微生物的作用 从废物到资源PDF电子书下载

第1章 好氧废弃物处理和厌氧废弃物处理中的微生物 1

1.1概述 1

1.2底物 1

1.2.1木质素 1

1.2.2纤维素 2

1.2.3半纤维素（木聚糖、果胶、淀粉） 2

1.2.4微生物细胞壁组成成分：胞壁质和几丁质 2

1.3好氧或厌氧降解：四段微生物作用过程 3

1.3.1堆肥 3

1.3.2厌氧消化 5

1.4分子工具在堆肥和厌氧污泥微生物群落差异研究中的应用 11

1.5碳氮平衡 15

1.6结论 16

参考文献 17

第2章 通过发酵回收生物能的近期发展 26

2.1引言 26

2.2生物乙醇发酵 27

2.3甲烷发酵 29

2.4其他发酵产品 30

2.5微生物甲烷生产的最佳发酵条件、瓶颈和过程控制 30

2.5.1甲烷发酵的缺点 30

2.5.2氨抑制 31

2.5.3微量元素的供给 32

2.5.4发酵温度 32

2.5.5保留时间 32

2.6发酵罐性能的参考标准 33

2.7发酵的控制和监测 33

2.8微生物能源转化的可持续性 34

2.8.1过程能源需求和温室气体排放 34

2.8.2副产品对生物能源可持续性的影响 35

2.8.3物质和能量平衡 35

2.8.4微生物能源转化潜力 37

参考文献 38

第3章 高浓度废水产生甲烷过程中的共生微生物群落 44

3.1甲烷 44

3.1.1甲烷的来源 44

3.1.2甲烷的双重特征 45

3.2高浓度废水的组成成分 45

3.3甲烷生产过程 46

3.3.1甲烷反应器 46

3.3.2甲烷形成的影响因素 47

3.4高浓度废水产生甲烷的微生物 48

3.4.1厌氧产甲烷食物链 48

3.4.2高效厌氧消化中的产甲烷古细菌 48

3.4.3互生产乙酸细菌 49

3.5前景 52

参考文献 53

第4章 沼气技术——控制气体流量以提高混合、加热和脱硫 58

4.1历史发展 58

4.1.1欧洲 58

4.1.2亚洲 59

4.1.3数值工具和现有技术 59

4.2 BIO4-GAS方法 60

4.2.1方法的发展 60

4.2.2混合和搅拌 61

4.2.3加热 62

4.2.4硫化氢氧化 63

4.3结论 65

参考文献 65

第5章 蚯蚓堆肥技术：蚯蚓促进微生物的作用 68

5.1什么是蚯蚓堆肥技术？ 68

5.2蚯蚓 69

5.3蚯蚓堆肥食物网 70

5.4蚯蚓堆肥的运行过程 71

5.5蚯蚓堆肥过程中蚯蚓对微生物降解的促进和加速 73

5.6在蚯蚓堆肥过程中蚯蚓对微生物群落的影响 74

5.6.1蚯蚓对微生物群落结构的影响 74

5.6.2蚯蚓对微生物群落活动的影响 76

5.6.3在蚯蚓堆肥过程中蚯蚓对总大肠菌群的影响 77

5.6.4蚯蚓对微生物群落组成的影响 78

5.6.5分子工具在蚯蚓堆肥研究中的应用 79

5.7结论 79

参考文献 79

第6章 堆肥的微生物活性与堆肥稳定性的关系 83

6.1概述 83

6.2堆肥过程中的重要条件 84

6.3堆肥过程中的微生物活性 84

6.4堆肥的稳定性 86

6.4.1堆肥稳定性的定义 86

6.4.2堆肥稳定性评价 87

6.5堆肥的稳定性和农业用途 90

6.5.1堆肥在保护土壤质量中起的作用 90

6.5.2使用不稳定堆肥的启示 91

6.6结论 91

参考文献 92

第7章 新的分子工具在监测规模堆肥中的作用 98

7.1介绍 98

7.1.1堆肥过程中的微生物 99

7.2研究微生物多样性的分子方法 99

7.2.1序列 101

7.2.2指纹图谱法 102

7.2.3微阵列的阴性选择 103

7.2.4诊断芯片 103

7.2.5定量实时PCR法 104

7.3结论 105

参考文献 105

第8章 堆肥抑制的生产和应用：环境、食物及健康优势 110

8.1引言 110

8.2堆肥过程 111

8.3堆肥过程的控制 112

8.4肥堆的抑制性 112

8.5抑制机理 113

8.5.1生物因素 113

8.5.2非生物活动 114

8.6堆肥茶 116

8.7评估堆肥抑制性的测试 116

8.8抑制性堆肥的使用 117

8.9农业中的农药 117

8.10结束语 118

参考文献 119

第9章 堆肥卫生设施 123

9.1简介 123

9.1.1卫生、堆肥化的重要因素 123

9.1.2屏障——产品的应用 124

9.2风险因素 124

9.2.1原料 124

9.2.2堆肥原料的污染 124

9.3带来风险的生物体 124

9.3.1肠道病原菌 125

9.3.2其他致病细菌 126

9.3.3致病病毒 126

9.3.4致病寄生生物 126

9.4灭活过程 127

9.5堆肥中的热量产生 128

9.6堆肥中的热量分布 130

9.7搅拌的功能 132

9.8灭活的计算 133

9.9堆肥过程的卫生水平的检验 134

参考文献 135

第10章 在动物健康促进和植物保护中的微生物拮抗剂 138

10.1促进健康的微生物拮抗剂 138

10.1.1肠道细菌的竞争力 138

10.1.2寻找抗生素的替代品 140

10.1.3微生物饲料添加剂：等待接受 142

10.2微生物植物保护剂 142

10.2.1拮抗剂在植物保护方面的应用 143

10.2.2靶子与士兵：植物表面和内部的微生物生态学 143

10.2.3来自自然——回归自然：筛选新的拮抗微生物 145

10.2.4商业应用的艰难历程 146

10.2.5前景：为市场接受的有竞争力的产品 147

10.3结论 147

参考文献 147

第11章 有益和有害微生物的相互作用：从堆肥过程到堆肥的应用 151

11.1简介 151

11.2堆肥过程开始时的微生物 152

11.3堆肥过程中微生物的演替 152

11.4堆肥控制对微生物群落的影响 153

11.5有害微生物的杀灭 154

11.6有益微生物群在堆肥化过程中的发展 155

11.7堆肥改良对土壤微生物群的影响 156

11.8结论 157

参考文献 158

第12章 堆肥微生物群落与植物的相互作用 163

12.1微生物生态学方法 163

12.1.1微生物群落评测 165

12.1.2克隆库 165

12.1.3 DNA芯片 166

12.2堆肥系统 166

12.3堆肥的应用对土壤中微生物群落的影响 167

12.4堆肥的应用对根系和根际微生物群落的影响 168

12.5结论 171

参考文献 172

第13章 土壤的退化和修复：微生物及其功能 178

13.1土壤质量 178

13.2半干旱地区的土壤退化 179

13.3微生物活动和土壤退化 180

13.4基于微生物参数的土壤质量指数 180

13.5利用有机改良剂进行土壤修复——以一个半干旱地区的研究为例 182

13.5.1半干旱地区有机改良剂的短期影响：对土壤微生物群落大小、活动和结构的影响 182

13.5.2半干旱地区有机改良剂的长期影响：对土壤微生物群落活动和结构的影响 185

13.6有机废弃物的宏蛋白质组学 186

13.7结论和最后的话 186

参考文献 187

第14章 堆肥产物会影响土壤微生物群落吗？ 191

14.1引言 191

14.2作为生物肥料的堆肥 192

14.3堆肥作为土壤改良剂的使用 192

14.4堆肥改良剂如何影响土壤微生物 193

14.4.1堆肥改良剂对微生物数量的影响 193

14.4.2堆肥改良剂对微生物活性的影响 194

14.4.3堆肥改良剂对微生物群落结构和多样性的影响 195

14.5案例研究——不同种类堆肥产物对农场土壤微生物的长期影响 196

14.5.1试验设计 196

14.5.2结果和讨论 197

14.5.3展望 200

14.6结论 200

参考文献 201

第15章 生物有机肥在泰国有机农业系统的生产和使用：个案研究 206

15.1概述 206

15.1.1生态农业的目标 206

15.1.2泰国的有机农业 207

15.1.3生物有机肥的前景 207

15.2材料和方法 208

15.2.1选择生产生物有机肥的原料 208

15.2.2根际促生菌（PGPR）的特性和生产 208

15.2.3生物有机肥在农业种植系统中的应用 209

15.2.4生物有机肥料的质量控制 210

15.3生物有机肥产品的结果和在农业种植系统中的应用 210

15.3.1生物有机肥产品及其特性 210

15.3.2生物有机肥在农业种植系统中的应用 211

15.3.3生物有机肥的质量控制 212

15.4讨论 213

15.4.1影响优质有机肥生产的因素 213

15.4.2有机肥改良剂对土壤性质的影响 214

15.4.3根际促生菌对促进植物成长的效应 215

15.5结论：生物有机肥应用的新兴研究、教育和扩展需求 216

参考文献 216

第16章 挑战、机遇和未来的研究需求 219

16.1全球挑战 219

16.1.1废物管理 220

16.1.2土地退化和土壤侵蚀 220

16.1.3人口增长、食物需求和疾病 221

16.1.4能源需求 221

16.1.5气候变化 222

16.2微生物对解决当前全球挑战的作用 222

参考文献 224

附录 226