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内容简介

　　《地下水异养：自养生物脱氮原位修复技术研究》以探索研究异养一自养脱氮（HAD）法原位修复地下水为目的，利用批实验验证了松树皮和海绵铁以及甲醇和海绵铁分别支持的HAD法的可行性与有效性，确定了HAD法的反应动力学及途径，查明了化学还原／自养脱氮／异养脱氮对HAD法的贡献，明确了环境因素对HAD法的影响；在此基础上利用柱实验提出了异养一自养脱氮复合介质渗透反应格栅（HADM-PRB），明确了水质指标的时空变化，探讨了运行参数对HADM-PRB的影响；最后采用PCR-16SrRNA分子生物学手段明确了接种菌液中的菌群结构。
　　《地下水异养：自养生物脱氮原位修复技术研究》可供从事环境科学与工程、地下水科学与工程、生物学等领域的广大科技工作者、T程技术人员以及相关院校师生参考。

内页插图

目录

前言

第1章 绪论
1．1 研究背景与意义
1．1．1 地下水资源的重要性
1．1．2 地下水硝酸盐氮的污染
1．1．3 地下水中硝酸盐氮的来源
1．1．4 硝酸盐氮的危害
1．1．5 硝酸盐氮的水质标准
1．2 地下水硝酸盐氮的原位修复方法
1．2．1 物理吸附
1．2．2 化学还原
1．2．3 生物脱氮
1．3 渗透反应格栅技术
1．3．1 除氮格栅的反应介质研究
1．3．2 除氮格栅的工程实例
1．4 地下水原位脱氮面临的问题与挑战

第2章 固体碳源一海绵铁支持的异养一自养生物脱氮批实验研究
2．1 引言
2．2 材料与方法
2．2．1 实验材料与试剂
2．2．2 微生物接种与驯化
2．2．3 批实验描述
2．2．4 分析方法及仪器
2．2．5 数据处理方法
2．3 结果与讨论
2．3．1 预研究
2．3．2 异养一自养脱氮法的除氧途径
2．3．3 化学还原／异养脱氮／自养脱氮对异养一自养脱氮法的贡献
2．3．4 异养一自养脱氮法的影响因素
2．3．5 松树皮的长期性能
2．3．6 异养一自养脱氮法的脱氮机理
2．4 小结

第3章 液体碳源一海绵铁支持的异养一自养生物脱氮批实验研究
3．1 引言
3．2 材料与方法
3．2．1 实验材料与试剂
3．2．2 微生物接种与驯化
3．2．3 批实验描述
3．2．4 仪器设备及分析方法
3．2．5 数据处理方法
3．3 结果与讨论
3．3．1 预研究
3．3．2 CR/HD/AD对异养一自养脱氮法的贡献
3．3．3 异养一自养脱氮法的影响因素
3．3．4 原位脱氮方法的性能比较
3．4 小结

第4章 异养一自养生物脱氮渗透反应格栅(HADM-PRB)柱实验研究
4．1 引言
4．2 材料与方法
4．2．1 实验材料与试剂
4．2．2 接种微生物静态培养
4．2．3 实验设计
4．2．4 实验运行
4．2．5 分析方法及仪器
4．2．6 数据处理方法
4．3 结果与讨论
4．3．1 水质指标的时间变化
4．3．2 水质指标的空间变化
4．3．3 运行参数对异养一自养生物脱氮渗透反应格栅性能的影响
4．3．4 长期运行评价及工作展望
4．4 小结

第5章 微生物菌群的鉴定
5．1 样品采集
5．2 实验试剂和仪器
5．2．1 实验试剂
5．2．2 实验仪器
5．3 实验方法
5．3．1 16S基因文库建立
5．3．2 基因文库克隆及序列测定
5．4 系统发育分析
5．5 结果与讨论
……

第6章 结论与展望
参考文献
附录缩略名词(Abbreviations)-览表

前言/序言

　　随着人口的不断增长、社会经济的快速发展和水资源需求量的大幅增加，我国地下水污染问题日益突出。加强修复技术开发已经迫在眉睫，这将对保障饮水安全、实现全面建设小康社会、人与自然和谐共处以及经济社会可持续发展，均具有重要的现实意义和深远的战略意义。
　　针对地下水中最普遍的污染物——硝酸盐氮（N03-N），异位修复技术虽然处理效率高、短期处理水量大，但是该技术环境破坏性强、运行费用高，与之相应的原位修复技术因其地表环境扰动小、处理费用低、占地面积小、地表处理设施少、暴露于地表的污染物少等优点而越来越受到学者们的青睐，并展现出了良好的应用前景。当今，现有原位修复技术中的物理吸附法、化学还原法和生物脱氮法均呈现出了这样或那样的优缺点。为了发挥单一方法的优势、扬长避短以及创新性研发新脱氮方法，作者所在的研究小组依托中国地质调查局项目（1212011121171）、国家水体污染控制与治理重大专项项目（2009ZX07424-002-002）、北京市博士后工作经费资助项目（201322-99）、北京市优秀人才培养资助项目（2012D001055000001）、中国博士后科学基金面上资助项目（2013M541111）.以N03-N污染地下水为研究对象开展了多年研究，提出了有机碳源和海绵铁支持的异养一自养脱氮法以及异养一自养脱氮复合介质渗透反应格栅（HADM-PRB），利用批实验明确了HAD法的修复机理及影响因素并获取了柱实验设计参数，在此基础上利用柱实验明确了HADM-PRB的修复效果及运行参数的影响，最后采用PCR-16SrRNA手段明确了接种菌液中的菌群结构。本书即在上述研究成果的基础上编写而成。
　　全书共分6章，分别从国内外相关研究的现状、HAD法除氧脱氮机理及途径、化学还原／自养脱氮／异养脱氮对HAD法的贡献、环境因素对HAD法的影响、HADM-PRB中水质指标的时空变化、运行参数对HADM-PRB脱氮性能的影响等几个主要方面进行了研究和总结。其中第1章绪论由黄国鑫和刘菲编写，第2章固体碳源一海绵铁支持的异养一自养生物脱氮批实验研究由黄国鑫、刘菲和李烨编写，第3章液体碳源一海绵铁支持的异养一自养生物脱氮批实验研究由黄国鑫、刘菲和黄园英编写，第4章异养一自养生物脱氮渗透反应格栅（HADM-PRB）柱实验研究由黄国鑫、刘菲、黄园英和李轶伦编写，第5章微生物菌群的鉴定由黄国鑫和朱玲玲编写，第6章结论与展望由黄国鑫和刘菲编写。全书由刘菲统稿，黄国鑫负责了本书图件的清绘。
　　除上述编写人员外，Howard Fallowfield教授、Huade Guan讲师、金爱芳博士、Alan Buchanan博士、Jessica Hall博士、Michael Taylor博士、Natalie Bolton博士、陈坚博士、秦晓鹏博士、徐基胜博士、李圣品博士、胡红岩硕士、杨应钊硕士、孔祥科硕士、张英硕士等协助完成了大量工作，在此表示感谢。本书还参考了其他单位及同志的研究成果，均已在参考文献中列出，在此一并感谢。
　　对于书中存在的疏漏和不当之处，敬请读者批评指正。
　　联系地址：北京市丰台区洋桥70号中国肉类食品综合研究中心（100068）
　　E-mail：huanggx1980@126.com
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