产酸发酵微生物生理生态学

当代杰出青年科学文库产酸发酵微生物生理生态学任南琪王爱杰马放著科学出版社北京·ii·产酸发酵微生物生理生态学内容简介运用产酸发酵微生物生理生态学原理和方法调控废水厌氧生物处理过程是一项国际前沿性研究课题，也是提高废水处理过程可操作性和可控制性的一条有效途径。本书是国内外首部介绍产酸发酵微生物生理生态学原理及其在高浓度有机废水生物处理中应用的专著，是作者对所主持的3项国家自然科学基金资助项目研究成果的整理和提炼，创新性地提出了很多新观点和新理论，其内容新颖、信息量大、理论体系和脉络完整严谨，注重系统性、科学性、前沿性、实践性和指导性。本书可作为从事环境微生物学、微生物生态学、环境科学和环境工程学等专业的硕士生、博士生以及高校教师的教学用书，也可供相关学科科研人员参考。图书在版编目(CIP)数据产酸发酵微生物生理生态学/任南琪，王爱杰，马放著.—北京：科学出版社，2005(当代杰出青年科学文库)ISBN7-03-015200-XI.产…II.①任…②王…③马…III.有机酸发酵-生理学：微生物生态学IV.TQ921中国版本图书馆CIP数据核字(2005)第038582号责任编辑：杨震吴伶伶/责任校对：包志虹责任印制：钱玉芬/封面设计：陈敬科学出版社发行各地新华书店经销*2005年6月第一版开本：B5(720×1000)2005年6月第一次印刷印张：213/4印数：1—2500字数：427000定价：56.00元(如有印装质量问题，我社负责调换〈新欣〉)前言两相厌氧生物处理工艺中产酸相的稳定性及其发酵类型对产甲烷相的运行起着关键性作用，在产酸相反应器这一人工微生物生态系统中，揭示产酸发酵微生物与生态因子之间的相互作用规律，可以进一步提高有机废水的处理能力和处理水平。因此，产酸发酵微生物的生态学及运行控制对策等研究成为当前国际上的前沿性研究课题。本书是国内外首部介绍产酸发酵微生物生理生态学原理及其在高浓度有机废水生物处理中应用的专著，是作者对所主持的3项国家自然科学基金资助项目研究成果的整理和提炼，创新性地提出了很多新观点和新理论，其内容新颖、信息量大、理论体系和脉络完整严谨，既补充了传统微生物生态学理论，又为废水厌氧生物处理可操作性与可控制性的提高提供了有效的途径。全书共分8章。第1章介绍了产酸发酵微生物生理生态学的研究基础、研究内容、研究方法及其应用前景。第2章介绍了微生物的产酸发酵类型及其稳定性，阐明了影响发酵类型稳定性和末端代谢产物组成的因素与机理。第3章介绍了产酸发酵细菌的群落生理生态学内容，包括反应器内产酸发酵细菌的群落结构特征、群落演替、产酸发酵细菌群落的内平衡与反馈调节机制等。第4章介绍了产酸发酵细菌种群生理生态学，包括顶极群落中优势种群的种类、产酸发酵优势种群的耐性限度、pH对优势种群发酵产物的影响、优势种群的种间关系等内容。第5章介绍了产酸发酵细菌限制因子的量化与调控，包括温度、pH、接种污泥、有机负荷和氧化还原电位对产酸发酵作用的影响及其调控等内容。第6章着重介绍产氢发酵细菌的产氢途径与机理、产氢发酵细菌的产氢能力以及产氢发酵类型的生态调控等内容。第7章着重介绍产酸相反应器处理硫酸盐废水过程中微生物的群落生态特征、乙酸型代谢方式的形成及其稳定性、产酸相反应器处理硫酸盐废水过程中碳硫比制约的群落生态演替规律、产酸相反应器处理硫酸盐废水过程中微生物群落的内平衡反馈调节机制以及产酸相反应器处理硫酸盐废水过程中限制因子的量化与调控对策等内容。第8章则介绍了产酸发酵微生物生理生态学在高浓度有机废水生物处理工程中的应用实例。同时，作为补充内容，书后还附录了产酸发酵微生物分离与鉴定方法、产酸发酵过程相关实验室分析方法以及产酸发酵微生物生态学研究中的主要分子生物学诊断方法。全书内容丰富，并注重系统性、科学性、前沿性、实践性和指导性。在本书完成之际，作者诚挚地感谢陈晓蕾、赵丹、刘艳玲、李建政、王爱杰、·ii·产酸发酵微生物生理生态学周雪飞、林明、刘敏、丁杰、王相晶、秦智、王勇、邢德峰、刘广民、王旭、赵阳国、李永峰、赵秋实等人，他们在研究生期间的工作成果为完成本书提供了重要的数据和资料。作者还要诚恳地感谢国家自然科学基金委员会专著出版基金的资助，使本书能顺利出版。本书既可作为从事环境微生物学、微生物生态学、环境科学和环境工程学等专业的硕士生、博士生、科研人员以及高校教师的教学用书，又可作为相关学科科研人员的参考书。由于工作量大，难免有疏漏和错误，请有关专家和广大读者批评指正。目录·iii·目录前言1概述.............................................................................................................11.1产酸发酵微生物生理生态学的研究基础...................................................11.1.1厌氧生物处理的基本原理.....................................................................................11.1.2两相厌氧生物处理..............................................................................................161.1.3产酸发酵微生物生态学.......................................................................................221.2产酸发酵微生物生理生态学的研究内容.................................................261.2.1产酸发酵细菌的生理生态学...............................................................................261.2.2产氢发酵细菌的生理生态学...............................................................................261.2.3产酸相反应器处理硫酸盐废水过程中微生物的生理生态学...........................271.3产酸发酵微生物生理生态学的研究方法.................................................281.3.1直接测定法..........................................................................................................281.3.2细胞培养法..........................................................................................................281.3.3生理生化法..........................................................................................................281.3.4分子生物学诊断法..............................................................................................291.3.5数学模型法..........................................................................................................322微生物产酸发酵类型及其稳定性.................................................................342.1微生物的经典发酵途径.............................................................................342.1.1丁酸发酵和丙酮-丁醇发酵.................................................................................372.1.2丙酸发酵..............................................................................................................402.1.3混合酸发酵和丁二醇发酵...................................................................................412.1.4乳酸发酵..............................................................................................................452.1.5酵母菌的乙醇发酵和甘油发酵...........................................................................482.1.6发酵平衡..............................................................................................................502.2产酸发酵混合菌群的发酵类型.................................................................512.2.1丁酸型发酵..........................................................................................................522.2.2丙酸型发酵..........................................................................................................542.2.3乙醇型发酵..........................................................................................................562.3废水处理产酸发酵类型的稳定性.............................................................592.3.1丁酸型发酵的稳定性...........................................................................................592.3.2乙醇型发酵的稳定性...........................................................................................61·iv·产酸发酵微生物生理生态学2.3.3丙酸型发酵的稳定性................................................