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;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,水體富營養(yǎng)化和脫氨除磷技術(shù),水中病原微生物的檢測及去除,以及生物修復(fù)技術(shù)。
本書在提供基本知識、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,理論與實踐的結(jié)合,使內(nèi)容更加簡單易懂,實用性更強。本書可供給排水科學與工程、環(huán)境工程、環(huán)境科學、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水處理微生物學的研究對象和
任務(wù)1
1?3微生物學在水處理過程中的
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微生物的生物學特點4
參考文獻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水處理微生物學的研究對象和
任務(wù)1
1?3微生物學在水處理過程中的
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微生物的生物學特點4
參考文獻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細菌5
2?1?2放線菌13
2?1?3藍細菌16
2?1?4其他原核生物類群17
2?1?5水環(huán)境中常見的原核微生
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原生動物27
2?2?4后生動物27
2?2?5水環(huán)境中常見的真核微生
物類群29
2?3非細胞生物的超微生
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病毒的測定和培養(yǎng)37
2?3?5病毒對物理、化學、抗生
素的抵抗力38
參考文獻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微生物的營養(yǎng)45
3?2?1微生物細胞的化學組成和
營養(yǎng)要素45
3?2?2微生物的營養(yǎng)類型47
3?2?3微生物對營養(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合成有機物的降解和轉(zhuǎn)化63
3?4?4微生物對重金屬污染物的
轉(zhuǎn)化64
參考文獻65第4章微生物的生長66
4?1微生物生長的測定66
4?1?1細胞數(shù)的測定66
4?1?2細胞生物量的測定68
4?2微生物的生長規(guī)律69
4?2?1單細胞微生物的典型生長
曲線69
4?2?2生長的數(shù)學模型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)境因子對微生物的影響77
4?3?1微生物生長的環(huán)境條件77
4?3?2生物因子80
參考文獻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化技術(shù)
與應(yīng)用106
5?7?3微生物制劑的開發(fā)和應(yīng)用107
參考文獻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水體中的微生物來源及相關(guān)
的水污染133
7?1?1水體中的微生物來源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病原性原生動物141
7?2?4蠕蟲144
7?2?5藍綠藻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
意義150
參考文獻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184
9?2?1厭氧生物處理過程中微生物
優(yōu)勢群的演替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198第10章水體富營養(yǎng)化和脫氮除
磷技術(shù)200
10?1水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象200
10?1?1水體富營養(yǎng)化產(chǎn)生的
原因200
10?1?2水體富營養(yǎng)化的危害200
10?1?3富營養(yǎng)化水體中的常見
藻類201
10?1?4評價水體富營養(yǎng)化的
指標201
10?1?5控制水體富營養(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222第11章水中病原微生物的檢測
及去除223
11?1常用水質(zhì)衛(wèi)生學指標的檢
測方法223
11?1?1細菌總數(shù)的測定223
11?1?2大腸菌群的測定223
11?1?3糞大腸菌群的測定224
11?1?4噬菌體的測定224
11?2水中病原微生物的濃縮和檢
測方法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污水處理工藝對病原微生物
的去除238
11?6?1污水處理工藝對病原菌的
去除239
11?6?2污水處理工藝對病毒的
去除241
參考文獻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)點和局
限性251
12?2?3評價生物修復(fù)可行性的
程序251
參考文獻252