環(huán)境污染微生物學(xué)

前言

　　由于環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，認(rèn)識(shí)和解決由環(huán)境污染帶來(lái)的問(wèn)題已是當(dāng)務(wù)之急。而微生物在人們認(rèn)識(shí)環(huán)境、改造環(huán)境特別是解決環(huán)境污染及其危害中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。為進(jìn)一步深入探討環(huán)境污染與微生物之間的互動(dòng)關(guān)系及其應(yīng)用，在環(huán)境微生物學(xué)、污染生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展出環(huán)境污染微生物學(xué)這門(mén)分支學(xué)科，致力于研究和探索微生物對(duì)環(huán)境的污染及其防治、環(huán)境污染對(duì)微生物的！影響及微生物的響應(yīng)過(guò)程和規(guī)律、微生物在認(rèn)識(shí)和控制環(huán)境污染中的應(yīng)用。本書(shū)的大部分內(nèi)容已在云南大學(xué)環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)講授多年，由于其具有突出的應(yīng)用性和前沿性而受到學(xué)生的普遍歡迎?！　”緯?shū)以環(huán)境污染與微生物之間的互動(dòng)關(guān)系為核心，微生物抗性形成及其在環(huán)境污染防治中的應(yīng)用為重點(diǎn)，力求在內(nèi)容上保證系統(tǒng)性、完整性，在教學(xué)效果上達(dá)到學(xué)以致用，能反映國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域最新研究成果。結(jié)合目前的一些熱點(diǎn)問(wèn)題和前沿領(lǐng)域，將危害環(huán)境及人體健康的微生物及其代謝產(chǎn)物作為一種重要的污染物來(lái)看待，并對(duì)其危害及防治措施進(jìn)行了充分論述。本書(shū)的這一特色使其不僅適用于環(huán)境科學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)，而且對(duì)環(huán)境醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的本科生及研究工作者也具有重要的參考價(jià)值?！　”緯?shū)主要是由云南大學(xué)和云南中醫(yī)學(xué)院的有關(guān)教師和研究生共同編寫(xiě)完成的，同時(shí)吸收了昆明市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站及云南省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)的部分工作人員參加。本書(shū)由4個(gè)單元組成：第一單元是微生物學(xué)基礎(chǔ)，第二單元是微生物對(duì)環(huán)境的污染及其危害，第三單元是環(huán)境污染對(duì)微生物的影響及微生物對(duì)環(huán)境污染的響應(yīng)，第四單元是微生物在環(huán)境污染防治中的應(yīng)用。其中第一單元及第三單元由張漢波負(fù)責(zé)統(tǒng)稿，第二單元由袁嘉麗負(fù)責(zé)統(tǒng)稿，第四單元由常學(xué)秀負(fù)責(zé)統(tǒng)稿。各篇章的作者分別是：前言，常學(xué)秀（云南大學(xué)）；第一章，常學(xué)秀、段昌群（云南大學(xué)）；第二章，張漢波（云南大學(xué)）、楊明霞（云南大學(xué)）；第三章，張漢波、施雯（云南大學(xué)）；第四章，袁嘉麗（云南中醫(yī)學(xué)院）、姚政（云南中醫(yī)學(xué)院）、李學(xué)龍（云南省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)）；第五章，張漢波、黃麗娟（云南大學(xué)）、鄭月（云南大學(xué)）；第六章，黃麗娟、吳程（云南大學(xué)）；第七章，王海龍（云南大學(xué)）；第八章，劉潔（云南大學(xué)）、趙瑾（云南大學(xué)）；第九章，劉嫦娥（云南大學(xué)）、趙瑾；第十章，常學(xué)秀、楊常亮（昆明市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站）。

內(nèi)容概要

　　《環(huán)境污染微生物學(xué)》系統(tǒng)地探討了環(huán)境污染與微生物之間的互動(dòng)關(guān)系及其應(yīng)用，主要包括微生物學(xué)基礎(chǔ)、微生物對(duì)環(huán)境的污染及其危害、環(huán)境污染對(duì)微生物的影響及微生物對(duì)環(huán)境污染的響應(yīng)、微生物在環(huán)境污染防治中的應(yīng)用。各章節(jié)內(nèi)容為：第一章緒論，第二章微生物學(xué)基礎(chǔ)，第三章環(huán)境中的微生物及其在物質(zhì)循環(huán)中的作用，第四章微生物及其代謝產(chǎn)物對(duì)生物及環(huán)境的污染及危害，第五章環(huán)境污染對(duì)微生物的影響及微生物對(duì)環(huán)境污染的響應(yīng)，第六章土壤污染及其微生物修復(fù)，第七章水體污染的微生物凈化，第八章大氣污染的微生物防治，第九章有機(jī)固體廢棄物的微生物處理，第十章環(huán)境污染的微生物監(jiān)測(cè)。　　本教材主要面對(duì)高等院校環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)，也可供環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)、生態(tài)學(xué)專(zhuān)業(yè)、微生物學(xué)專(zhuān)業(yè)以及醫(yī)學(xué)、農(nóng)林系統(tǒng)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)使用。

書(shū)籍目錄

第一章 緒論第一節(jié) 環(huán)境中微生物的特點(diǎn)及其與環(huán)境污染之間的相互關(guān)系一、環(huán)境污染概述二、環(huán)境中微生物的特點(diǎn)三、環(huán)境污染與微生物之間的互動(dòng)關(guān)系第二節(jié) 環(huán)境污染微生物學(xué)的概念、內(nèi)容及研究方法一、環(huán)境污染微生物學(xué)的概念二、環(huán)境污染微生物學(xué)的內(nèi)容三、環(huán)境污染微生物學(xué)的研究任務(wù)、目的及意義四、環(huán)境污染微生物學(xué)的相關(guān)學(xué)科思考題第二章 微生物學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié) 微生物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史一、顯微鏡的發(fā)明二、巴斯德與自生學(xué)說(shuō)的否定三、科赫與傳染性疾病的本質(zhì)第二節(jié) 微生物獨(dú)特的研究方法一、無(wú)菌技術(shù)二、純培養(yǎng)技術(shù)（獲得單菌落技術(shù)）三、制片、染色及顯微觀察技術(shù)第三節(jié) 微生物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)一、原核微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能二、真核微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能三、非細(xì)胞型生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能第四節(jié) 微生物的營(yíng)養(yǎng)代謝和群體生長(zhǎng)一、微生物的營(yíng)養(yǎng)二、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入微生物細(xì)胞的方式三、微生物的培養(yǎng)基四、微生物代謝五、微生物的生長(zhǎng)第五節(jié) 微生物的遺傳學(xué)一、基因突變二、細(xì)菌遺傳重組機(jī)制第六節(jié) 微生物的系統(tǒng)分類(lèi)一、微生物的分類(lèi)系統(tǒng)二、微生物的鑒定三、微生物的命名思考題第三章 環(huán)境中的微生物及其在物質(zhì)循環(huán)中的作用第一節(jié) 環(huán)境中的微生物一、環(huán)境中的微生物分布二、環(huán)境中微生物多樣性的研究技術(shù)三、微生物的相互作用第二節(jié) 微生物在物質(zhì)循環(huán)中的作用一、碳素循環(huán)二、氮素循環(huán)三、磷素循環(huán)四、硫素循環(huán)及參與的微生物五、金屬元素循環(huán)及參與的微生物思考題第四章 微生物及其代謝產(chǎn)物對(duì)生物及環(huán)境的污染第一節(jié) 微生物及其代謝產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染一、微生物及其代謝產(chǎn)物對(duì)自然環(huán)境的污染二、微生物及其代謝產(chǎn)物對(duì)人工環(huán)境的污染與危害第二節(jié) 微生物及其代謝產(chǎn)物對(duì)生物的污染與危害一、微生物及其代謝產(chǎn)物對(duì)人及動(dòng)物的污染與危害二、微生物及其代謝產(chǎn)物對(duì)植物的污染三、微生物之間的頡頏作用第三節(jié) 微生物及其代謝產(chǎn)物對(duì)食品及藥品的污染與危害一、微生物及其代謝產(chǎn)物對(duì)食品的危害二、微生物及其代謝產(chǎn)物對(duì)藥品的污染第四節(jié) 微生物對(duì)材料及構(gòu)筑物的腐蝕一、微生物腐蝕的狀況及其危害二、參與腐蝕的主要微生物類(lèi)群及其機(jī)制三、影響微生物腐蝕的環(huán)境因素四、微生物腐蝕的控制措施思考題第五章 污染物對(duì)微生物的影響和微生物的適應(yīng)機(jī)制第一節(jié) 污染物對(duì)微生物的影響一、化學(xué)污染對(duì)微生物的影響二、物理性污染物對(duì)微生物的影響第二節(jié) 微生物對(duì)污染物的響應(yīng)及其機(jī)制一、微生物對(duì)重金屬污染物的適應(yīng)機(jī)制二、微生物對(duì)有機(jī)污染物的適應(yīng)機(jī)制第三節(jié) 微生物適應(yīng)環(huán)境污染的遺傳機(jī)制一、質(zhì)粒與污染物適應(yīng)二、轉(zhuǎn)座子與污染物適應(yīng)三、基因的表達(dá)調(diào)控與污染物適應(yīng)第四節(jié) 微生物對(duì)抗生素的適應(yīng)一、抗生素濫用及其主要原因二、微生物的耐藥性三、微生物的耐藥性類(lèi)型四、抗生素對(duì)微生物的作用機(jī)制五、微生物耐藥性機(jī)制六、微生物耐藥性產(chǎn)生的遺傳基礎(chǔ)思考題第六章 土壤污染及其微生物修復(fù)第一節(jié) 土壤污染概述一、土壤污染概況二、土壤中主要的污染物及其來(lái)源和危害三、土壤污染的危害四、土壤污染的防治第二節(jié) 土壤農(nóng)藥污染的微生物修復(fù)一、微生物修復(fù)農(nóng)藥污染土壤的原理二、修復(fù)農(nóng)藥污染土壤的微生物種類(lèi)三、影響微生物修復(fù)農(nóng)藥污染土壤的因素第三節(jié) 土壤石油污染的微生物修復(fù)一、微生物修復(fù)石油污染土壤的原理二、修復(fù)石油污染土壤的微生物種類(lèi)三、影響微生物修復(fù)石油污染土壤的因素第四節(jié) 土壤重金屬污染的微生物修復(fù)一、利用微生物固定修復(fù)土壤重金屬污染二、利用微生物揮發(fā)修復(fù)土壤重金屬污染三、利用微生物轉(zhuǎn)化修復(fù)土壤重金屬污染第五節(jié) 污染土壤微生物修復(fù)的典型工藝一、原位處理法二、異位處理法第六節(jié) 高效工程茵的構(gòu)建及其在污染環(huán)境生物強(qiáng)化治理中的應(yīng)用一、高效工程菌在污染環(huán)境生物強(qiáng)化治理中的應(yīng)用二、高效菌株的構(gòu)建途徑三、高效工程菌應(yīng)用中的有效性和安全性問(wèn)題思考題第七章 水體污染的微生物凈化第一節(jié) 水體污染概述一、水體二、水體污染三、水體中的主要污染物及其環(huán)境效應(yīng)第二節(jié) 污染水體的微生物一生態(tài)修復(fù)一、原位修復(fù)技術(shù)二、易位修復(fù)技術(shù)第三節(jié) 污（廢）水的微生物處理一、好氧生物處理二、厭氧生物處理第四節(jié) 微生物絮凝劑在污水處理中的應(yīng)用一、微生物絮凝劑概述二、微生物絮凝劑的應(yīng)用實(shí)例三、微生物絮凝劑的研究與發(fā)展前景思考題第八章 大氣污染的微生物防治第一節(jié) 大氣污染概述一、大氣污染二、大氣中主要污染物及其來(lái)源和危害三、全球主要大氣污染問(wèn)題四、大氣污染的防治第二節(jié) 微生物在防治“酸雨”中的作用一、微生物脫硫二、微生物脫氮第三節(jié) 微生物在減輕“溫室效應(yīng)”中的作用一、微生物固定CO2機(jī)制二、固定CO2的微生物種類(lèi)三、海洋微生物固碳四、土壤微生物固碳第四節(jié) 微生物酶工程及其在廢氣處理中的應(yīng)用實(shí)例一、微生物酶制劑二、酶制劑的構(gòu)建三、固定化酶及固定化微生物在廢氣處理中的應(yīng)用實(shí)例思考題第九章 有機(jī)固體廢棄物的微生物處理第一節(jié) 固體廢棄物概述一、固體廢棄物的概念及其相對(duì)性二、固體廢棄物的來(lái)源三、固體廢棄物的分類(lèi)四、固體廢棄物的危害五、固體廢棄物產(chǎn)生、處理及處置狀況第二節(jié) 微生物在有機(jī)固體廢棄物處理中的應(yīng)用一、有機(jī)固體廢棄物的好氧堆肥二、有機(jī)固體廢棄物的厭氧發(fā)酵第三節(jié) 微生物茵劑的制備及其在固體廢棄物處理中的應(yīng)用一、微生物菌劑概述二、微生物菌劑在固體廢棄物處理中的應(yīng)用實(shí)例思考題第十章 環(huán)境污染的微生物監(jiān)測(cè)第一節(jié) 環(huán)境監(jiān)測(cè)概述一、環(huán)境監(jiān)測(cè)及其目的和意義二、環(huán)境監(jiān)測(cè)的發(fā)展歷程三、環(huán)境監(jiān)測(cè)的類(lèi)型和特點(diǎn)四、環(huán)境污染的生物監(jiān)測(cè)第二節(jié) 環(huán)境污染微生物監(jiān)測(cè)的常用技術(shù)一、利用微生物群落組成變化（如優(yōu)勢(shì)種變遷）監(jiān)測(cè)環(huán)境污染二、利用微生物數(shù)量（如總菌數(shù)、模式菌數(shù)等）變化監(jiān)測(cè)環(huán)境污染-三、利用微生物生理（酶活性、代謝活力）變化監(jiān)測(cè)環(huán)境污染四、利用微生物遺傳物質(zhì)變化（基因突變、DNA損傷等）監(jiān)測(cè)環(huán)境污染第三節(jié) 微生物應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)一、應(yīng)用微生物傳感器監(jiān)測(cè)環(huán)境中化學(xué)污染物二、應(yīng)用核酸探針、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、生物芯片等技術(shù)監(jiān)測(cè)環(huán)境中微生物污染三、寡營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用思考題主要參考文獻(xiàn)附錄

章節(jié)摘錄

　　三、科赫與傳染性疾病的本質(zhì)　　除了微生物的來(lái)源問(wèn)題外，傳染病產(chǎn)生的本質(zhì)問(wèn)題也是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。盡管人們?cè)谟^察健康和生病死亡的個(gè)體時(shí)發(fā)現(xiàn)后者通常出現(xiàn)奇怪的微小生物，但它們是否真是疾病的根源？德國(guó)醫(yī)生科赫（RobertKoch）博士一生致力于該問(wèn)題的研究。1882年在柏林生理學(xué)會(huì)作題為《論結(jié)核病》的報(bào)告，他首次指出結(jié)核桿菌是當(dāng)時(shí)發(fā)生普遍、危害嚴(yán)重的肺結(jié)核病的根源。1883年，他受命去埃及研究霍亂，后又去印度繼續(xù)研究，分離并鑒定了霍亂病菌。1884年，他成功地找到霍亂交叉感染的途徑及隱患，以及有效控制霍亂的方法。同年他明確提出鑒定某一特定疾病是否由某種特定的微生物引起時(shí)所要遵循的幾個(gè)步驟。這些步驟后來(lái)被稱為“科赫法則”，包含以下幾個(gè)要點(diǎn)：①首先確定某種微生物與某種病理狀況的恒定關(guān)系，即人們總是可以在同樣病癥的個(gè)體中觀察到同樣病原體的存在。②分離這些致病微生物并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行純培養(yǎng)。③將培養(yǎng)的病原體接種于健康動(dòng)物并能表現(xiàn)出這種疾病特有的癥狀和特性。④從這些發(fā)病的動(dòng)物個(gè)體中仍然可以分離到同種微生物?！　∽源艘院笾敝连F(xiàn)在，人們一直遵循這樣的原則去研究傳染性疾病的根源。此外，科赫還發(fā)明了固體培養(yǎng)技術(shù)，為分離純化微生物奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。這項(xiàng)技術(shù)也一直沿用到今天?？坪詹┦窟€不斷改進(jìn)對(duì)細(xì)菌的染色法和培養(yǎng)法，對(duì)以后發(fā)現(xiàn)各種病原菌做出了巨大貢獻(xiàn)。　　由于巴斯德和科赫的杰出貢獻(xiàn)，微生物學(xué)作為一門(mén)真正的學(xué)科才開(kāi)始形成，并逐漸發(fā)展形成多種分支學(xué)科，如按研究對(duì)象不同劃分的細(xì)菌學(xué)、真菌學(xué)、病毒學(xué)等，按應(yīng)用領(lǐng)域分支的工業(yè)微生物學(xué)、農(nóng)業(yè)微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)等。隨交叉學(xué)科的出現(xiàn)，微生物學(xué)研究的內(nèi)容日趨豐富。微生物學(xué)所發(fā)展的重要理論和方法技術(shù)，不但豐富了人類(lèi)的認(rèn)知世界，也為人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)做出了重大貢獻(xiàn)。 　　……

編輯推薦

　　《環(huán)境污染微生物學(xué)》以環(huán)境污染與微生物之間的互動(dòng)關(guān)系為核心，微生物抗性形成及其在環(huán)境污染防治中的應(yīng)用為重點(diǎn)，系統(tǒng)地探討了環(huán)境污染與微生物之間的互動(dòng)關(guān)系及其應(yīng)用，結(jié)合目前的一些熱點(diǎn)問(wèn)題和前沿領(lǐng)域，將危害環(huán)境及人體健康的微生物及其代謝產(chǎn)物作為一種重要的污染物來(lái)看待，并對(duì)其危害及防治措施進(jìn)行了充分論述，能反映國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域最新研究成果。本教材主要針對(duì)高等院校環(huán)境科學(xué)專(zhuān)業(yè)，也可供環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)、生態(tài)學(xué)專(zhuān)業(yè)、微生物學(xué)專(zhuān)業(yè)以及醫(yī)學(xué)、農(nóng)林系統(tǒng)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)使用，也對(duì)環(huán)境醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的本科生及研究工作者也具有重要的參考價(jià)值。

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