具体描述
内容提要：本书共分为四部分内容：水质科学与工程专业基础知识、给水排水工程、水与废水处理基础工艺与水资源管理。全书共分为二十个单元
《环境微生物生态学：理论与应用》 本书简介 《环境微生物生态学：理论与应用》是一部深入探讨地球上微生物群落的结构、功能、动态及其与环境相互作用的综合性专著。本书旨在系统梳理现代微生物生态学的前沿理论框架，并详细阐述这些理论在解决实际环境问题中的应用潜力，尤其侧重于生物地球化学循环、污染生态修复以及气候变化背景下的生态系统响应。 第一部分：微生物生态学基础理论 第一章：微生物生态学的范式与历史沿革 本章首先界定了环境微生物生态学的核心概念，包括微生物群落、生态位、生物多样性与功能冗余。我们将追溯微生物生态学从古典微生物学分离培养研究，到分子生态学兴起，再到宏基因组学和生态信息学驱动的现代范式的演变历程。重点讨论“培养组学”（Culturomics）的局限性与新兴的基于培养和非培养方法的互补性研究策略。 第二章：微生物群落结构与多样性 本章深入剖析影响环境微生物群落结构的生物和非生物因子。我们将详细介绍影响群落构建的关键过程，包括随机过程（如漂移）和确定性过程（如选择与竞争）。在多样性测度方面，本书不仅涵盖经典的Alpha多样性（如Shannon指数、Simpson指数）和Beta多样性分析，还将引入高通量测序数据特有的生态学指标，如功能冗余度评估和系统发育多样性分析。此外，我们将探讨功能基因群落（Metagenome-assembled genomes, MAGs）在理解群落功能潜力中的核心作用。 第三章：微生物群落功能与物质循环 微生物是地球生物地球化学循环的核心驱动力。本章聚焦于关键元素的循环，包括碳、氮、硫和磷的微生物转化过程。我们将详述从固氮作用、硝化作用、反硝化作用到厌氧氨氧化（Anammox）等复杂的氮循环路径，并解析甲烷的产生（产甲烷作用）与消耗（甲烷氧化作用）在不同生境（如湿地、永久冻土和海洋沉积物）中的调控机制。特别关注微生物如何通过酶活性网络实现物质的高效转化和能量流动。 第四章：微生物相互作用：竞争、协同与捕食 微生物群落并非是独立个体的简单集合，而是充满复杂相互作用的动态网络。本章详细探讨微生物间的直接和间接相互作用。直接相互作用包括抗生素的产生与耐药性传播（Quorum Sensing）、物质交换等；间接相互作用则涉及代谢物的交叉喂养（Cross-feeding）、环境修饰和捕食关系（如噬菌体与细菌的动态平衡）。我们将利用网络分析工具来可视化和量化这些复杂的生物学联系。 第二部分：特定环境中的微生物生态学 第五章：土壤微生物生态学：健康的基石 土壤是地球上生物量最大、功能最多样的生态系统之一。本章集中探讨土壤微生物群落的垂直分布、生境特异性（如根际与非根际微环境的差异），以及土壤团聚体结构对微生物定植和功能的物理保护作用。内容涵盖土壤有机质的微生物分解过程、土壤生物健康指标的微生物学评价，以及土壤微生物在土壤形成过程中的先锋作用。 第六章：水环境微生物生态学：从河流到深海 水生态系统（淡水和海洋）的微生物群落响应着光照、温度、营养盐梯度和水动力学的影响。本章分析浮游微生物群落的日夜垂直迁移、海洋生物泵的驱动机制，以及河流廊道对微生物群落的汇集与分流效应。此外，本书将探讨深海热液喷口、海洋沉积物等极端环境微生物群落的适应性策略。 第七章：极端环境微生物生态学 极端环境（如酸性矿山废水、高盐湖泊、深层地下水）为研究生命极限提供了独特的平台。本章介绍嗜极微生物（Extremophiles）的生理生化适应机制，包括其细胞膜结构、DNA修复系统和特殊的酶活性。重点讨论这些微生物如何驱动地球内部的生物地球化学过程，以及它们在生物技术领域的潜在价值。 第三部分：应用微生物生态学与环境治理 第八章：环境污染的微生物修复（Bioremediation） 本章系统阐述如何利用微生物的代谢能力来降解或转化环境中的污染物。内容涵盖生物刺激（Biostimulation）和生物强化（Bioaugmentation）策略在石油烃类、持久性有机污染物（POPs）和重金属污染场地修复中的应用。我们将详细解析微生物对多环芳烃（PAHs）和氯代溶剂（如三氯乙烯）的生物降解途径，并讨论修复效率的评估方法。 第九章：微生物在废水处理中的工程应用 本书将环境微生物学理论应用于现代水处理技术。详细介绍活性污泥法（Activated Sludge Process）的微生物生态学基础，包括丝状菌的控制、生物膜（Biofilm）的形成与功能，以及颗粒污泥（Granular Sludge）在提高处理效率中的作用。内容也覆盖了膜生物反应器（MBR）和厌氧消化池中的微生物群落动态管理。 第十章：微生物生态学与气候变化反馈 微生物活动是全球气候变化的关键驱动因素之一。本章着重探讨全球变暖和土地利用变化对土壤和水体微生物群落的反馈效应。内容包括微生物对碳汇/碳源转化的影响、永久冻土融化释放温室气体（CH4和CO2）的微生物基础，以及海洋微生物对二氧化碳吸收能力的调节作用。 第十一章：微生物群落管理与生态安全 本章讨论如何基于生态学原理对微生物群落进行主动管理。这包括农业中微生物肥料和生物防治剂的开发、病原菌生态学研究与控制，以及新兴的微生物群落风险评估方法。本书强调在环境工程和生态修复中，必须充分考虑微生物群落的稳定性和恢复力，以确保长期生态安全。 总结与展望 本书最后总结了环境微生物生态学领域当前面临的关键挑战，例如如何将高通量数据转化为可预测的生态模型，以及如何更好地整合宏基因组学、代谢组学和生态学模型。展望未来，本书指出人工智能和机器学习在解析复杂微生物网络中的巨大潜力。 目标读者 本书适合环境科学、微生物学、生物工程、水资源管理、土壤科学等相关专业的高年级本科生、研究生以及从事环境监测、污染治理和生态修复工作的专业人员参考。
作者简介
目录信息
Unit1 Introduction of Water Supply
Unit2 Environmental/Sanitary Engineering
Unit3 Groundwater
Unit4 Water Supply
Unit5 Distribution Systems
Unit6 Drainage,Sewerage and Sewage
Unit7 Storm Drainage System
Unit8 Pumps and Pumping Stations
Unit9 Water and Wastewater Treatment Merhods
Unit10 Sedimetation
Unit11 Coagulation and Flocculation
Unit12 Filtration
Unit13 Disinfection(I)
Unit14 Softening Water
Unit15 Aeration
……
· · · · · · (收起)
Unit2 Environmental/Sanitary Engineering
Unit3 Groundwater
Unit4 Water Supply
Unit5 Distribution Systems
Unit6 Drainage,Sewerage and Sewage
Unit7 Storm Drainage System
Unit8 Pumps and Pumping Stations
Unit9 Water and Wastewater Treatment Merhods
Unit10 Sedimetation
Unit11 Coagulation and Flocculation
Unit12 Filtration
Unit13 Disinfection(I)
Unit14 Softening Water
Unit15 Aeration
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