前 言 工业革命极大地改变了人类社会文明发展的进程，使人们创造和享受巨大物质财富的 同时，也遭受到了前所未有的环境污染和资源危机。尽管环境污染日益加剧，污染形式更 加复杂，但人们对生活环境的质量要求却随着生活水平的不断改善而越来越高，传统的污 染治理技术已不能满足越来越严格的环境标准。生物技术是环境保护中应用最广和最为重 要的单项技术，它在水污染防治、大气污染治理、有毒有害有机物质的转化与降解、清洁 可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、环境友好材料的合成、污染环境的修复等环 境保护的各个方面，发挥着极为重要的作用。 生物技术与环境工程的交叉与结合，就形成了环境工程生物技术，它是开发、利用和 调节生物系统进行污染环境补救和环境友好产品生产的过程，包括绿色加工技术和可持续 发展技术。目前，环境工程生物技术已成为一种经济效益和环境效益俱佳、解决复杂环境 污染问题的最有效手段。 本书共分9章，第1章“绪论”，主要介绍了环境生物技术的特点、研究内容、面临 的任务、应用范围及展望等；第2章“生物工程技术及其在环境污染防治中的应用”，在 对酶工程、基因工程、细胞工程和发酵工程简要介绍的基础上，着重介绍了它们在环境污 染防治中的应用；第3章“污水生物处理工程技术”对当今污水生物处理的主要技术分别 进行了介绍，包括活性污泥法、生物膜法、污水的厌氧生物处理技术、氧化沟污水生物处 理技术、废水生物脱氮除磷技术、膜生物反应器技术、污水处理的稳定塘处理技术以及剩 余污泥的厌氧消化处理等；第4章“有机固体废弃物的生物处理技术”在介绍堆肥的生物 学原理的基础上，主要对城市固体废弃物的堆肥技术和城市生活垃圾的卫生土地填埋进行 了介绍；第5章从原理、工艺类型以及实用工程技术等方面对工业废气的生物治理技术进 行了介绍；第6章以有机污染物的微生物降解机理为基础，对石油烃类化合物、人工合成 有机物的分解与转化进行了重点介绍，最后还介绍了质粒在污染物的微生物降解中的重要 作用；第7章主要介绍了污染环境的生物修复技术的基本原理、主要方法和应用条件，并 对污染土壤的生物修复、污染地下水、富营养化水体和海洋石油污染的生物修复技术进行 了全面介绍：第8章从化石燃料的生物脱硫、微生物湿法冶金、高分子聚合物的生物合成 和生物絮凝剂的生产与应用等方面对环境污染预防生物技术进行了介绍：第9章“环境生 物监测技术”包括了大气、土壤和水体污染生物监测的传统技术，PCR技术，荧光原位 杂交技术和DNA芯片技术等现代环境生物监测技术，以及生物传感器的原理及其在环境 监测中的应用等内容。 本书由任南琪、李建政主编，赵丹、赫俊国和王有志副主编，其中，第1章由李 建政、任南琪编写；第2章由赵丹编写；第3章由赫俊国、任南琪编写；第4章由王 有志编写；第5章由王有志、李建政编写；第6章由李建政编写；第7章由赵丹编
写;第8章由李建政编写;第9章由任南琪、赵丹编写。全书由李建政负贲统稿,任 南琪审定。 限于编者知识水平和写作能力,加之时间紧迫,书中难免有错漏之处,若蒙指教,不 胜感激! 编者 03年12月
内容提要 本书是作者在长期从事环境污染防治的生物技术工作的基础上，总结提炼多年的研究成 果，并结合国内外该领域的最新技术编写而成，全书共分9章，包括生物工程技术及其在环 境污染防治中的应用、污水生物处理工程技术、有机固体废弃物的生物处理技术、工业废气 的生物治理技术、有毒有害有机污染物的微生物降解、污染环境的生物修复技术以及环境污 染预防生物技术和环境生物监测技术等内容，既有传统的环境工程生物技术，也有现代生物 技术与环境工程相结合的新型技术，全面反映了国内外在这一领域的研究、开发和应用现 状，全书内容丰室，具有较强的系统性，实用性和可操作性。 本书可用作高等院校环境科学与工程专业教材及教师参考书，也可供环境工程、生物工 程以及相关科研、生产和设计院所人员参考
园录 1绪论 1.1环境问题与环境科学… 1.1.1环境问题 1.1.2环境科 1.2环境生物技术 1.2.1环境生物技术的特点和研究内容………… 233 1.2.2环境生物技术面施的任务 1.3环境生物技术的应用范围及展望………………………… 2生物工程技术及其在环境污染防治中的应用…… 2.1酶工程及其在环境污染防治中的应用……… 2.1.1酶与酶工程 46668 2.1.2酶的固定化技术 2.13酶在环境污染治理中的应用… 2.2基因工程及其在环境污染防治中的应用 2.2.]基因工程概述………… 2.2.2基因工程在环境污染治理中的应用…………………………… 2.3细胞工程及其在环境污染防治中的应用 2.3.1细胞工程概述…… 2.3.2细胞工程在环境污染防治中的应用…… 2.4发酵工程及其在环境污染防治中的应用…… 2.41发酵工程概述……… 2.4.2固态发酵与固体废弃物处理… 3污水生物处理工程技术 概述 3.2污水生物处理技术基础…… 3.2.1污水的可生化性………………… 3.2.2污水处理的微生物基础……… 3.3活性污泥法 3.3.1活性污泥法的机理与分类 …37 3.3.2活性污泥法工艺控制参数 中者, 33.3曝气传质理论
3.3.4活性污泥法分类 3.3.5活性污泥的培养驯化及异常处理 3.4生物膜法 3.4.】生物膜净化原理 48 3.4.2生物滤池……… 50 34.3生物转盘… 3.4.4生物接触氧化 3.4.5生物流化床………………… 55 3.4.6生物膜法的运行管理 56 3.5污水的厌氧生物处理技术 35.1厌氧生物处理的基本原理…… 3.5.2厌氧生物处理的影响因素………… 3.5.3厌氧生物处理工艺 3.5.4厌氧设备的运行管理 3.6氧化沟污水生物处理技术……… 3.6.1氧化沟技术的沿革…………… 3.6.2氧化沟的技术特征与工艺特点……… 3.6.3几种典型的氧化沟 3.7废水生物脱氮除碰技术…………… 74 3.7.1废水生物脱氪技术 3.7.2废水生物除磷抆术……………… 77 3.8膜生物反应器技术 38.1膜技术基础 3.82膜生物反应器的特点和分类 83 3.9污水处理的稳定塘处理技术……… 3.9.1稳定塘的分类… 3.9.2稳定塘影响因素………………………… 3.l0剩余污泥的厌氧消化处理 3.10.1传统厌氧消化法 …91 3.10.2二级厌氧消化法 3.10.3两相消化法… 4有机固体废弃物的生物处理技术………… 4.1有机废弃物稳定化约生物学原理 22444 41.1好氧堆肥的生物学原理 4.1.2厌氧堆肥的生物学原理 4.2城市固体废弃物的堆肥技术 4.2.1好氧堆肥… 2.2厌氧堆肥… 10l