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出版者:7-122

作者:沈伯雄

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2007-8

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787122006660

丛书系列:

图书标签:

• 大气污染
• 控制工程
• 环境工程
• 空气质量
• 污染治理
• 工业废气
• PM2
• 5
• VOCs
• 脱硫脱硝
• 环境保护

环境微生物学原理与应用 本书导读： 在当今世界，环境问题日益凸显，生态系统的健康与人类福祉息息相关。本书《环境微生物学原理与应用》深入探讨了微生物在地球生态系统物质循环、污染物降解以及环境质量调控中所扮演的关键角色。它不仅梳理了环境微生物学的基本理论框架，更聚焦于前沿的实践应用，旨在为环境科学、生态学、生物技术以及相关工程领域的专业人士和学生提供一本全面、深入且具有操作指导意义的参考书。 第一章：环境微生物学的基本概念与研究范畴 本章构建了环境微生物学的学科基础。我们首先界定了环境微生物学的定义，阐述了其作为一门交叉学科的特性，如何融合了微生物学、生态学、化学和地球科学的知识。重点剖析了微生物在生物地球化学循环（如碳、氮、硫、磷循环）中的核心地位。我们将详细介绍主要的微生物环境（水圈、岩石圈、大气圈的微生物群落结构），探讨极端环境微生物（嗜热菌、嗜冷菌、嗜盐菌）如何适应特定的物理化学条件。此外，本章还将概述环境微生物学的主要研究方法，包括宏基因组学、培养组学以及稳定同位素示踪技术在环境过程解析中的应用。理解微生物群落的结构、功能多样性及其动态变化规律，是后续章节所有应用研究的基石。 第二章：微生物与环境物质循环 物质循环是维持地球生命活动的基础。本章将聚焦于微生物在关键元素循环中的酶促反应和代谢途径。 在碳循环方面，我们将深入分析微生物如何驱动有机质的矿化作用（分解复杂有机物为二氧化碳）和自养生物的固碳过程。重点讨论了甲烷的产生（产甲烷菌）和消耗（甲烷氧化菌），特别是它们在全球气候变化中的作用。 氮循环是本章的重中之重。详细阐述了氮的固定（固氮酶系统）、硝化作用（氨氧化细菌和古菌）、反硝化作用（氮氧化物向氮气的还原）以及厌氧氨氧化（Anammox）过程。这些过程对农业生态系统和水体富营养化的控制具有决定性意义。 硫循环方面，我们将解析硫酸盐还原菌、硫氧化菌和硫细菌如何调控硫的存在形态，以及它们在酸性矿山排水（AMD）治理中的负面影响。 第三章：微生物在环境修复中的潜力与机制（生物修复基础） 随着污染的加剧，利用生物系统处理污染物已成为环境工程的首选策略之一。本章系统阐述了生物修复（Bioremediation）的理论基础和核心机制。 生物降解机制是本章的理论核心。我们将分类介绍微生物对不同类型污染物的降解能力： 1. 有机污染物降解： 涵盖了石油烃类（烷烃、芳烃）、多环芳烃（PAHs）、农药和持久性有机污染物（POPs，如PCB、DDT）的生物转化路径。重点分析了微生物利用的氧化、还原、水解和脱卤素等关键酶系。 2. 无机污染物转化： 讨论了重金属（如汞、铬、砷）的生物甲基化、生物还原/氧化以及生物吸附/沉淀作用。例如，六价铬还原为毒性较低的三价铬的过程，以及汞污染的生物甲基化风险。 生物修复技术分类与设计： 介绍了内源生物修复（自修复）、生物刺激（Biostimulation，通过添加营养物质或电子受体/供体优化环境条件）和生物强化（Bioaugmentation，引入外源高效降解菌株）的原理和适用条件。本章强调了环境条件（氧气、pH值、温度、水分）对微生物活性的调控作用。 第四章：应用环境微生物学——水体与土壤的生物处理技术 本章将理论与工程实践紧密结合，重点探讨微生物技术在污染治理中的具体工程应用。 水处理中的微生物技术： 活性污泥法深入解析： 详细剖析了活性污泥系统中微生物群落的演替、污泥沉降性（SVI）的影响因素，以及如何通过优化曝气和营养配比控制微生物生长。 生物膜反应器（MBR, Biofilm Reactors）： 探讨了生物膜（Biofilm）的形成机制、结构特点及其在难降解污染物去除中的优势。 营养物去除技术： 重点介绍利用微生物实现水体脱氮除磷的生物脱氮工艺（A/O, A2/O, Anammox工艺）和聚磷菌（PAOs）在生物除磷中的调控。 土壤与地下水修复中的微生物工程： 生物堆法（Landfarming & Composting）： 阐述了微生物在有机污染土壤的生物堆肥化过程中的作用，以及如何控制堆体环境以最大化降解效率。 反应墙技术（Permeable Reactive Barriers）： 探讨了在地下水污染羽流中设置反应墙，利用特定微生物或其产生的生物活性物质（如酶）进行原位污染物转化的工程设计。 第五章：微生物群落生态学与环境质量监测 现代环境科学越来越依赖于对微生物群落的系统性理解。本章聚焦于分子生物学工具在环境监测中的应用。 微生物群落分析技术： 详细介绍了高通量测序技术（16S rRNA基因测序、宏基因组测序）如何揭示环境样本中微生物的种类多样性和功能潜力。讨论了生物标志物（Indicator Species）在评估环境健康状态中的作用。 生物地球化学反馈机制： 探究微生物群落在受到污染干扰后如何调整其结构和功能以适应新的环境压力，以及这种调整如何影响污染物的迁移转化速率。例如，分析重金属胁迫下微生物群落的抗性基因谱。 生物传感器与生物修复效果评估： 介绍了利用微生物活性或特定酶的产生作为指示剂，开发环境生物传感器，实时监测土壤和水体污染状况及修复过程的有效性。 总结与展望： 本书最后部分将展望环境微生物学的未来发展方向，包括合成生物学在设计高效降解菌株方面的潜力，极端环境微生物资源的开发利用，以及微生物组学在环境风险评估中的集成应用。我们致力于提供一个既有坚实理论基础，又紧密贴近工程实践的综合性学习体验。

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这本书的叙事风格非常平实，几乎没有那种故作高深的学术腔调，读起来非常流畅，让人感觉像是在听一位资深专家娓娓道来。特别欣赏作者在引言部分对当前全球大气环境挑战的宏观描述，那种对人类未来负责任的态度，很容易激发读者深入学习的使命感。在涉及法律法规和标准的部分，作者的处理方式也十分巧妙，他没有简单地罗列条文，而是将标准要求融入到工程案例的约束条件中进行讨论，这样处理，使得规范要求不再是冰冷的数字，而是直接影响工程可行性的关键变量。我个人对其中关于区域传输和联防联控的章节印象深刻，它超越了单一污染源的控制范畴，拓宽了我们对大气污染治理体系的理解，这对理解宏观政策和制定跨区域合作方案至关重要。

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这本书的封面设计简洁大气，黑色的主色调配以明亮的蓝色线条，给人一种专业而沉稳的感觉。初次翻开时，我最先注意到的是清晰的排版和适中的字体大小，这对于需要长时间阅读专业书籍的人来说至关重要。内容方面，作者对大气污染的形成机理、监测技术以及控制措施的阐述深入浅出，即使我对某些复杂的化学反应和工程原理并不完全熟悉，也能通过详细的图示和生动的案例分析，逐步建立起清晰的认知框架。特别是关于颗粒物控制技术那一章，作者不仅详细介绍了静电除尘器、布袋除尘器的工作原理，还对比了它们在不同工况下的优缺点和维护要点，这对于工程实践人员来说是非常宝贵的资料。总的来说，这本书在知识的深度和广度上都做得非常出色，是一本值得放在案头时常翻阅的工具书，它成功地将晦涩的理论知识转化为了易于理解和应用的操作指南。

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读完这本教材后，我最大的感受是它的系统性和逻辑性极强。不同于市面上一些偏重于理论堆砌的同类书籍，这本书真正做到了“工程”二字。它非常注重从实际问题的角度出发，层层递进地剖析解决方案。例如，在讲述挥发性有机物（VOCs）控制时，作者并没有仅仅停留在吸附、燃烧等基础原理上，而是深入探讨了针对不同行业、不同排放浓度的优化选择策略，甚至提到了最新的膜分离技术在VOCs回收中的应用前景，这显示了作者紧跟时代前沿的视野。书中的数学模型推导过程详略得当，每一步都有明确的物理意义解释，这极大地帮助我这种更偏向应用而非纯理论研究的读者更好地把握核心概念。它就像一个经验丰富的老工程师，手把手地带领你走过整个污染控制的设计与实施流程，实用性无与伦比。

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这本书的图表质量是我见过的专业书籍中最好的之一。很多复杂的反应器内部流场模拟图、污染物浓度随时间变化的动态曲线，都以极高的分辨率和清晰的图例呈现出来，这对于依赖视觉信息理解复杂过程的学习者简直是福音。例如，在讲解湿法脱硫塔的气液传质过程时，配套的剖面示意图几乎完美复刻了实际塔内的高速动态过程，让我一下子就明白了湍流对吸收效率的关键影响。相比于其他一些老旧教材，这本书在数据引用上也格外新近，确保了所介绍的排放因子和污染物特性参数反映的是最新的监测结果。总而言之，这本书在视觉呈现和数据准确性上的高标准，极大地提升了学习体验，使得原本枯燥的工程计算和化学过程变得生动起来。

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我花费了数周时间精读了这本书，尤其关注了其中关于新兴污染物的章节。坦率地说，我对这本书的批判性思维的培养作用给予高度评价。作者在介绍成熟技术的同时，毫不避讳地指出了现有技术在应对特定污染物（如超低排放带来的二次污染风险）时的局限性。例如，在分析脱硫脱硝技术时，它不仅展示了技术极限，还引导读者思考如何通过工艺集成和优化设计来突破这些极限，而不是固守现有工艺的最佳点。这种“已知”与“未知”并存的结构，非常适合激发读者的创新潜力。书中大量的附录和参考资料索引也极其详尽，为希望进一步深挖特定技术细节的研究人员提供了坚实的“跳转点”，体现了作者严谨的治学态度。

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博士推荐的书。细看细看。

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