現代環境生物工程

現代環境生物工程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套用實踐。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。

基本介紹

• 書名：現代環境生物工程
• 作者：王家德、成卓韋
• 頁數：336頁
• 出版時間：2014年5月
• 裝幀：平

現代環境生物工程

作者：王家德、成卓韋 編著

出版日期：2014年5月 書號：978-7-122-19361-2

開本：16K　787×1092　1/16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：336頁

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套用實踐。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。

目錄

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現代生物技術的套用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套用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沉澱技術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套用65

491幾種重要的降解酶65

492酶在廢水處理中的套用68

493酶在土壤修復中的套用69

494酶在環境監測中的套用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套用79

531細胞融合技術的套用79

532抗性植物的套用80

533微生物表面展示技術的套用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套用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套用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廢氣生物淨化原理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有機廢氣生物處理髮展145

841微生物淨化有機廢氣145

842植物淨化有機廢氣147

843有機廢氣生物淨化的研究熱點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章生物修復技術的套用

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式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套用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章生物採油與生物制油

171生物採油263

1711石油開採263

1712微生物採油原理263

1713油藏微生物264

1714微生物採油工藝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生物燃料電池的套用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可降解塑膠286

1931可降解塑膠定義286

1932光降解塑膠287

1933生物降解塑膠288

1934光生物雙降解塑膠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生物樣品的採集和製備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生物感測器329

2071生物感測器的原理329

2072生物感測器的分類330

2073生物感測器在環境監測中的套用330

2074生物感測器的發展前景334

參考文獻