微生物的作用:从废物到资源 出版时间:2012年版 内容简介 本书对两种最常用的微生物处理过程——堆肥(好氧)过程和消化(厌氧)过程进行了全面、具体的介绍,包括两种处理过程中涉及的微生物种类、各种环境条件和微生物之间的相互关系、工艺设备、处理过程中的监测指标及监测方法等。全书包括16章,讨论了消化过程诸多方面的问题。前几章集中讨论了不同类型废弃物处理中的微生物群落,包括堆肥、蚯蚓堆肥和厌氧消化。后面的章节讨论了最终产品中存在的“好”的和“坏”的微生物。后面的章节介绍了应用基础研究和土壤微生物群落处理废物的研究成果,希望读者能充分体会生物废弃物处理技术的艺术,并且通过阅读最后一章,能学会如何更好地利用微生物的代谢途径。本书可供从事环境工程、环境科学、固体废物、生物堆肥等相关研究的科研人员使用,也可供高等院校环境专业师生和其他感兴趣的人士参考阅读。 目录 第1章好氧废弃物处理和厌氧废弃物处理中的微生物1 11概述1 12底物1 121木质素1 122纤维素2 123半纤维素(木聚糖、果胶、淀粉)2 124微生物细胞壁组成成分:胞壁质和几丁质2 13好氧或厌氧降解:四段微生物作用过程3 131堆肥3 132厌氧消化5 14分子工具在堆肥和厌氧污泥微生物群落差异研究中的应用11 15碳氮平衡15 16结论16 参考文献17 第2章通过发酵回收生物能的近期发展26 21引言26 22生物乙醇发酵27 23甲烷发酵29 24其他发酵产品30 25微生物甲烷生产的最佳发酵条件、瓶颈和过程控制30 251甲烷发酵的缺点30 252氨抑制31 253微量元素的供给32 254发酵温度32 255保留时间32 26发酵罐性能的参考标准33 27发酵的控制和监测33 28微生物能源转化的可持续性34 281过程能源需求和温室气体排放34 282副产品对生物能源可持续性的影响35 283物质和能量平衡35 284微生物能源转化潜力37 参考文献38 第3章高浓度废水产生甲烷过程中的共生微生物群落44 31甲烷44 311甲烷的来源44 312甲烷的双重特征45 32高浓度废水的组成成分45 33甲烷生产过程46 331甲烷反应器46 332甲烷形成的影响因素47 34高浓度废水产生甲烷的微生物48 341厌氧产甲烷食物链48 342高效厌氧消化中的产甲烷古细菌48 343互生产乙酸细菌49 35前景52 参考文献53 第4章沼气技术——控制气体流量以提高混合、加热和脱硫58 41历史发展58 411欧洲58 412亚洲59 413数值工具和现有技术59 42BIO4GAS方法60 421方法的发展60 422混合和搅拌61 423加热62 424硫化氢氧化63 43结论65 参考文献65 第5章蚯蚓堆肥技术:蚯蚓促进微生物的作用68 51什么是蚯蚓堆肥技术?68 52蚯蚓69 53蚯蚓堆肥食物网70 54蚯蚓堆肥的运行过程71 55蚯蚓堆肥过程中蚯蚓对微生物降解的促进和加速73 56在蚯蚓堆肥过程中蚯蚓对微生物群落的影响74 561蚯蚓对微生物群落结构的影响74 562蚯蚓对微生物群落活动的影响76 563在蚯蚓堆肥过程中蚯蚓对总大肠菌群的影响77 564蚯蚓对微生物群落组成的影响78 565分子工具在蚯蚓堆肥研究中的应用79 57结论79 参考文献79 第6章堆肥的微生物活性与堆肥稳定性的关系83 61概述83 62堆肥过程中的重要条件84 63堆肥过程中的微生物活性84 64堆肥的稳定性86 641堆肥稳定性的定义86 642堆肥稳定性评价87 65堆肥的稳定性和农业用途90 651堆肥在保护土壤质量中起的作用90 652使用不稳定堆肥的启示91 66结论91 参考文献92 第7章新的分子工具在监测规模堆肥中的作用98 71介绍98 711堆肥过程中的微生物99 72研究微生物多样性的分子方法99 721序列101 722指纹图谱法102 723微阵列的阴性选择103 724诊断芯片103 725定量实时PCR法104 73结论105 参考文献105 第8章堆肥抑制的生产和应用:环境、食物及健康优势110 81引言110 82堆肥过程111 83堆肥过程的控制112 84肥堆的抑制性112 85抑制机理113 851生物因素113 852非生物活动114 86堆肥茶116 87评估堆肥抑制性的测试116 88抑制性堆肥的使用117 89农业中的农药117 810结束语118 参考文献119 第9章堆肥卫生设施123 91简介123 911卫生、堆肥化的重要因素123 912屏障——产品的应用124 92风险因素124 921原料124 922堆肥原料的污染124 93带来风险的生物体124 931肠道病原菌125 932其他致病细菌126 933致病病毒126 934致病寄生生物126 94灭活过程127 95堆肥中的热量产生128 96堆肥中的热量分布130 97搅拌的功能132 98灭活的计算133 99堆肥过程的卫生水平的检验134 参考文献135 第10章在动物健康促进和植物保护中的微生物拮抗剂138 101促进健康的微生物拮抗剂138 1011肠道细菌的竞争力138 1012寻找抗生素的替代品140 1013微生物饲料添加剂:等待接受142 102微生物植物保护剂142 1021拮抗剂在植物保护方面的应用143 1022靶子与士兵:植物表面和内部的微生物生态学143 1023来自自然——回归自然:筛选新的拮抗微生物145 1024商业应用的艰难历程146 1025前景:为市场接受的有竞争力的产品147 103结论147 参考文献147 第11章有益和有害微生物的相互作用:从堆肥过程到堆肥的应用151 111简介151 112堆肥过程开始时的微生物152 113堆肥过程中微生物的演替152 114堆肥控制对微生物群落的影响153 115有害微生物的杀灭154 116有益微生物群在堆肥化过程中的发展155 117堆肥改良对土壤微生物群的影响156 118结论157 参考文献158 第12章堆肥微生物群落与植物的相互作用163 121微生物生态学方法163 1211微生物群落评测165 1212克隆库165 1213DNA芯片166 122堆肥系统166 123堆肥的应用对土壤中微生物群落的影响167 124堆肥的应用对根系和根际微生物群落的影响168 125结论171 参考文献172 第13章土壤的退化和修复:微生物及其功能178 131土壤质量178 132半干旱地区的土壤退化179 133微生物活动和土壤退化180 134基于微生物参数的土壤质量指数180 135利用有机改良剂进行土壤修复——以一个半干旱地区的研究为例182 1351半干旱地区有机改良剂的短期影响:对土壤微生物群落大小、活动和 结构的影响182 1352半干旱地区有机改良剂的长期影响:对土壤微生物群落活动和 结构的影响185 136有机废弃物的宏蛋白质组学186 137结论和最后的话186 参考文献187 第14章堆肥产物会影响土壤微生物群落吗?191 141引言191 142作为生物肥料的堆肥192 143堆肥作为土壤改良剂的使用192 144堆肥改良剂如何影响土壤微生物193 1441堆肥改良剂对微生物数量的影响193 1442堆肥改良剂对微生物活性的影响194 1443堆肥改良剂对微生物群落结构和多样性的影响195 145案例研究——不同种类堆肥产物对农场土壤微生物的长期影响196 1451试验设计196 1452结果和讨论197 1453展望200 146结论200 参考文献201 第15章生物有机肥在泰国有机农业系统的生产和使用:个案研究206 151概述206 1511生态农业的目标206 1512泰国的有机农业207 1513生物有机肥的前景207 152材料和方法208 1521选择生产生物有机肥的原料208 1522根际促生菌(PGPR)的特性和生产208 1523生物有机肥在农业种植系统中的应用209 1524生物有机肥料的质量控制210 153生物有机肥产品的结果和在农业种植系统中的应用210 1531生物有机肥产品及其特性210 1532生物有机肥在农业种植系统中的应用211 1533生物有机肥的质量控制212 154讨论213 1541影响优质有机肥生产的因素213 1542有机肥改良剂对土壤性质的影响214 1543根际促生菌对促进植物成长的效应215 155结论:生物有机肥应用的新兴研究、教育和扩展需求216 参考文献216 第16章挑战、机遇和未来的研究需求219 161全球挑战219 1611废物管理220 1612土地退化和土壤侵蚀220 1613人口增长、食物需求和疾病221 1614能源需求221 1615气候变化222 162微生物对解决当前全球挑战的作用222 参考文献224 附录226
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