微生物去除重金属和砷：复合硫酸盐还原菌法的机理与技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李福德 等 著

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• 微生物修复
• 重金属污染
• 砷污染
• 硫酸盐还原菌
• 环境生物技术
• 生物地球化学
• 污染治理
• 环境科学
• 生物降解
• 复合微生物

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122114198

版次：1

商品编码：10855434

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-01-01

用纸：胶版纸

页数：231

字数：437000

正文语种：中文

内容简介

《微生物去除重金属和砷：复合硫酸盐还原菌法的机理与技术》系统介绍了复合硫酸盐还原菌处理重金属和砷废水的研究和技术成果。内容包括硫酸盐还原菌去除铬（Cr6+、Cr3+）、锌（Zn2＋）、铜（Cu2＋）、镍（Ni2+）、镉（Cd2+）和砷（As3+、As5+）的机理与技术，去除重金属和砷等菌种的分离、筛选和驯化及诱导，脱硫弧菌的基因克隆和表达，亲和Cr6+的噬菌体筛选研究，硫酸盐还原菌原位合成生物硫铁纳米材料及其应用基础研究，复合硫酸盐还原菌应用的卫生安全性研究，以及处理含重金属和砷废水的工程实例。
《微生物去除重金属和砷：复合硫酸盐还原菌法的机理与技术》可供环境科学、环境工程、给排水、废水处理等专业的科研和工程设计人员及大专院校相关专业的师生阅读参考。

目录

第1章 复合硫酸盐还原菌去除重金属和砷的机理研究
1.1 复合硫酸盐还原菌去除Cr6+的机理
1.2 复合硫酸盐还原菌去除重金属的机理
1.3 复合硫酸盐还原菌去除砷的机理
1.4 硫酸盐还原菌的生境条件
1.5 复合硫酸盐还原菌的还原反应与代谢作用
1.6 复合硫酸盐还原菌去除重金属的相关条件
参考文献

第2章 脱硫弧菌基因克隆和表达及亲和六价铬的噬菌体筛选
2.1 dsrA基因的原核表达研究
2.2 噬菌体展示库筛选对铬酸根具有结合力的多肽的研究
2.3 复合硫酸盐还原菌的16S rRNA分析
参考文献

第3章 复合硫酸盐还原菌合成生物硫铁纳米材料的研究
3.1 化学法和微生物法制备纳米FeS的研究
3.2 纳米FeS处理含Cr6+废水及反应机理探讨
3.3 纳米TiO2对水中Cr6+的去除
3.4 纳米FeS与纳米TiO2协同作用对水中Cr6+的去除
参考文献

第4章 生物硫铁复合材料特性及其在含铬废水处理与资源化中的应用研究
4.1 生物硫铁复合材料制备和特性分析
4.2 生物硫铁生成规律研究
4.3 生物硫铁廉价培养基筛选
4.4 生物硫铁处理含铬钒废水产生的污泥资源化研究
4.5 生物硫铁处理含铬废水与资源化新工艺研究
参考文献

第5章 含铬废水的处理技术
5.1 化学还原沉淀法
5.2 物理化学法
5.3 含铬废水的生物处理技术
参考文献

第6章 去除重金属的硫酸盐还原菌的分离筛选和应用基础研究
6.1 脱硫弧菌Ⅰ还原Cr6+的研究
6.2 脱硫弧菌Ⅱ还原Cr6+的研究
6.3 脱硫弧菌Ⅲ去除Cr6+的研究
6.4 共存离子对复合硫酸盐还原菌还原Cr6+的影响研究
6.5 诱导脱硫肠状菌还原Cr6+的研究
6.6 失活硫酸盐还原菌与活体硫酸盐还原菌还原Cr6+的研究
6.7 复合硫酸盐还原菌治理电镀废水的研究
6.8 微生物去除锌的研究
6.9 脱硫杆菌去除铜的研究
6.10 脱硫肠状菌处理镍的研究
参考文献

第7章 复合硫酸盐还原菌的卫生安全性研究
7.1 复合硫酸盐还原菌卫生安全性研究
7.2 排放水对动植物的影响观察
7.3 卫生管理措施及应急预案研究
7.4 复合硫酸盐还原菌在重金属污染治理工程中应用的卫生管理及应急措施
7.5 本研究的特点
7.6 复合硫酸盐还原菌在重金属污染工程中应用的风险分析及风险控制
7.7 《复合硫酸盐还原菌卫生安全性研究》的后评估
7.8 本章小结
参考文献

第8章 复合硫酸盐还原菌处理冷轧含铬废水的研究与应用
8.1 宝钢含铬废水处理现状
8.2 复合硫酸盐还原菌处理宝钢冷轧含铬废水的实验室研究
8.3 复合硫酸盐还原菌处理冷轧含铬废水的中试研究
8.4 中试工艺参数的确定
8.5 含铬生物污泥资源再利用的研究
8.6 铬盐产品制备工艺研究
8.7 浅铬黄的制备
8.8 无钙碱性氧化焙烧工艺二次污染的防治
8.9 产品质量检测
8.10 铬污泥资源化利用工艺流程
8.11 从泥饼中回收锌的研究
参考文献

第9章 复合硫酸盐还原菌处理含砷废水的研究与应用
9.1 环境中的砷与其毒性
9.2 含砷废水处理技术
9.3 复合硫酸盐还原菌处理含砷废水的实验室研究
9.4 复合硫酸盐还原菌处理含砷废水的中试研究
9.5 复合硫酸盐还原菌处理含砷废水的工程实例
参考文献

第10章 复合硫酸盐还原菌处理重金属废水工程实例
10.1 复合硫酸盐还原菌处理含高浓度铬废水工程
10.2 复合硫酸盐还原菌处理含锌铬废水工程
10.3 复合硫酸盐还原菌处理含铜废水工程
10.4 复合硫酸盐还原菌处理含镍废水工程
10.5 复合硫酸盐还原菌处理含铬铜镍和氰化物废水工程
10.6 复合硫酸盐还原菌处理含多种重金属废水工程
10.7 生物硫铁材料处理电镀工业园重金属废水工程
参考文献

深度解析：微生物修复土壤污染的理论与实践 导论：现代环境挑战与生物修复的兴起 随着工业化进程的加速，重金属和持久性有机污染物已成为全球范围内严峻的环境问题。传统物理化学处理方法，如土壤淋洗、固化剂稳定化等，往往成本高昂，且可能产生二次污染。因此，开发高效、环境友好的生物修复技术，特别是利用微生物的代谢潜力来降解或转化污染物，已成为当前环境科学研究的前沿热点。 本书旨在全面、系统地探讨微生物在土壤重金属污染治理中的应用潜力，重点关注利用天然或工程化微生物群落，实现污染物的生物转化和固定化。我们将深入剖析微生物处理污染物的基本生态学、生物化学机制，并结合前沿的分子生物学技术，阐述如何优化和调控微生物的修复效率。 --- 第一部分：污染物环境行为与微生物作用基础 第一章：土壤中重金属和污染物的环境地球化学 本章将首先梳理重金属（如镉、铅、铬、汞）和典型有机污染物（如多环芳烃、农药残留）在土壤中的赋存形态、迁移转化规律及其生态毒性。重点讨论土壤pH值、氧化还原电位（Eh）、有机质含量等环境因子对污染物生物有效性的控制作用。理解污染物在土壤中的行为是设计有效修复策略的前提。 第二章：微生物的代谢多样性与污染物的生物转化 本章聚焦于驱动生物修复的核心——微生物。我们将分类介绍能够与重金属和有机污染物发生相互作用的关键微生物类群，包括细菌、真菌和古菌。详细阐述微生物参与的生物转化机制，例如： 1. 生物还原（Bioreduction）：微生物如何通过电子传递链将高毒性、高迁移性的氧化态金属还原为低毒性、低迁移性的还原态（例如六价铬还原为三价铬）。 2. 生物氧化（Biooxidation）：在特定有机物降解路径中，微生物如何利用氧化反应去除或转化污染物。 3. 生物吸附与螯合（Biosorption and Chelation）：微生物细胞壁、胞外聚合物（EPS）与金属离子或有机物结合的分子机理。 4. 生物甲基化和去甲基化（Biomethylation/Demethylation）：微生物对汞、砷等元素进行化学修饰的过程及其环境意义。 第三章：修复过程中的生态系统工程学 生物修复的成功不仅依赖于单个微生物的作用，更依赖于复杂群落的相互协作。本章探讨在实际土壤环境中，微生物群落结构、多样性如何影响修复效率。内容包括： 共代谢（Cometabolism）：一种微生物降解某一化合物的能力，依赖于其对另一种主要底物的代谢。 微生物群落的相互作用：竞争、互利共生和拮抗作用在污染物降解过程中的调控机制。 生物修复的限制因素：水分、养分、温度、污染物浓度过高等对微生物活性的影响。 --- 第二部分：生物修复技术的原理与前沿进展 第四章：生物吸附技术及其优化 本章详细介绍利用生物质（如菌体、藻类、植物残体）作为吸附剂去除水体和土壤中重金属的理论基础。深入探讨： 吸附机理：离子交换、络合作用、静电引力等。 吸附剂的预处理与改性：如何通过化学修饰（如引入巯基、羧基）提高吸附剂的特异性和容量。 动态吸附模型：描述吸附过程的动力学和平衡模型。 第五章：植物修复技术（Phytoremediation）的生态生理学 植物修复是利用绿色植物吸收、富集、稳定或降解污染物的技术。本章侧重于植物层面的机制： 植物的吸收与转运机制：金属离子如何通过根系进入木质部、形成金属硫蛋白（Phytochelatins, PCs）并储存在液泡中的分子路径。 植物稳定化：根系分泌物（如有机酸）对重金属在根际的固定作用。 协同增效策略：结合植物与微生物（根际微生物）的联合修复方法。 第六章：生物诱导技术（Bioaugmentation and Biostimulation） 生物诱导是提高污染土壤原位修复效率的关键策略： 生物刺激（Biostimulation）：通过添加营养物质（碳源、氮源、磷源）、电子供体或电子受体来激活和增强本地微生物的活性。 生物强化（Bioaugmentation）：将实验室筛选或基因工程改造的高效降解菌株接种到受污染环境中。本章讨论接种菌的定殖、存活以及其在复杂环境中的竞争力分析。 --- 第三部分：技术应用、监测与展望 第七章：环境修复过程的分子生物学工具 本章介绍用于理解和监测生物修复过程的现代分子技术： 宏基因组学（Metagenomics）：分析修复过程中微生物群落的结构和功能基因库的变化。 定量PCR (qPCR) 与实时定量PCR (RT-qPCR)：用于追踪特定功能基因（如金属耐受基因、降解酶基因）的丰度变化。 转录组学（Transcriptomics）：实时了解微生物在应对污染物压力时基因表达的变化。 第八章：工程案例与技术经济性评估 本章通过实际工程案例，探讨从实验室研究到中试放大再到大规模应用的转化过程。内容包括： 反应器设计：针对不同污染负荷和土壤类型的生物反应器（如生物滤池、填埋场稳定化系统）的设计原则。 修复效果的长期监测与验证：如何利用化学形态分析和生物毒性测试来评估修复的真正效果，而非仅仅关注污染物浓度的下降。 技术经济性比较：将生物修复技术与其他物理化学方法在成本、时间效率和可持续性方面进行全面对比分析。 结论与展望 总结现有生物修复技术的优势、挑战与未来发展方向，包括合成生物学在设计“超级修复微生物”中的应用前景，以及如何构建更具弹性和自净能力的土壤生态系统。 --- 本书特色： 本书内容严谨，侧重于将基础的微生物学、地球化学原理与前沿的分子生物学监测技术相结合，为环境工程师、科研人员和政策制定者提供一个全面、深入且具有高度实践指导意义的参考手册。它不仅阐述了“如何做”，更深入剖析了“为什么能做”和“如何做得更好”的科学内涵。

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这本书的题目——《微生物去除重金属和砷：复合硫酸盐还原菌法的机理与技术》——直接触及了我一直关注的科研领域。在当今日益严峻的环境污染背景下，如何高效、经济且环境友好地去除水体和土壤中的重金属及砷，已成为全球性的重大课题。传统的物理化学方法虽然在一定程度上能达到目的，但往往伴随着高昂的运行成本、能源消耗以及潜在的二次污染问题。因此，基于微生物的生物修复技术，尤其是利用特定微生物群落的代谢能力来降解或固化污染物，展现出了巨大的发展潜力。该书聚焦的“复合硫酸盐还原菌法”正是我认为具有前景的研究方向之一。硫酸盐还原菌（SRB）能够在厌氧环境中将硫酸根离子还原成硫化物，而硫化物能与许多重金属离子（如Pb2+, Cd2+, Hg2+, Cu2+等）以及砷（As(III)和As(V)）形成溶解度极低的硫化物沉淀，从而有效地将其固定。然而，单一菌种的性能往往受限于复杂的环境条件和污染物类型。“复合”二字预示着本书可能深入探讨了如何通过优势菌株的组合、代谢协同，甚至与其他微生物群落（如产甲烷菌、光合细菌等）的互作，来增强SRB的整体修复效率和适应性。我非常希望书中能够详尽地阐述SRB在去除不同种类重金属和砷时的微观反应机制，包括其能量代谢、电子传递链、硫化物生成调控以及与污染物相互作用的分子动力学。同时，在“技术”方面，我热切期待能够看到该方法在实际工程应用中的案例分析，例如在采矿废水、工业排放以及受污染饮用水源的治理中的具体操作流程、设备配置、参数优化以及长期效果的评估。这本书的出现，无疑将为生物修复领域的研究者和工程师提供宝贵的理论框架和实践指导，加速该技术在解决全球性环境挑战中的应用步伐。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期从事环境微生物学研究的科研人员，这本书的题目《微生物去除重金属和砷：复合硫酸盐还原菌法的机理与技术》立刻引起了我的极大兴趣。重金属和砷污染是全球范围内亟待解决的环境问题，而微生物修复作为一种绿色、经济且可持续的解决方案，近年来受到了广泛关注。其中，硫酸盐还原菌（SRB）因其独特的作用机制，在重金属和砷的固化与去除方面展现出巨大的潜力。SRB通过厌氧代谢将硫酸盐还原为硫化物，而硫化物能与多种重金属离子（如Pb, Cd, Hg, Cu等）以及砷（As(III), As(V)）形成高度不溶性的硫化物沉淀，从而有效地降低其在水体和土壤中的迁移性与生物可利用性。这本书的特别之处在于“复合”一词，这暗示着作者可能深入探讨了SRB与其他微生物的协同作用，或者SRB与其他生物修复或化学修复技术的结合，以期达到更优的修复效果。我非常期待书中能够详细阐述SRB去除重金属和砷的分子机制，例如不同SRB菌株的代谢途径、硫化物的生成速率与形态，以及它们与目标污染物之间的化学计量关系。此外，对于“技术”部分的论述，我希望书中能够提供关于复合SRB法在不同污染场景下的应用策略，例如在地下水修复、污泥处理或土壤修复中的具体工艺设计，包括微生物的筛选与富集、反应器的设计与操作、环境条件的调控（如pH、温度、氧化还原电位）以及修复效果的监测与评估方法。这本书的出版，必将为环境修复领域的研究者提供重要的理论基础和技术参考，推动相关技术的进步与应用。

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这本书的书名——《微生物去除重金属和砷：复合硫酸盐还原菌法的机理与技术》——准确地指出了其核心的研究内容，让我这个长期关注工业废水处理和土壤修复的工程师眼前一亮。重金属和砷污染是许多工业活动带来的严峻挑战，其毒性和持久性对环境和人体健康构成了长期威胁。传统的化学沉淀法和吸附法虽然有效，但往往伴随着高昂的成本和二次污染的风险。因此，生物修复技术，特别是以微生物为驱动的修复手段，正日益受到重视。这本书所聚焦的“复合硫酸盐还原菌法”尤其引人注目。我知道硫酸盐还原菌（SRB）能够通过还原硫酸盐产生硫化物，而硫化物与重金属和砷能形成低溶解度的化合物，从而实现其固化或去除。然而，在实际应用中，单一的SRB菌株可能难以应对复杂多变的污染环境。因此，“复合”二字暗示着该方法可能整合了多种优势菌株，或者通过协同作用来提高修复效果。我非常希望书中能详细阐述SRB在重金属和砷去除过程中的具体生化反应途径，包括微生物的底物利用、代谢产物生成以及与污染物的相互作用机制。同时，对于“技术”部分的介绍，我期待能够看到该方法在实际工程中的应用案例，例如在矿山废水、冶金废水或受污染土壤的修复方面，书中是否提供了详细的工艺流程、操作参数优化、效果评估方法以及相关的技术经济性分析。这本书的出现，对于解决现实中的环境污染问题，尤其是在工业污染治理领域，无疑将提供宝贵的理论指导和技术支持。

评分☆☆☆☆☆

读到这本书的题目，我立刻被它所蕴含的科学深度和现实意义所吸引。重金属和砷污染是全球性的环境挑战，对生态系统和人类健康构成严重威胁。而“微生物去除”这个关键词，则让我看到了科技赋能绿色治理的希望。这本书的重点在于“复合硫酸盐还原菌法”，这是一种结合了生物学原理和化学反应的创新性修复技术。我了解到，硫酸盐还原菌在厌氧环境下能够有效地将硫酸盐还原为硫化物，而硫化物与许多重金属离子（如镉、铅、铜、汞等）以及砷（As(III)和As(V)）能形成高度不溶性的金属硫化物沉淀，从而将其固定在环境中，减少其迁移和毒性。然而，单一的SRB可能在某些复杂环境下表现不佳，因此“复合”一词可能意味着作者在书中探讨了如何通过引入多种微生物，或者通过优化培养基和环境条件，来提升SRB的活性和修复效率，甚至可能涉及到与其他生物修复机制（如生物吸附、生物氧化还原）的协同作用。我对书中关于“机理”的阐述抱有极高的期望，希望能够深入理解SRB的生理生化特性，它们在去除不同种类重金属和砷时的特异性反应，以及影响反应效率的微生物学和环境因素。而“技术”部分的实用性也同样是我关注的焦点，期待书中能够提供关于该方法在实际工程中的应用前景、工艺流程设计、成本效益分析以及可能遇到的挑战与解决方案。这本书的出现，对于推动环境污染治理技术的发展，特别是生物修复领域的创新，具有重要的理论和实践价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的题目让我眼前一亮，"微生物去除重金属和砷：复合硫酸盐还原菌法的机理与技术"。作为一名长期关注环境修复和可持续发展领域的读者，我一直深切关注着重金属和砷污染的治理问题。传统的物理化学方法往往成本高昂，且可能产生二次污染，而生物修复，特别是利用微生物的力量，无疑为我们提供了一条充满希望的途径。这本书将目光聚焦在“复合硫酸盐还原菌法”，这本身就是一个非常有吸引力的研究方向。我知道硫酸盐还原菌（SRB）在地下水和沉积物中扮演着重要角色，它们可以通过还原硫酸盐产生硫化物，而硫化物又能与重金属形成不溶性沉淀，从而达到去除重金属的目的。但“复合”二字暗示着这本书可能不仅仅局限于单一的SRB，而是深入探讨了不同种类微生物的协同作用，或者与其他修复技术的结合，这让我想象到更加高效、多功能的修复策略。我对书中所阐述的“机理”部分尤为期待，希望能够深入了解SRB在不同环境条件下的代谢途径，它们如何与重金属和砷发生反应，以及影响这些过程的关键因素。同时，“技术”部分的介绍也将是重中之重，我希望书中能提供一些实际应用案例，或者详细介绍该方法在不同场景下的操作流程、优缺点分析，甚至是相关的工程化设计思路。这本书的出现，无疑将为环境保护和资源回收领域的研究人员、工程师以及相关从业者提供宝贵的理论指导和实践参考。