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現代環境生物工程(簡體書)
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商品簡介

目次

  現代環境生物工程基于自然界物質循環規律,利用微生物、植物、動物的生命代謝活動,將廢棄物和危害物轉化為資源利用或礦化為自然界的組成成分,是現代生物技術與環境工程的緊密交叉。因此,本書從系統介紹生物代謝、基因工程、酶(蛋白質)工程、細胞工程、發酵工程等基礎理論和技術入手,講述現代生物技術在污染治理、環境修復、生物質能源、環境友好材料、環境生物監測等領域的應用實踐。本書注重結構的合理性和知識的完整性,并反映學科發展的前瞻性,可作為高等學校環境工程、環境科學等相關專業的本科生和研究生教材或教學參考書,也可供相關專業的教師和科技人員使用。
第1章概述
1?1生物技術1
1?1?1生物技術的定義1
1?1?2生物技術的發展1
1?1?3現代生物技術的應用3
1?2環境生物技術5
1?2?1環境生物技術的定義6
1?2?2污染控制技術6
1?2?3環境生物技術的發展7
第2章生物及其代謝
2?1生物9
2?1?1微生物9
2?1?2植物9
2?1?3動物10
2?2新陳代謝11 第1章概述
1?1生物技術1
1?1?1生物技術的定義1
1?1?2生物技術的發展1
1?1?3現代生物技術的應用3
1?2環境生物技術5
1?2?1環境生物技術的定義6
1?2?2污染控制技術6
1?2?3環境生物技術的發展7
第2章生物及其代謝
2?1生物9
2?1?1微生物9
2?1?2植物9
2?1?3動物10
2?2新陳代謝11
2?3與環境生物技術密切相關的代謝途徑12
2?3?1糖酵解12
2?3?2TCA循環13
2?3?3乙醛酸循環14
2?3?4脂類代謝15
2?3?5蛋白質代謝15
2?3?6能量代謝16
2?4主要元素循環17
2?4?1氧循環17
2?4?2碳循環18
2?4?3氮循環19
2?4?4硫循環20
2?4?5磷循環20
2?4?6鐵循環和錳循環21
第3章基因工程
3?1概述23
3?2基因工程技術23
3?2?1工具酶23
3?2?2目的基因26
3?2?3載體技術29
3?2?4目的基因導入技術32
3?2?5重組體的篩選技術34
3?3基因工程技術在環境污染治理中的應用37
3?3?1微生物基因改造38
3?3?2基因工程技術與污染治理40
3?3?3基因工程安全性問題41
第4章酶工程
4?1酶及酶工程42
4?2酶的催化特性及作用原理42
4?2?1酶的催化特性42
4?2?2酶催化反應原理44
4?3酶催化反應動力學45
4?3?1濃度46
4?3?2溫度47
4?3?3pH47
4?3?4激活劑48
4?4酶的抑制作用48
4?4?1可逆性抑制作用48
4?4?2不可逆性抑制作用50
4?5酶的生產51
4?5?1微生物發酵產酶51
4?5?2動植物細胞產酶52
4?6酶的分離純化52
4?6?1沉淀技術53
4?6?2離心技術55
4?6?3色譜分離技術55
4?6?4電泳技術58
4?7酶分子修飾59
4?7?1化學修飾59
4?7?2生物修飾61
4?8酶的固定化技術61
4?8?1酶的固定化方法62
4?8?2固定化酶的性質64
4?9酶在環境污染治理中的應用65
4?9?1幾種重要的降解酶65
4?9?2酶在廢水處理中的應用68
4?9?3酶在土壤修復中的應用69
4?9?4酶在環境監測中的應用70
第5章細胞工程
5?1細胞及細胞工程72
5?1?1細胞72
5?1?2細胞工程74
5?2細胞工程技術74
5?2?1微生物細胞工程75
5?2?2植物細胞工程76
5?2?3動物細胞工程77
5?3細胞工程在環境污染治理中的應用79
5?3?1細胞融合技術的應用79
5?3?2抗性植物的應用80
5?3?3微生物表面展示技術的應用81
第6章發酵工程
6?1概述84
6?2工業發酵菌種84
6?2?1微生物代謝產物類型85
6?2?2常見微生物及其代謝產物85
6?2?3工業發酵菌種的選育87
6?3發酵工藝及其控制91
6?3?1發酵類型91
6?3?2發酵工藝92
6?3?3發酵方式92
6?3?4發酵過程控制93
6?4發酵設備98
6?4?1機械攪拌式發酵罐98
6?4?2通風攪拌式發酵罐99
6?4?3厭氧發酵設備100
6?5發酵工程在環境保護中的應用100
6?5?1利用廢渣液生產單細胞蛋白101
6?5?2利用廢渣液生產顆粒復混肥料102
6?5?3亞硫酸鹽紙漿廢液乙醇發酵102
6?5?4酵母循環系統102
第7章廢水生物處理
7?1廢水生物處理特性103
7?1?1概述103
7?1?2廢水生物處理原理103
7?1?3廢水生物處理中的微生物生長特性104
7?1?4廢水生物處理中的動力學105
7?1?5影響廢水生物處理的因素106
7?2廢水生物處理工藝108
7?2?1活性污泥法108
7?2?2生物膜法111
7?2?3厭氧生物處理工藝115
7?2?4其他廢水生物處理工藝120
7?3現代生物處理技術在廢水處理工程的應用122
7?3?1生物強化技術123
7?3?2廢水生物脫氮除磷新技術124
7?3?3生物絮凝劑129第8章廢氣生物處理
8?1廢氣生物處理原理137
8?1?1概述137
8?1?2廢氣生物凈化原理137
8?1?3廢氣生物處理的微生物138
8?1?4廢氣生物處理的填料139
8?2廢氣生物處理工藝139
8?2?1生物吸收法140
8?2?2生物洗滌法140
8?2?3生物過濾法141
8?2?4生物滴濾法142
8?2?5新型廢氣生物處理法142
8?3廢氣生物處理的影響因素144
8?3?1溫度144
8?3?2pH145
8?3?3濕度145
8?4有機廢氣生物處理發展145
8?4?1微生物凈化有機廢氣145
8?4?2植物凈化有機廢氣147
8?4?3有機廢氣生物凈化的研究熱點147
8?5含硫廢氣的生物處理149
8?5?1脫硫微生物149
8?5?2含硫污染物的脫硫機制150
8?5?3生物脫硫技術150
8?6CO2的生物處理151
8?6?1植物固定CO2151
8?6?2微生物固定CO2152
8?6?3生物固定CO2的發展趨勢152
8?7NOx的生物處理154
8?7?1生物法處理NOx的原理154
8?7?2降解NOx的主要微生物154
8?7?3生物法處理NOx的研究現狀及發展趨勢155
第9章固體廢物的生物處理
9?1固體廢物157
9?2固體廢物堆肥化處理157
9?2?1堆肥的基本原理158
9?2?2好氧堆肥技術160
9?2?3厭氧堆肥技術163
9?3固體廢物填埋166
9?3?1填埋的基本原理166
9?3?2填埋滲濾液處理168
9?3?3填埋氣體產生、收集與利用169
9?4固體廢物的其他生物處理技術171
9?4?1有機固體廢物的蚯蚓處理技術171
9?4?2蚯蚓處理的主要影響因素172
9?4?3利用蚯蚓處理固體廢物的優勢及局限性172
第10章生物修復基礎
10?1生物修復的概念174
10?2生物修復特點及原則175
10?2?1生物修復特點175
10?2?2生物修復原則176
10?3生物修復原理176
10?3?1微生物修復176
10?3?2植物修復178
10?3?3動物修復179
10?4生物修復的主要方法179
10?4?1原位生物修復179
10?4?2異位生物修復180
10?5生物修復的影響因素182
10?5?1受體特性182
10?5?2污染物特性187
10?5?3環境條件188
第11章生物修復技術的應用
11?1污染土壤的生物修復189
11?1?1微生物修復技術189
11?1?2植物修復技術190
11?2污染水體的生物修復191
11?2?1污染地表水的生物修復191
11?2?2污染海洋的生物修復193
11?2?3污染地下水的生物修復193
11?3污染大氣的植物修復194
11?3?1綠色植物對氣態污染物的修復194
11?3?2綠色植物對降塵的修復195
11?3?3綠色植物對生物性污染物的修復196
11?3?4綠色植物的釋氧修復196
11?4固體廢物污染的生物修復197
11?4?1礦山的生物修復197
11?4?2垃圾場的生物修復198
第12章恢復生態學與技術
12?1恢復生態學形成及發展200
12?1?1恢復生態學概念200
12?1?2恢復生態學的發展歷程200
12?1?3恢復生態學的研究內容201
12?2恢復生態工程技術202
12?2?1生態恢復的目標與原則202
12?2?2生態恢復的方式和一般操作程序203
12?2?3生態恢復的技術體系204
12?2?4生態工程技術204
12?3濕地生態恢復206
12?3?1相關概念206
12?3?2濕地生態恢復的指導理論207
12?3?3濕地生態恢復的關鍵技術209
12?3?4濕地生態恢復的常用模式213
第13章生物質能源
13?1能源215
13?1?1能源的類型215
13?1?2能源發展215
13?2生物質能217
13?2?1生物質能的分類及特點217
13?2?2生物質能的發展218
13?3生物質能源利用技術220
13?3?1物理轉化221
13?3?2化學轉化221
13?3?3生物轉化223
13?4生物技術在生物質能源利用中的應用224
13?4?1生物制沼氣224
13?4?2生物制燃料乙醇224
13?4?3生物制氫225
13?4?4生物柴油226
第14章生物制烷
14?1概述227
14?2產甲烷的生化機制227
14?2?1產甲烷菌227
14?2?2產甲烷的生化機制及途徑228
14?3產甲烷過程的過程化學和微生物學230
14?3?1過程化學230
14?3?2微生物學233
14?4產甲烷過程的熱力學分析234
14?5產甲烷過程的工藝和反應器235
14?6影響產甲烷過程的因素236
14?6?1有機負荷236
14?6?2混合方式236
14?6?3加熱方式236
14?6?4氣體收集237
14?6?5反應器運行237第15章生物制氫
15?1氫能源238
15?2制氫技術238
15?2?1熱化學制氫238
15?2?2裂解水制氫239
15?2?3生物制氫240
15?3制氫微生物及制氫機制241
15?3?1光解水制氫241
15?3?2光發酵制氫243
15?3?3暗發酵制氫244
15?3?4光發酵和暗發酵耦合制氫246
15?4生物制氫反應器247
15?4?1光生物反應器247
15?4?2厭氧發酵制氫反應器249
15?5生物制氫研究展望250第16章生物制醇
16?1概述251
16?1?1生物燃料乙醇特點251
16?1?2生物燃料乙醇的生產252
16?2纖維素生物質生產燃料乙醇253
16?2?1纖維素生物質原料253
16?2?2纖維素生物質的預處理技術254
16?2?3纖維素的水解256
16?2?4纖維素的發酵257
16?3生物燃料丁醇260
16?3?1主要菌株及代謝過程260
16?3?2生產工藝261第17章生物采油與生物制油
17?1生物采油263
17?1?1石油開采263
17?1?2微生物采油原理263
17?1?3油藏微生物264
17?1?4微生物采油工藝266
17?2生物制油267
17?2?1微藻制油268
17?2?2微生物制油271第18章生物燃料電池
18?1燃料電池276
18?2生物燃料電池276
18?2?1工作原理276
18?2?2生物燃料電池構型277
18?3影響生物燃料電池性能的因素279
18?3?1陽極室的操作條件279
18?3?2陰極室的操作條件280
18?3?3電池的外電阻280
18?4生物燃料電池的應用280
第19章環境友好材料生物技術
19?1概述282
19?2環境友好材料分類282
19?2?1可再生天然材料282
19?2?2仿生材料284
19?2?3生物質材料285
19?3可降解塑料286
19?3?1可降解塑料定義286
19?3?2光降解塑料287
19?3?3生物降解塑料288
19?3?4光?生物雙降解塑料291
19?4微生物農藥292
19?4?1微生物農藥定義292
19?4?2活體微生物殺蟲劑293
19?4?3微生物殺菌劑296
19?4?4微生物除草劑299
19?5微生物肥料301
19?5?1微生物肥料定義301
19?5?2微生物肥料的作用機制301
19?5?3重要的微生物肥料303
第20章環境生物監測
20?1概述307
20?1?1生物監測原理和方法307
20?1?2生物監測特點308
20?1?3指示生物308
20?2水環境污染生物監測309
20?2?1監測原理309
20?2?2水污染的生物監測手段和
方法309
20?2?3生物群落監測法311
20?2?4細菌學檢驗法313
20?2?5生物測試法314
20?2?6發光細菌毒性檢測法314
20?2?7其他方法315
20?3空氣污染生物監測315
20?3?1植物監測316
20?3?2動物監測318
20?3?3微生物監測319
20?4土壤污染的生物監測319
20?4?1植物監測319
20?4?2動物監測320
20?4?3微生物監測320
20?5生物污染監測321
20?5?1基本概念321
20?5?2生物對污染物的吸收及在體內分布321
20?5?3生物樣品的采集和制備323
20?5?4生物樣品的預處理324
20?6生態監測325
20?6?1生態監測定義325
20?6?2生態監測的類型及方法325
20?6?3生態監測指標體系326
20?6?4生態監測方案328
20?7生物傳感器329
20?7?1生物傳感器的原理329
20?7?2生物傳感器的分類330
20?7?3生物傳感器在環境監測中的應用330
20?7?4生物傳感器的發展前景334
參考文獻

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