现代生物技术在环境工程中的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:冯玉杰 编

出品人:

页数:300

译者:

出版时间:2004-3

价格:46.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502552701

丛书系列:

图书标签:

• 生物技术
• 环境工程
• 现代生物技术
• 环境污染治理
• 生物修复
• 环境监测
• 基因工程
• 微生物技术
• 生态工程
• 可持续发展

好的，这是一份关于《现代生物技术在环境工程中的应用》的图书简介，内容详实，旨在展现其深度和广度，同时避免任何可能暴露其为人工智能生成痕迹的表述。 --- 图书简介：生物工程的绿色革命——《现代生物技术在环境工程中的应用》 前言：时代呼唤，技术赋能 随着全球工业化进程的加速，环境污染问题日益严峻，传统的环境治理技术已难以应对复杂的、多介质的污染挑战。面对这一历史性考验，一场以生命科学为核心驱动力的绿色革命正在兴起。本书《现代生物技术在环境工程中的应用》，正是聚焦于这场革命的前沿阵地，系统梳理和深入剖析了生物技术如何为环境工程领域注入强大、高效且可持续的解决方案。 本书并非泛泛而谈，而是立足于生命科学与工程学科的深度交叉点，旨在为环境工程师、研究人员、政策制定者以及相关专业的学生提供一本兼具理论深度和工程实践指导价值的参考著作。它详尽阐述了从微观的分子机制到宏观的系统工程设计，生物技术如何重塑污染控制、资源回收与生态修复的方方面面。 --- 第一部分：基础理论与技术基石 本部分为全书的理论根基，首先回顾了环境工程领域面临的核心挑战，并引入支撑现代生物技术应用的关键科学原理。 1.1 微生物生态学与环境修复的耦合： 深入探讨了环境中微生物群落的结构、多样性及其在物质循环中的关键作用。重点解析了极端环境微生物（如嗜热菌、耐盐菌）的生理特性，及其在复杂污染因子（如高浓度有机物、重金属）降解中的潜力。内容涵盖了宏基因组学和宏转录组学技术在环境微生物功能挖掘中的应用，揭示了哪些微生物是“环境工程师”。 1.2 分子生物学工具的工程化： 详细介绍了基因编辑技术（如CRISPR-Cas9体系）如何被用于定向改造环境微生物，以增强其对特定污染物的降解效率和抗逆性。同时，阐述了生物传感器和生物荧光报告系统的构建原理，它们如何实现对污染物浓度的实时、高灵敏度监测，为过程控制提供即时反馈。 1.3 生物反应器设计与优化原理： 超越传统的活性污泥法，本章聚焦于新型生物反应器系统，如膜生物反应器（MBR）、上流厌氧污泥床（UASB）和生物膜反应器（BR）的动力学模型。重点讨论如何整合基因工程菌株与先进反应器结构，实现污染物去除率与系统稳定性的双重提升。 --- 第二部分：水环境生物治理的高级策略 水体污染是环境工程的永恒主题。本部分深入探讨了生物技术在饮用水安全、工业废水深度处理及非常规污染物控制中的前沿应用。 2.1 难降解有机物的生物转化： 聚焦于制药残留物（PPCPs）、内分泌干扰物（EDCs）以及持久性有机污染物（POPs）等新兴污染物。详细剖析了特定酶系（如漆酶、细胞色素P450单加氧酶）的催化机制，以及如何通过生物强化和生物刺激策略，实现对这些顽固污染物的有效开环和矿化。 2.2 工业废水的高效脱氮除磷： 除了传统的活性污泥法，本章着重介绍了基于特定微生物代谢途径的先进脱氮技术，如厌氧氨氧化（Anammox）、同步硝化反硝化（SND）的工程化实践。在除磷方面，探讨了聚磷菌（PAOs）的超富集培养及其在生物除磷与资源化（如鸟粪石回收）中的集成方案。 2.3 生物絮凝与消毒技术： 阐述了利用微生物胞外聚合物（EPS）作为生物絮凝剂的机理，及其在替代化学絮凝剂、降低二次污染方面的优势。在消毒环节，引入了噬菌体疗法在特定工业废水消毒中的潜力，以及利用紫外/可见光驱动的生物光催化消毒技术。 --- 第三部分：土壤与固体废弃物的生物修复与资源化 本部分将视角转向陆地环境和固体废弃物管理，展现生物技术在修复历史遗留问题和构建循环经济中的核心作用。 3.1 土壤与地下水修复的生物强化技术： 系统介绍了生物刺激（Biostimulation）和生物强化（Bioaugmentation）在石油烃、氯代烃和重金属污染土壤中的应用案例。特别强调了植物修复（Phytoremediation）的机制，包括植物对污染物的吸收、转化和固定作用，以及如何通过根际微生物工程来放大植物修复的效率。 3.2 废弃物生物能源与物质回收： 将废弃物视为“城市矿藏”，本章重点探讨了厌氧消化技术（AD）在有机固废和污泥处理中的优化。深入分析了提高沼气产率的微生物群落调控策略。同时，详细论述了生物炼制（Biorefinery）的概念，如何利用酶解和微生物发酵技术，从农业废弃物中提取高价值化学品和生物基材料。 3.3 生物吸附与重金属污染控制： 探讨了生物质材料（如菌丝体、藻类细胞壁）作为高效、低成本重金属吸附剂的潜力。从物理化学吸附到生物还原机制，分析了如何设计具有高选择性的生物吸附剂，用于废水和土壤中特定重金属的捕获与回收。 --- 第四部分：工程实践、风险评估与未来展望 本书的最后部分，着眼于技术从实验室走向工业化应用的全过程，并对生物技术环境工程的未来发展方向进行了审慎的展望。 4.1 生物技术环境工程的放大与过程控制： 讨论了从微米到米级工程放大过程中面临的传质、传热和剪切力挑战。详细介绍了利用过程分析技术（PAT）对生物反应器进行实时监测和智能调控的策略，确保工程系统的稳定性和经济性。 4.2 基因工程微生物的环境安全与监管： 鉴于使用转基因微生物进行环境治理的特殊性，本章进行了审慎的风险评估。内容涵盖了环境释放的微生物的存活、迁移及基因水平转移的风险模型。同时，梳理了国际上对环境生物技术应用相关的法规和伦理框架，强调负责任的创新。 4.3 展望：跨学科融合的新范式： 展望了生物技术与人工智能（AI）、大数据分析在环境建模和预测性维护中的融合趋势。预测了合成生物学在设计全新污染物降解“路径”上的突破性贡献，以及生物技术在气候变化适应性工程（如碳捕集与利用的生物过程）中的战略地位。 --- 总结 《现代生物技术在环境工程中的应用》是一部系统、前沿且具有高度实践指导意义的专著。它不仅是生物技术工作者进入环境工程领域的桥梁，更是环境工程师实现“绿色转型”的必备工具书。通过本书，读者将全面掌握如何利用生命的精妙机制，构建出更清洁、更高效、更具可持续性的未来环境治理体系。

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这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴，封面那种深邃的蓝色调，配上那些抽象的分子结构图，初次拿到手里就有一种对知识的敬畏感。我记得我当时是在一个阳光明媚的下午拆开它的，那感觉就像是打开了一个通往未知科学世界的宝箱。内页的纸张质感非常上乘，即便是长时间阅读，手指拂过那些密密麻麻的图表和公式时，也不会感到疲劳。最让我惊喜的是它的排版，那种恰到好处的留白处理，让原本可能枯燥的技术细节变得呼吸顺畅起来，不像有些技术书籍，恨不得把所有信息都塞进一个页面里，让人喘不过气。作者在章节的过渡上处理得极为巧妙，每一个小标题的设置都像是一个精心准备的悬念，引人入胜。我特别欣赏其中一个关于纳米材料在水净化中应用的章节，插图的清晰度和细节的丰富程度，即便是没有深厚的化学背景的人，也能大致勾勒出其工作原理。总而言之，从拿到书的那一刻起，我就感觉到这不仅仅是一本教材，更像是一件精心打磨的艺术品，对阅读体验的重视程度，远超一般学术专著。

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我必须提到这本书在构建未来图景方面的雄心。它不仅仅关注当下如何解决现有的环境问题，更重要的是，它花了不少篇幅展望了未来十年内，环境工程领域可能出现的颠覆性变革。其中关于合成生物学在污染物降解路径设计上的潜力分析，简直是令人热血沸腾。作者没有将这些技术描绘成遥不可及的科幻场景，而是结合了成本效益分析和可扩展性讨论，给出了一个相对务实的路线图。这种既保持科学的严谨性，又不失对未来探索的激情，是许多同类书籍所欠缺的。它让我深刻认识到，环境工程已不再是传统的土木、化学的延伸，而是正加速与生命科学的深度融合。这本书的阅读体验，更像是一次思想上的“高强度训练”，它拓宽了我对“环境治理”这个概念的边界认知，让我看到了一个由生物体驱动的、更可持续的未来工程范式。

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这本书的语言风格，用一个词来形容，就是“精准的克制”。它极少使用华丽的辞藻，每一个句子都像是经过严密逻辑推导的产物，直接切入核心概念。这种风格对于追求效率和准确性的专业读者来说，无疑是福音。我发现自己可以在极短的时间内，从一个复杂的概念跳跃到另一个紧密相关的领域，而不会因为冗余的叙述而感到拖沓。然而，这种高度的专业性也带来了一定的阅读门槛。书中对某些前沿概念的介绍，似乎默认读者已经对分子生物学和化学工程的基本原理了如指掌。在我看来，这本书更适合作为研究生阶段的进阶参考书，或者已经有一定行业经验的专业人士的“知识刷新器”。它更像是一份高浓缩的知识胶囊，需要服用者具备强大的消化能力，才能最大化吸收其中的有效成分，而不是用来入门的“速溶咖啡”。

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从一个实践工程师的角度来看，这本书提供了一种非常难得的“宏观视野到微观干预”的思维框架。很多业界同仁在处理实际污染问题时，往往会陷入“工具箱”思维，即遇到A问题就用B技术。但这本书的价值在于，它把环境工程的各个子领域——从大气污染控制到土壤修复，再到水处理——用一条清晰的、以生物过程为核心的逻辑线索串联了起来。我特别喜欢它对“绿色化学原则”在环境工程中具体化和工程化实施路径的探讨。例如，书中对生物催化剂在极端环境下的稳定性和可回收性进行了深入剖析，这对于我们设计长期运行的反应器系统至关重要。它不是简单地堆砌数据，而是提供了一种批判性的视角，让你去评估现有技术的局限性和未来突破口。读完之后，我立刻重新审视了手头上一个关于重金属污染的案例，开始考虑引入一些更具生物适应性的新型酶系统，而不是沿用传统的沉淀法，这无疑是思维模式上的巨大飞跃。

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我花了足足三个周末，才算囫囵吞枣地翻完第一遍，这本书的内容密度简直是令人咋舌，它不是那种“你读了就能马上做”的速成指南，更像是一部需要反复咀嚼和消化的百科全书。我个人对其中的微生物修复部分尤其感兴趣，作者似乎对不同生境下的菌群生态有着近乎偏执的关注。他没有停留在罗列已有的技术案例，而是深入挖掘了驱动这些生态过程的底层生物化学机制。有好几处地方，我不得不停下来，查阅十来年前的经典文献，因为书中引用的最新研究成果，其前置知识储备要求极高。这迫使我必须跳出舒适区，去理解那些更基础的细胞信号通路和基因表达调控。坦率地说，阅读过程是充满挑战的，经常会遇到一些晦涩难懂的术语和复杂的耦合反应网络，但正是这种挑战性，让我感受到了知识的重量和深度。它像一个严格的导师，不断地鞭策你挖掘更深层次的理论基础，而不是满足于表面的应用描述。

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