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《环境生物工程》由作者陈欢林在长期的科研和教学基础上总结提炼

，并结合国内外该领域最新知识、技术进展编写而成。全书共分十四章，

主要介绍了环境微生物及其对环境的自净力、主要生态循环与生物计量学

摹础、污染物的生物降解基础、污水奸氧生物处理、废水厌氧生物处理、

废水生物脱氮除磷、生物膜及其反应器、膜生物反应器技术、生物脱硫与

抑硫减蚀、废气生物脱除与转化、毒物的生物富集与吸附、生态塘与人工

湿地、污染环境的生物修复等内容；作为全书内容的补充，书后附录了大

量相关知识内容；为巩固和强化重点理论、技术、书中列举了部分例题，

在部分章节后又列出了大量习题，全书内容丰富，系统{生强，具有较强的

科学性、实践性和指导性。

《环境生物工程》适合环境工程、生物技术等领域的工程技术人员、

操作人员和规划管理人员等参考，也可作为高等院校相关专业的教材。

第1章绪论11环境污染及其现状111环境污染112环境污染的分类113环境污染的特征114环境污染的危害115我国环境污染现状12环境污染源及其优先污染物121环境污染源122优先污染物123持久性污染物13废水、废气质量指标与排放标准131废气质量指标与排放标准132废水水质指标与排放标准14环境生物工程的基础与研究对象141主要研究对象与目的142主要研究内容习题参考文献第2章环境微生物及其对环境的自净力21环境中微生物的主要类群211土壤微生物212微生物气溶胶213水体微生物214微生物22环境微生物的生理特征221微生物营养222微生物生长223微生物代谢23环境微生物的生态231生态与生态平衡232微生物生态系统233微生物之间的相互关系24微生物与污染环境的相互作用241污染环境对微生物的影响242微生物对环境污染的影响25湖泊、水库与河流水质评价模型251湖泊、水库水质富营养化模型252湖泊、水库富营养化水平判别条件253水库水环境预警评价模型254河流水体的耗氧与复氧规律255斯特里特菲尔普斯模型习题参考文献第3章主要元素循环与生物计量学基础31主要元素的生态循环311碳元素循环312氮素循环313硫元素循环314磷元素循环32微生物反应计量学基础321微生物细胞的经验分子式322电子供体及其特征33微生物反应能量学基础331电子与能量载体332反应能量与细胞产率34微生物反应动力学341微生物反应动力学基础342细胞培养过程动力学模型343生物膜生化反应动力学模型习题参考文献第4章污染物的生物降解基础41污染物的生物可降解性42微生物对污染物的作用421微生物的共代谢作用422微生物的解毒作用423微生物的激活作用424微生物的吸着作用43有机污染物的阈值和协同作用431有机污染物的阈值432微量有机毒物的协同作用44影响生物降解的因素441污染物种类对降解性影响442化学结构对生物降解的影响443环境条件对生物降解的影响45污染物的生物降解反应及其中间产物451水解452氧化453碳羟基化454还原455裂解456酰化457甲基化458转化459二聚46典型有机污染物的生物降解机理461卤代有机物的生物降解462芳香族化合物生物降解463多环芳烃的降解464邻苯二甲酸酯类的生物降解47污染物的真菌降解471依靠LiP的氧化472依赖LiP的还原习题参考文献第5章污水好氧生物处理51好氧生物处理及活性污泥工艺511好氧生物处理原理512典型活性污泥处理法52曝气方式与曝气池结构521阶段曝气法522延时曝气法523纯氧曝气法524深井曝气法525曝气池结构型式53活性污泥设计参数531污泥的浓度（MLSS）532污泥沉降比（SV）533污泥容积指数（SVI）534污泥负荷与去除负荷（F/M）535水力停留时间（θ）54活性污泥处理系统设计541曝气池容积542泥龄543污泥回流比544剩余污泥量545二沉池面积及有效水深546污泥斗容积55曝气量及其曝气设备551需氧量计算552空气扩散器选定553曝气设备选定554曝气系统设计56污泥回流系统设计561污泥回流量562空气提升器选择与设计57活性污泥处理工艺的发展571AB法572序批式活性污泥法573氧化沟习题参考文献第6章废水厌氧生物处理61厌氧生物处理原理611厌氧消化的基本原理612厌氧生物处理的主要影响因素62厌氧生物反应器的种类621普通厌氧消化池622厌氧接触工艺623两相厌氧生物反应器624厌氧生物滤池625厌氧膨胀与流化床反应器626升流式厌氧流化床反应器627内循环厌氧反应器63厌氧生物处理工艺设计631厌氧水解工艺原理632厌氧水解反应器设计64厌氧过程的生物降解与转化估算习题参考文献第7章废水生物脱氮除磷71水中氮、磷的危害72废水微生物脱氮721微生物脱氮原理及动力学模型722脱氮工艺723工艺选择及其设计计算724影响脱氮的因素73废水微生物除磷731微生物除磷原理及动力学模型732典型的除磷工艺733工艺选择及设计计算734影响除磷的因素74废水的同步脱氮除磷工艺741废水的同步脱氮除磷工艺742废水同步脱氮除磷技术的应用75磷的生物回收新技术751鸟粪石沉淀磷回收技术752丝状聚磷菌上浮富集技术753铁还原菌回收磷技术754硝酸氮磷酸钙沉淀回收磷技术755其他的回收磷技术习题参考文献第8章生物膜及其反应器81生物膜及其形成811生物膜的定义812生物膜载体813微生物的附着固定814生物膜的形成82生物膜结构与特性821生物膜结构822生物膜重量823生物膜厚度824生物膜活性825生物膜的废水净化作用83生物膜反应器种类831生物膜反应器分类832生物滤池833生物转盘834生物接触氧化池835生物流化床84典型膜生物反应器设计计算841生物滤池的设计计算842生物转盘的设计843生物接触氧化池的设计计算844两相生物流化床设计计算85其他新型生物膜反应器及其工艺851三相生物流化床852厌氧生物膜膨胀床853移动床生物膜反应器854生物膜/悬浮生长级联工艺习题参考文献第9章膜生物反应器技术91膜与膜技术基础911膜过滤过程912膜的种类913常用膜材料914膜组件92膜生物反应器及其性能比较921膜生物反应器基本特征922膜生物反应器的种类923曝气MBR924萃取MBR925脱氮MBR926两类典型MBR93膜生物反应器设计基础与优化条件931MBR中有机物的降解动力学932MBR过程的优化模型933MBR优化操作条件的定性分析94典型膜生物反应器组合工艺941普通膜生物反应器工艺942以脱氮除磷为主的MBR污水处理工艺95其他影响膜过滤过程的因素951膜材料与膜孔结构对通量的影响952过程的操作条件的影响953物料对通量的影响96膜污染的形成机制961形成膜污染的主要因素962膜表面的吸附性能963膜表面污染物界面吸附能变化97膜污染的防治与清洗971膜污染的物理、化学与生物清洗方法972清洗剂种类及其作用机理973减缓膜污染的操作方法974清洗过程程序设计基础习题参考文献第10章生物脱硫与抑硫减蚀101硫的存在形式1011煤中硫的存在形式1012石油中硫的存在形式1013废水中硫的存在形式102脱硫与还原微生物1021煤炭脱硫微生物1022石油脱硫微生物1023其他脱硫微生物1024硫酸盐还原菌103微生物脱硫途径及机理1031无机硫脱除途径1032有机硫脱除途径1033生物降解有机硫的机理1034生物脱硫的动力学模型104生物脱硫反应器及其工艺1041生物脱硫反应器1042生物脱硫反应工艺105硫酸盐还原作用机理1051硫酸盐还原与ATP合成1052SRB的生长机制1053SRB的歧化功能106SRB的废水脱硫反应器技术1061SRB的厌氧消化作用1062SRB的竞争性抑制作用1063反硝化抑制SRB的作用1064基质对SRB的抑制作用1065反应器类型对SRB竞争性影响1066污泥类型对SRB竞争性影响107SRB的腐蚀与抑蚀机制1071SRB的腐蚀机制1072抑蚀微生物特性习题参考文献第11章废气生物脱除与转化111CO2的生物脱除固定与转化1111高等植物对CO2的生物固定1112藻类对CO2的生物固定1113光合细菌对CO2的生物固定1114其他自养微生物对CO2的固定1115酶对CO2的固定1116CO2光生物反应器112挥发性有机化合物(VOC)废气的生物净化1121VOC的生物净化特点1122生物净化方法1123生物反应器的设计参数1124影响生物反应器的因素113氮氧化物的生物净化1131氮氧化物的来源及其危害1132处理NOx的微生物和装置1133国内外去除NOx的研究进展习题参考文献第12章毒物的生物富集与吸附121生物富集与积累1211生物富集系数1212生物富集系数的估算方法1213正辛醇水分配系数测定1214正辛醇水分配系数估算122生物富集机理及模型1221水生生物的生物富集模型1222浮游植物生物的富集模型1223生物体内的富集与积累机制123有机毒物的生物富集1231有机毒物的毒性1232有机毒物的仿生富集124重金属离子的生物吸附1241重金属离子生物吸附剂1242重金属离子的生物吸附机理1243重金属离子的生物富集工艺125其他有害物质的生物富集1251放射性物质的生物富集1252微量元素的生物富集习题参考文献第13章生态塘与人工湿地131生态塘分类与作用机理1311稳定塘的种类1312稳定塘的特点1313稳定塘的作用机理132几种典型塘的设计1321好氧塘的设计1322兼性塘设计1323曝气塘设计133人工湿地的构型与污水净化机制1331人工湿地构成与湿地类型1332人工湿地的污水净化机制1333人工湿地的净化水质原理134人工湿地的设计与计算1341湿地负荷与面积确定1342湿地的水力系统计算135湿地系统布局、防渗与管理1351湿地的分区与布局1352湿地床的防渗1353湿地的管理习题参考文献第14章污染环境的生物修复141生物修复的基本概念1411生物修复的对象与生物修复剂1412典型的生物修复剂及其作用1413污染环境与修复剂的相互作用1414生物修复的方式与特点1415影响生物修复的因素142原位生物修复技术1421原位修复的特点1422原位生物修复的方法1423原位生物修复设计的工程问题1424修复过程的物料平衡计算143异位生物修复及其生物反应器1431异位生物修复方法1432异位修复生物反应器及其修复工艺1433原位–异位联合修复技术144污染土壤修复方式与蚯蚓反应器1441土壤污染的生物修复基础1442土壤污染的生物修复1443蚯蚓生物反应器145生物修复存在问题及潜在解决方法1451微生物修复1452植物修复存在的问题1453生物修复的潜在发展技术习题参考文献附录一美国127种优先污染物中英文对照附录二67种(类)危及人体和生物的“内分泌干扰物”(美国USEPA在1998年8月公布)附录三一些常见组分的COD质量当量附录四部分有机物和无机物半反应及其吉布斯标准自由能附录五有机化合物的环境性质附录六各种有机化合物的生物浓缩因子

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前言

    科学技术与社会经济的飞速发展，伴随而来的生态环境日益恶化已从城市延伸到广大农村，从陆地生物圈扩展到大洋，乃至整个地球及其大气层，出现了一大批难以用传统技术处理的污染问题。人类无节制从地球获取资源与能源的时代成为过去，开发与推广更为有效地将污染物转化低毒、无毒，实现废弃物资源化处理的环境生物技术，对于生态系统的平衡、环境质量的改善、资源的可持续利用具有重要意义。    环境生物工程基于生物、生态与环境、化学工程学的发展，又具相互渗透与综合交叉性，是近20年来正在形成过程中的一门新兴学科。当今的环境生物工程尚处于其技术层面，主要包含三个层次：以当前大量应用或经过工艺改良与技术创新的生物处理与修复技术；以各类自然与人工的生态净化方法为主的生态系统平衡技术；以分子生物学与基因工程为基础的环境监测与污染控制技术。这三个层次的技术将在污染环境治理与修复、自然资源可持续利用、能源物质制备等方面发挥日益重要作用。鉴于环境生物技术正在发展之中，本教材内容重点以前两个层次为主。    本书初版《环境生物技术与工程》自2003年出版以来，作为相关专业本科与研究生的教材，深受师生的欢迎，收到不少建议与评价。随着环境生物技术迅速发展，为适应教学需求，我们在本版的章节编排上作了较大的调整。本版删去了有关生物监测与诊断、生物农药两章；在第2章中增加了湖泊、水库与河流水质评价模型的内容；从初版各章中抽出有关生物计量学内容，与主要元素循环合并成新的第3章；在生物脱硫章节中增加了有关抑硫与减蚀的内容；将初版原第十三章第六节地表水体污染的生态工程修复扩展成第13章生态塘与人工湿地。    本书各章编写分工是：陈欢林编写第1章，孙海翔、张林编写第2章，程丽华、张林编写第3章，沈江南、张林编写第4章，杨岳平、陈欢林编写第5、6章，程丽华编写第7、8、9章，附录，张林、孙海翔编写第10章，张芳编写第11章，张林、顾瑾编写第12章，陈欢林、罗安程编写第13章，张林编写第14章。全书由陈欢林统稿并作部分修改。本书基于《环境生物技术与工程》改写，仍然包含该书中所有作者的贡献。    本书中尚有一些图表与例题直接引自国内外论文或书籍，虽然每章后附有参考文献，但未能对应注明，望请原图、表、例题的作者谅解。    环境生物技术，尤其是环境生物工程，是一门正在发展中的、涉及面广的新兴学科，其内容十分丰富，由于编者知识水平有限，实践经验积累不多，本书的疏漏与不足之处，敬请广大读者批评指正。陈欢林2011年5月16日于浙江大学求是园

书籍介绍

《环境生物工程》由作者陈欢林在长期的科研和教学基础上总结提炼

，并结合国内外该领域最新知识、技术进展编写而成。全书共分十四章，

主要介绍了环境微生物及其对环境的自净力、主要生态循环与生物计量学

摹础、污染物的生物降解基础、污水奸氧生物处理、废水厌氧生物处理、

废水生物脱氮除磷、生物膜及其反应器、膜生物反应器技术、生物脱硫与

抑硫减蚀、废气生物脱除与转化、毒物的生物富集与吸附、生态塘与人工

湿地、污染环境的生物修复等内容；作为全书内容的补充，书后附录了大

量相关知识内容；为巩固和强化重点理论、技术、书中列举了部分例题，

在部分章节后又列出了大量习题，全书内容丰富，系统{生强，具有较强的

科学性、实践性和指导性。

《环境生物工程》适合环境工程、生物技术等领域的工程技术人员、

操作人员和规划管理人员等参考，也可作为高等院校相关专业的教材。