環(huán)境生物制劑的開發(fā)與應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書綜合近10年的國內(nèi)外資料并結(jié)合多年的研究成果，全面系統(tǒng)地闡述了生物制劑研究開發(fā)的方法、應(yīng)用領(lǐng)域、安全性評價以及如何才能實現(xiàn)商品化。內(nèi)容包括微生物絮凝劑、生物添加劑、工程菌的構(gòu)建、微生物肥料、微生物飼料、生物表面活性劑、固定化生物活性炭、生物修復(fù)中的生物制劑、有效微生物菌群（EM）、生物制劑的安全評價等。本書所涉及的學(xué)科眾多，包括微生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)與工程、環(huán)境毒理學(xué)、生物化學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)、生物工藝學(xué)、本書可作為環(huán)境專業(yè)的本科、碩士研究生和博士研究生教材，以及教學(xué)、科研技術(shù)等人員的參考用書。

書籍目錄

1 總論11.1 環(huán)境問題與環(huán)境污染11.1.1 環(huán)境問題11.1.2 環(huán)境污染21.2 環(huán)境生物制劑的開發(fā)41.2.1 環(huán)境生物制劑41.2.2 環(huán)境生物制劑開發(fā)的多學(xué)科性41.2.3 環(huán)境生物制劑的開發(fā)51.3 環(huán)境生物制劑的應(yīng)用51.3.1 環(huán)境生物制劑在水處理中的應(yīng)用51.3.2 環(huán)境生物制劑在空氣污染控制中的應(yīng)用61.3.3 環(huán)境生物制劑在固體廢物處理與資源化中的應(yīng)用61.3.4 環(huán)境生物制劑在生物修復(fù)中的應(yīng)用61.4 清潔生產(chǎn)與環(huán)境生物制劑72 環(huán)境生物制劑開發(fā)的基本方法92.1 環(huán)境生物制劑特點及其研究要求92.1.1 環(huán)境生物制劑特點92.1.2 研究環(huán)境生物制劑的要求102.2 環(huán)境生物制劑的研究方法112.2.1 目的菌的富集培養(yǎng)122.2.2 直接篩選高效菌群132.2.3 純化分離菌種132.2.4 誘變育種142.2.5 構(gòu)建基因工程菌152.2.6 固定化微生物技術(shù)162.3 微生物的生理學(xué)原理182.3.1 微生物的營養(yǎng)及營養(yǎng)成分192.3.2 微生物的營養(yǎng)類型212.3.3 微生物的糖代謝與能量代謝212.3.4 自養(yǎng)微生物的營養(yǎng)代謝242.3.5 微生物的代謝調(diào)節(jié)252.4 微生物的生態(tài)學(xué)原理292.4.1 微生物個體的生態(tài)條件292.4.2 微生物種群的生存競爭332.4.3 微生物的生物群落34參考文獻363 高效工程菌的構(gòu)建373.1 高效工程菌構(gòu)建的意義和一般方法373.1.1 高效工程菌構(gòu)建的意義373.1.2 高效工程菌組建的一般方法373.1.3 微生物法和微生物生態(tài)法383.2 高效工程菌的篩選423.2.1 微生物的分布概況423.2.2 一些極端微生物的應(yīng)用443.2.3 工程菌的篩選方法473.2.4 工程菌的鑒定503.3 高效工程菌的馴化513.3.1 工程菌馴化的意義513.3.2 工程菌馴化的一般過程523.4 高效工程菌的生態(tài)組合523.4.1 工程菌組合的生態(tài)學(xué)理論523.4.2 微生物的群落演替規(guī)律563.4.3 高效工程菌系統(tǒng)的穩(wěn)定性573.4.4 高效工程菌的應(yīng)用57參考文獻604 生物制劑添加技術(shù)614.1 生物制劑添加技術(shù)的提出及發(fā)展614.2 生物制劑添加技術(shù)的投加方式和機理624.2.1 生物添加技術(shù)的技術(shù)路線624.2.2 直接投加特效降解微生物624.2.3 投加遺傳工程菌654.2.4 投加生物共代謝基質(zhì)及輔助營養(yǎng)物質(zhì)664.3 生物制劑的添加使用方法674.4 生物制劑添加技術(shù)的應(yīng)用原則684.5 生物添加系統(tǒng)中微生物的存活及活性檢測技術(shù)的發(fā)展684.6 生物添加系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計694.7 生物制劑添加技術(shù)作用的效果及評價704.7.1 生物制劑添加技術(shù)的優(yōu)點704.7.2 生物制劑添加技術(shù)作用弱的原因714.8 評估生物制劑效益的理論及方法724.8.1 總菌數(shù)測定724.8.2 耗氧量測定724.8.3 厭氣生物制劑活性測定724.8.4 利用生長動力學(xué)概念評估添加效益724.8.5 由生物系統(tǒng)動力學(xué)變化探討生物制劑效益734.8.6 綜合評論及建議744.9 生物制劑添加技術(shù)的應(yīng)用74參考文獻765 微生物肥料785.1 概述785.2 微生物肥料的主要功效及作用機理795.2.1 促進植物對營養(yǎng)元素的吸收795.2.2 分泌多種生理活性物質(zhì)刺激調(diào)節(jié)植物生長805.2.3 產(chǎn)生抗病和抗逆作用，間接促進植物生長805.2.4 節(jié)約能源，保護環(huán)境815.3 微生物肥料的種類815.3.1 根瘤菌肥料815.3.2 固氮菌肥料845.3.3 解磷菌肥料865.3.4 鉀細菌肥料885.3.5 光合細菌肥料885.3.6 PGPR菌肥905.3.7 復(fù)合微生物肥料915.3.8 其他微生物肥料915.4 微生物肥料與環(huán)境治理925.5 目前我國微肥研制及應(yīng)用中存在的問題935.6 微生物肥料研究與生產(chǎn)的發(fā)展趨勢945.7 微生物肥料產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)95參考文獻966 微生物飼料976.1 青貯飼料986.1.1 青貯飼料的微生物來源986.1.2 青貯飼料生產(chǎn)的技術(shù)要點986.2 微生物蛋白飼料986.2.1 概述986.2.2 微生物蛋白飼料的生產(chǎn)1006.2.3 微生物飼料蛋白生產(chǎn)的原料1016.3 微生物飼料添加劑1056.3.1 微生物飼料概述1056.3.2 微生物飼料添加劑的作用機理1066.3.3 微生物飼料添加劑的種類1076.4 微生物飼料的發(fā)展方向108參考文獻1097 生物表面活性劑1107.1 前言1107.1.1 生物表面活性劑的特點1117.1.2 生物表面活性劑的分類和性質(zhì)1127.2 生物表面活性劑的生產(chǎn)與控制1167.2.1 從動植物材料中提取1167.2.2 發(fā)酵法生產(chǎn)生物表面活性劑1167.2.3 酶促反應(yīng)生產(chǎn)生物表面活性劑1197.3 生物表面活性劑的應(yīng)用1237.3.1 應(yīng)用于石油開采業(yè)（MEOR技術(shù)）1237.3.2 在環(huán)境生物工程上的應(yīng)用1237.3.3 在食品工業(yè)和精細化工中的應(yīng)用1247.3.4 在其他方面的應(yīng)用1247.4 生物表面活性劑的發(fā)展與展望1247.5 生物乳化劑1257.5.1 乳狀液概述1257.5.2 乳化劑及其分類1267.5.3 生物乳化劑及其應(yīng)用1277.6 生物破乳劑1287.6.1 破乳劑1287.6.2 生物破乳劑及其應(yīng)用131參考文獻1318 有效微生物菌群1338.1 概述1338.2 主要成分及作用機理1348.2.1 光合菌群1348.2.2 乳酸菌群1348.2.3 酵母菌群1358.2.4 放線菌群1358.2.5 醋酸桿菌1358.3 微生物與土壤環(huán)境1378.4 EM技術(shù)在環(huán)保方面的應(yīng)用1378.4.1 在污水處理中的應(yīng)用1378.4.2 EM對水體藻型富營養(yǎng)化的控制1428.4.3 在土壤凈化中的應(yīng)用1448.4.4 在垃圾處理和再利用中的應(yīng)用1448.4.5 在空氣凈化中的應(yīng)用1448.5 EM技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用1458.5.1 在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用1458.5.2 在養(yǎng)殖業(yè)方面應(yīng)用1458.5.3 在醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用1458.6 總結(jié)與建議146參考文獻1479 固定化生物活性炭的研究與應(yīng)用1489.1 固定化技術(shù)的種類與固定化方法1489.1.1 固定化微生物技術(shù)概述1489.1.2 固定化方法1499.1.3 不同種類固定化技術(shù)的比較1509.1.4 活性炭固定化技術(shù)的選擇1519.2 活性炭與生物活性炭1519.2.1 活性炭概述1519.2.2 固定化生物活性炭的形成1529.3 固定化生物活性炭工程菌的篩選與馴化、固定1539.3.1 工程菌的篩選1539.3.2 工程菌的培養(yǎng)和馴化1539.3.3 工程菌的馴化方法1549.3.4 工程菌的擴大培養(yǎng)1549.3.5 固定化載體的選擇1549.3.6 工程菌的固定方法1559.4 固定化生物活性炭的結(jié)構(gòu)及作用機理1559.4.1 有機物的生物降解1559.4.2 固定化微生物的反應(yīng)特性1579.4.3 活性炭與微生物協(xié)同作用1579.4.4 IBAC使用壽命1589.5 人工固定化技術(shù)的理論研究1599.5.1 固定化微生物應(yīng)用系統(tǒng)分析1599.5.2 固定化細胞顆粒反應(yīng)動力學(xué)模型1619.6 固定化生物活性炭的微生物生理學(xué)1649.6.1 工程菌的生長繁殖規(guī)律1649.6.2 IBAC濾罐的反應(yīng)特征1679.6.3 IBAC的降解規(guī)律初探1689.7 固定化生物活性炭使用中的微生物生態(tài)學(xué)1719.7.1 工程菌的變化1719.7.2 環(huán)境因素對生物活性炭的影響1749.8 固定化生物活性炭技術(shù)在飲用水深度處理中的應(yīng)用1759.8.1 實驗系統(tǒng)簡介1769.8.2 運行效果分析1769.9 固定化生物活性炭技術(shù)在微污染水源水處理中的應(yīng)用1789.9.1 實驗裝置簡介1789.9.2 工程菌的篩選與馴化1789.9.3 實驗結(jié)果分析1799.10固定化生物活性炭技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用1829.10.1 處理煤氣廢水1829.10.2 對石化廢水的深度處理1829.10.3 處理甲醇廢水1829.10.4 處理含油廢水1839.10.5 固定化生物活性炭發(fā)展趨勢183參考文獻18310 生物修復(fù)中的生物制劑18510.1 生物修復(fù)的概念18510.2 生物修復(fù)的影響因素18610.2.1 微生物營養(yǎng)鹽18610.2.2 添加電子受體18610.2.3 共代謝物質(zhì)18710.2.4 有毒有害有機污染物的物理化學(xué)性質(zhì)18710.3 生物制劑及其發(fā)展18710.4 生物制劑的優(yōu)點18810.5 生物制劑的實現(xiàn)18810.6 生物制劑在生物修復(fù)中的應(yīng)用18810.6.1 在水體修復(fù)中的應(yīng)用18810.6.2 在土壤修復(fù)中的應(yīng)用19410.6.3 在工業(yè)廢水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用203參考文獻20411 生物絮凝劑的生產(chǎn)與應(yīng)用20611.1 絮凝劑概述20611.1.1 無機絮凝劑20611.1.2 有機絮凝劑20711.2 生物絮凝劑的起源及發(fā)展20711.3 生物絮凝劑的分類、功能及其應(yīng)用優(yōu)勢20811.3.1 生物絮凝劑的分類20811.3.2 生物絮凝劑的優(yōu)勢20811.4 生物絮凝劑的基礎(chǔ)研究21011.4.1 生物絮凝劑產(chǎn)生菌21011.4.2 生物絮凝劑產(chǎn)生菌產(chǎn)絮機理研究21211.5 生物絮凝劑的應(yīng)用研究21711.5.1 絮凝效果影響因素21711.5.2 絮凝機理研究21811.5.3 應(yīng)用現(xiàn)狀21811.6 復(fù)合型生物絮凝劑的開發(fā)與研究22011.6.1 復(fù)合型生物絮凝劑發(fā)酵底物的選擇22011.6.2 高效生物絮凝劑產(chǎn)生菌的篩選22111.6.3 復(fù)合型微生物絮凝劑的生產(chǎn)22311.6.4 復(fù)合型微生物絮凝劑凈化效果研究22511.6.5 復(fù)合型微生物絮凝劑毒理學(xué)研究22711.6.6 復(fù)合型微生物絮凝劑產(chǎn)生菌遺傳學(xué)研究22711.7 現(xiàn)狀與發(fā)展22811.7.1 生物絮凝劑研究現(xiàn)狀22811.7.2 生物絮凝劑研究發(fā)展趨勢228參考文獻22912 生物制劑的安全性評價23112.1 生物技術(shù)與生物安全23112.2 生物制劑安全性評價23212.2.1 生物制劑安全性評價的主要內(nèi)容23212.2.2 生物制劑安全性評價的目的23212.2.3 生物安全管理法規(guī)和政策23312.3 重組DNA的生物危害和控制措施23612.3.1 概述23612.3.2 實驗室重組DNA實驗隱含的危害23712.3.3 重組DNA實驗的安全控制措施23712.4 生物制劑規(guī)模生產(chǎn)的安全性問題23812.4.1 酶制劑23812.4.2 單細胞蛋白質(zhì)23812.4.3 抗生素23812.4.4 疫苗23912.4.5 工程菌大規(guī)模培養(yǎng)的生物安全問題23912.5 轉(zhuǎn)基因生物體生物安全問題及其法律控制24012.5.1 轉(zhuǎn)基因生物體及其生物安全問題24012.5.2 實施轉(zhuǎn)基因生物制劑生物法律控制24112.5.3 關(guān)于轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性的對應(yīng)策略24112.5.4 代表性案例24212.5.5 轉(zhuǎn)基因生物體的擴散途徑及防范措施24312.6 復(fù)合型微生物絮凝劑的安全性評價24412.6.1 急性經(jīng)口毒性實驗24412.6.2 Ames實驗24512.6.3 微核實驗24612.6.4 致畸實驗24712.6.5 結(jié)論248參考文獻248附錄基因工程安全管理辦法250

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