Nutrient Removal from Wastewaters pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC Press

作者:Nigel J. Horan

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1994-10-06

价格:USD 239.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9781566760997

丛书系列:

图书标签:

• Wastewater Treatment
• Nutrient Removal
• Phosphorus Removal
• Nitrogen Removal
• Water Quality
• Environmental Engineering
• Sustainable Development
• Pollution Control
• Environmental Science
• Water Resources

土壤微生物群落结构与功能多样性研究进展 本书导言 土壤是地球上最复杂的生态系统之一，其健康与否直接关系到全球生态平衡与人类福祉。土壤微生物群落，作为土壤生态系统的核心驱动力，在物质循环、能量流动以及土壤肥力维持中扮演着不可或缺的角色。本导论旨在系统梳理近年来土壤微生物群落结构、功能多样性及其驱动机制的研究前沿与重要进展。我们将深入探讨高通量测序技术如何揭示微生物群落的“暗物质”，功能宏基因组学如何阐明微生物的潜在功能，以及代谢组学如何捕捉实际的生态功能表达。本书不仅关注传统分类学上的变化，更着重于功能性状的演变及其对全球变化响应的机制。 第一章：土壤微生物群落的结构解析：技术革命与生态学启示 1.1 从培养依赖到高通量测序 本书首先回顾了土壤微生物学研究范式的深刻变革。传统上依赖培养方法的局限性，已在分子生物学技术的冲击下被彻底打破。本章详细介绍了16S rRNA基因高通量测序在微生物群落结构解析中的核心地位。重点阐述了样本采集、DNA提取、PCR扩增、测序平台选择（如Illumina MiSeq/NovaSeq）以及生物信息学分析流程（包括OTU/ASV的构建、物种注释、多样性指数计算等）。特别地，我们将深入探讨如何利用这些数据识别关键的优势类群、指示物种以及群落的垂直和水平异质性。 1.2 多组学整合视角下的群落特征 单一的16S测序只能提供“谁在群落中”，而要理解“他们在做什么”，则需要多组学数据的整合。本章将详述宏基因组学（Metagenomics）和宏转录组学（Metatranscriptomics）的应用。宏基因组学通过对所有微生物基因组的直接测序，揭示了群落的基因库潜力，特别是那些难以培养的微生物所携带的关键代谢通路基因。而宏转录组学则关注在特定环境条件（如胁迫、养分变化）下，哪些基因是真正被激活和表达的，从而提供了更接近生态学实际的“活性功能”快照。 1.3 结构复杂性与功能冗余 土壤微生物群落结构表现出极高的复杂性，表现在物种丰富度（Alpha多样性）和物种间的差异性（Beta多样性）上。本章将引入信息论和网络分析工具，探讨群落内部的相互作用关系，如竞争、互利共生和捕食关系。同时，我们也将讨论功能冗余的概念——即不同的微生物类群可能执行相同或相似的生态功能。理解功能冗余对于预测微生物群落在环境扰动下的稳定性与恢复力至关重要。 第二章：功能多样性与关键生态过程的调控 2.1 碳循环中的核心驱动力 土壤是全球碳库的巨大储存库，其稳定性和周转速率直接影响气候变化。本章聚焦于微生物在土壤有机质（SOM）分解和碳固定中的关键作用。内容将涵盖纤维素、半纤维素、木质素等复杂碳水化合物的降解通路（如CAZyme酶系统），以及微生物如何通过微生物生物量（MBC）将碳储存在土壤中。我们还将探讨不同环境梯度（如永久冻土融化、气候变暖）下，微生物群落介导的碳释放速率的响应机制。 2.2 氮素生物地球化学循环：从固定到反硝化 氮素是限制生物生产力的关键因素。本章详细分析了微生物在氮循环各环节中的分子机制。内容包括固氮作用（如nifH基因的表达与分布）、硝化作用（氨氧化古菌与细菌AOB/AOA）、以及反硝化作用（nirS, nirK, norB, nosZ等关键基因的生态学意义）。重点讨论了土壤酸化、水分条件变化对不同功能基因丰度和活性的影响，以及如何量化微生物对温室气体（N₂O，NH₃）排放的贡献。 2.3 磷、硫及微量元素的生物地球化学 除C和N外，磷和硫的生物地球化学循环同样由微生物主导。本章阐述了微生物如何通过分泌有机酸、磷酸酶（如APase）来矿化稳定的磷酸盐，提高植物有效性。在硫循环中，我们将讨论硫酸盐还原菌（SRB）和硫氧化菌（SOB）在厌氧和好氧条件下对硫形态的转化。同时，针对重金属和痕量元素（如硒、砷）的生物地球化学过程，也将探讨微生物介导的氧化还原反应及其在污染物修复中的潜力。 第三章：环境驱动力与微生物群落的响应机制 3.1 气候变化下的土壤微生物反馈 气候变化，特别是温度升高和降水模式改变，是重塑全球土壤生态系统的主要力量。本章将梳理实验证据，展示温度如何影响微生物的生长速率、生理活动及群落结构。我们关注长期升温实验（如FACE、OTC）中，微生物群落对休眠-激活周期的影响，以及这种变化如何反馈到土壤碳库的稳定性上。水分胁迫（干旱/淹水）对厌氧菌和好氧菌群落的竞争格局及其对气体交换的影响也将被深入探讨。 3.2 土壤pH值与养分梯度的控制作用 土壤反应性（pH值）被认为是塑造微生物群落结构的最强环境因子之一。本章将分析pH值如何通过影响微生物的酸碱平衡、离子毒性以及关键酶的活性，来选择特定的微生物群落。同时，我们将考察不同养分（如C:N:P比、微量元素可得性）梯度下，微生物群落如何进行功能性重组，以优化资源的获取和利用效率。 3.3 人类活动干扰：农业实践与土地利用 农业活动是当前土壤微生物环境最主要的干扰源。本章分析了耕作方式（免耕、深耕）、灌溉、化肥和农药施用对微生物群落的长期影响。特别关注抗生素在土壤中的残留如何选择出耐药菌株，以及微生物群落如何适应长期施用有机肥（如畜禽粪便）带来的高负荷有机质输入。理解这些干扰机制，是制定可持续农业管理策略的基础。 第四章：微生物群落与植物互作：根际生态系统的动态平衡 4.1 根际微环境的形成与微生物定殖 根际（Rhizosphere）是植物根系分泌物与土壤环境交汇的独特微环境，具有更高的生物活性和微生物密度。本章探讨植物根系分泌物（如有机酸、糖类、酚酸）如何作为“招募信号”，选择性地富集具有特定功能的微生物群落。我们利用荧光原位杂交（FISH）和根系切片技术，直观展示了微生物在根表和内界的定殖模式。 4.2 植物生长促进根际微生物（PGPR）的功能 PGPR是提高作物产量和抗逆性的重要生物控制剂。本章详细介绍了PGPR通过分泌植物激素（如IAA）、固氮、解磷解钾以及生物防治病原菌等多种机制促进植物生长的过程。重点分析了利用基因工程手段增强PGPR功能的未来方向。 4.3 植物-微生物群落的协同演化与健康 植物与土壤微生物群落之间存在着复杂的反馈网络，共同决定了植物的健康状态。本章讨论了植物免疫系统（如PAMPs/MAMPs触发的免疫）与微生物识别机制之间的分子对话。此外，我们还将探讨植物群落结构（如单一作物与间作系统）如何通过调控根际微生物的“功能特质集”来影响整个生态系统的韧性。 总结与展望 本书最后部分将总结当前研究的共性认识，并指出未来研究的重点方向。包括：发展更高分辨率的功能宏基因组学技术以解析低丰度微生物的功能；建立更精细的土壤微生物群落动态模型，以准确预测气候变化下的反馈效应；以及利用合成生物学和生态学原理，定向设计和改造功能性微生物群落，以应对全球环境挑战。土壤微生物研究正处于一个前所未有的黄金时代，其未来潜力巨大，亟待深入探索。

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我最近在寻找关于高级废水处理技术的资料，碰巧看到了这本书。虽然我并没有深入研究每一页，但仅仅是浏览一下目录和部分章节的标题，就让我对它所涵盖的深度和广度有了初步的认识。它似乎深入探讨了生物处理、物理化学处理等多种技术在营养物去除方面的应用。我尤其注意到其中对膜分离技术、吸附技术等现代工艺的介绍，这些都是当前水处理领域的研究热点，也代表了技术发展的趋势。我对书中关于这些技术作用机理的解释方式很感兴趣，希望它能够以易于理解的方式阐述复杂的科学原理。同时，我也期待它能够涵盖一些前沿的研究成果和未来发展方向，例如，书中是否会提及一些新兴的生物富集技术，或者利用微生物处理技术来回收营养物的可能性？这些都是我非常希望能够从中获得见解的方面。这本书的出现，无疑为我进一步学习和研究提供了重要的参考。

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我被这本书的标题所吸引，因为它准确地指向了一个我一直以来都很关注的议题。在当前环境问题日益严峻的背景下，如何有效地处理和回收废水中的营养物质，以减少对水体的污染并实现资源的循环利用，显得尤为重要。这本书的出现，让我看到了一个深入了解这一领域的契机。我好奇书中是如何定义“营养物”的，以及它们在不同类型的废水中出现的具体浓度和形态。我也希望能从书中了解到，当前在营养物去除领域，有哪些主流的技术方法，以及这些方法各自的优缺点是什么。更重要的是，我希望这本书能引导我思考，除了单纯的去除，我们是否还能将这些营养物质作为一种资源来重新利用，从而实现可持续发展的目标。这本书的价值，我想在于它能否为我们提供一个更全面、更深入的视角来理解和解决这个问题。

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这本《Nutrient Removal from Wastewaters》吸引我的地方在于它的实用性。我从事的是环保工程方面的实际工作，常常需要面对各种复杂的废水处理难题。我希望这本书能够提供一些切实可行的解决方案，而不仅仅是理论上的探讨。例如，书中是否会详细介绍不同类型废水（如工业废水、城市生活污水）中营养物去除的特点和挑战？我猜想它会针对不同的去除目标（比如达到更高的排放标准）提供具体的工艺选择和优化建议。我对书中关于工艺流程设计、设备选型以及运行维护方面的指导也充满期待。如果它能提供一些实际案例的分析，比如某个污水处理厂如何成功地降低了营养物排放，或者在遇到的问题时是如何解决的，那对我来说将是极大的帮助。这种能够直接应用于实践的内容，正是我在工作中最为需要的。

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这本书的封面设计我挺喜欢的，色调比较沉静，给人一种专业、严谨的感觉。初步翻阅，我被它清晰的排版和条理分明的章节结构吸引了。虽然我对这个领域算不上专家，但感觉作者在组织内容上花了不少心思，让我这个非专业读者也能大概理解其逻辑脉络。开篇的部分似乎是在介绍背景，强调了废水处理中营养物去除的重要性，并且提到了可能存在的环境影响，这一点对于理解后续内容非常有帮助。我对其中提到的不同营养物（比如氮和磷）在废水中的存在形式以及它们对环境造成的具体危害感到好奇。我猜想书中会详细阐述各种去除方法，并且可能会引用一些案例研究来佐证理论。我对书中关于技术经济性的讨论也蛮期待的，毕竟在实际应用中，成本效益是至关重要的考量因素。希望它能提供一些关于不同技术在不同规模和条件下应用的比较分析，这对于实际决策者来说会很有价值。总而言之，从初步的接触来看，这本书给我留下了“有料”的印象，值得深入阅读。

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这本《Nutrient Removal from Wastewaters》从书名来看，似乎是一个非常专业的领域。我虽然不是直接从事这方面工作的人，但作为一个关注环境问题的人，我对此感到好奇。我推测这本书会深入探讨为什么需要从废水中去除营养物，可能涉及到生态系统平衡、水体富营养化等方面的知识。我也很好奇，这本书会从哪个角度来切入这个话题，是侧重于科学原理的阐述，还是更偏向于工程技术的应用？或许它会介绍一些令人惊叹的科技手段，能够高效地将这些“有害”的物质从废水中分离出来。另外，我个人对“移除”之外的可能性也抱有疑问，比如是否可以对这些营养物进行回收利用，变废为宝？这本书能否为我打开一个全新的视角，让我看到废水处理背后蕴含的科技力量和对环境的积极影响？我期待它能用清晰易懂的语言，让我这个非专业人士也能领略到其中蕴含的科学奥秘。

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