更为有效地将污染物转化低毒、无毒,实现废弃物资源化处理的环境生物技术,对于生态系统的平衡、环境质量的改善、资源的可持续利用具有重要意义。 ????环境生物工程基于生物、生态与环境、化学工程学的发展,又具相互渗透与综合交叉性,是近20年来正在形成过程中的一门新兴学科。当今的环境生物工程尚处于其技术层面,主要包含三个层次:以当前大量应用或经过工艺改良与技术创新的生物处理与修复技术;以各类自然与人工的生态净化方法为主的生态系统平衡技术;以分子生物学与基因工程为基础的环境监测与污染控制技术。这三个层次的技术将在污染环境治理与修复、自然资源可持续利用、能源物质制备等方面发挥日益重要作用。鉴于环境生物技术正在发展之中,本教材内容重点以前两个层次为主。 ????本书初版《环境生物技术与工程》自2003年出版以来,作为相关专业本科与研究生的教材,深受师生的欢迎,收到不少建议与评价。随着环境生物技术迅速发展,为适应教学需求,我们在本版的章节编排上作了较大的调整。本版删去了有关生物监测与诊断、生物农药两章;在第2章中增加了湖泊、水库与河流水质评价模型的内容;从初版各章中抽出有关生物计量学内容,与主要元素循环合并成新的第3章;在生物脱硫章节中增加了有关抑硫与减蚀的内容;将初版原第十三章第六节地表水体污染的生态工程修复扩展成第13章生态塘与人工湿地。 ????本书各章编写分工是:陈欢林编写第1章,孙海翔、张林编写第2章,程丽华、张林编写第3章,沈江南、张林编写第4章,杨岳平、陈欢林编写第5、6章,程丽华编写第7、8、9章,附录,张林、孙海翔编写第10章,张芳编写第11章,张林、顾瑾编写第12章,陈欢林、罗安程编写第13章,张林编写第14章。全书由陈欢林统稿并作部分修改。本书基于《环境生物技术与工程》改写,仍然包含该书中所有作者的贡献。 ????本书中尚有一些图表与例题直接引自国内外论文或书籍,虽然每章后附有参考文献,但未能对应注明,望请原图、表、例题的作者谅解。 ????环境生物技术,尤其是环境生物工程,是一门正在发展中的、涉及面广的新兴学科,其内容十分丰富,由于编者知识水平有限,实践经验积累不多,本书的疏漏与不足之处,敬请广大读者批评指正。 陈欢林 2011年5月16日于浙江大学求是园
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