《废水处理中白腐真菌的化学生物学》在有关课题的深入研究基础上,汇集了近年来白腐真菌废水处理方面的新成果。全书共6章,包括重金属与有机污染物、白腐真菌在环境中的应用、白腐真菌处理含重金属和有机污染物的废水、废水处理中白腐真菌的物质分泌与调控、白腐真菌对废水中重金属和有机污染物的应激与调控、废水处理中白腐真菌细胞膜与外界环境的物质交换。《废水处理中白腐真菌的化学生物学》的研究成果是对白腐真菌的化学生物学的发展,理论研究较深入,是一本具有较高学术水平的著作。
《废水处理中白腐真菌的化学生物学》可供环境科学、环境工程、化学、市政工程、环境生物技术等相关专业的科研人员和研究生参考使用。
随着产业的发展,废水污染日益严重,污染物种类纷繁复杂。其中,重金属和有机物这两类典型污染物形成的复合污染现象广泛存在。探索既能降解废水中有机污染物,又能去除废水中重金属的方法,实现高效的废水处理率,是废水处理技术的一个重要发展方向。
在废水处理方面,微生物技术因具有繁殖速率快、反应条件温和、处理效率高等优势,而受到科学家的广泛关注。白腐真菌以其对异生质的独特降解功能显示出在环境修复中的良好应用前景,近几年将白腐真菌用于治理重金属废水,已得到研究者的广泛重视。废水中的污染物往往具有较高的生物毒性,它们能抑制微生物的生长、繁殖和代谢活性,进而影响处理效率。因此,明确微生物与污染物相互作用的内在机制,可为有针对性地改善微生物的性能、创造有利于微生物处理废水的条件、从宏观上调控废水的处理效率提供坚实的理论基础和指导。
本书以白腐真菌废水处理技术为主线,全面总结作者所承担的国家自然科学基金青年科学基金项目(50908078)、国家自然科学基金面上项目(51178171、51521006、51579099)、国家自然科学基金重点项目(51039001)、教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-10-0361),教育部创新团队发展计划滚动支持项目(IRT-13R17)等的研究成果。在写作上注重学科交叉,力求深入浅出。
本书得到湖南大学环境科学与工程学院各个方面的大力支持与帮助,是集体劳动的结晶。在课题的研究过程中,作者和合作者共申请国家发明专利18项,已获授权11项;在国内外的研究刊物上发表论文22篇,其中SCI收录14篇、EI收录13篇。很多老师和同学参与了课题的研究和本书的撰写,非常感谢他们做出的贡献。具体如下(排名不分先后):第1章,重金属与有机污染物(郭志、易峰、黄真真、王利超、龚继来、陈桂秋、曾光明);第2章,白腐真菌在环境中的应用(黄真真、左亚男、尚翠、贺建敏、陶维、李忠武、徐卫华、曾光明);第3章,白腐真菌处理含重金属和有机污染物的废水(郭志、官嵩、谭琼、张文娟、范佳琦、刘媛媛、张长、晏铭、陈桂秋);第4章,废水处理中白腐真菌的物质分泌与调控(黄真真、易峰、易斌、邹正军、王亮、周颖、胡亮、陈安伟、汤琳、陈桂秋);第5章,白腐真菌对废水中重金属和有机污染物的应激与调控(陈安伟、何凯、左亚男、黄健、杜坚坚、张企华、陈耀宁、曾光明、陈桂秋);第6章,废水处理中白腐真菌细胞膜与外界环境的物质交换(陈安伟、李欢可、陈云、牛秋雅、曾光明、陈桂秋)。
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第1章 重金属与有机污染物
1.1 重金属污染
1.1.1 我国重金属废水污染现状
1.1.2 重金属废水的处理特点
1.2 有机物污染
1.3 复合污染
第2章 白腐真菌在环境中的应用
2.1 白腐真菌及其酶学
2.1.1 自腐真菌概述
2.1.2 白腐真菌的分类
2.1.3 白腐真菌的生理特点
2.1.4 白腐真菌酶学
2.2 白腐真菌和水污染控制
2.2.1 白腐真菌处理技术
2.2.2 白腐真菌对重金属废水处理效率的影响因素
2.3 污染物对白腐真菌的影响
2.3.1 菌体生长代谢
2.3.2 影响酶活
2.3.3 重金属对白腐真菌生物降解过程的影响
第3章 白腐真菌处理含重金属和有机污染物的废水
3.1 黄孢原毛平革菌去除水体重金属的应用基础研究
3.1.1 P.chrysospoium蜊对含Cd(Ⅱ)废水的去除
3.1.2 P.chrysospoium对含Cu(Ⅱ)废水的去除
3.1.3 P.chrysospoium对含Zn(Ⅱ)废水的去除
3.1.4 P.chrysospoium去除水中重金属的两阶段方法
3.2 P.chrysospoium处理Cd(Ⅱ)和2,4-二氯酚复合污染废水
3.2.1 pH对吸附降解效果的影响
3.2.2 Cd(Ⅱ)初始浓度对吸附降解效果的影响
3.2.3 2,4-DCP初始浓度对吸附降解效果的影响
3.2.4 接种量对吸附降解效果的影响
3.2.5 Cd(Ⅱ)初始浓度不同时酶活的变化
3.2.6 溶液pH和胞外蛋白质的变化
3.2.7 扫描电镜及能谱分析
3.2.8 红外光谱分析
3.2.9 小结
3.3 改性白腐真菌对Cr(Ⅵ)废水吸附的研究
3.3.1 真菌在重金属废水处理中的作用
3.3.2 改性材料吸附重金属废水的作用机理
3.3.3 各种改性技术处理重金属废水的研究
3.3.4 影响吸附的因素和存在的一些问题
3.3.5 小结
3.3.6 白腐真菌改性吸附剂的性质
3.3.7 聚乙烯亚胺改性白腐真菌对含Cr(Ⅵ)废水的吸附研究
3.3.8 展望
3.4 复合纳米生物材料处理重金属-有机物废水的研究
3.4.1 氮修饰纳米Tioz的性质分析
3.4.2 复合纳米生物材料的性质分析
3.4.3 小结
3.4.4 复合纳米生物材料对Cd(Ⅱ)和2,4-DCP处理能力的研究
3.4.5 小结
3.4.6 复合纳米生物材料的污染物去除机制研究
3.4.7 展望
第4章 废水处理中自腐真菌的物质分泌与调控
4.1 真菌胞外聚合物及其与重金属作用机制的研究
4.1.1 真菌胞外聚合物的研究进展
4.1.2 真菌胞外聚合物与重金属作用机制的研究进展
4.1.3 培养基类型对白腐真菌活菌体吸附Pb(Ⅱ)的影响
4.1.4 白腐真菌胞外聚合物的产量与组成研究
4.1.5 白腐真菌胞外聚合物对菌体吸附Pb(Ⅱ)的影响
4.1.6 展望
4.2 重金属Cd(Ⅱ)诱导下白腐真菌胞外培养液中蛋白质的提取及分析
4.2.1 重金属对白腐真菌的影响
4.2.2 白腐真菌对cd(Ⅱ)的吸附及培养液中蛋白质的提取
4.2.3 Cd(Ⅱ)诱导白腐真菌培养液中蛋白质的单向电泳及双向电泳
4.2.4 Cd(Ⅱ)诱导白腐真菌培养液中蛋白质的质谱鉴定
4.2.5 展望
4.3 微生物胞外纳米结晶颗粒的形成及聚集生长机制的研究
4.3.1 微生物胞外纳米结晶颗粒
4.3.2 白腐真菌胞外Cd(Ⅱ)结晶颗粒的形成及聚集生长
4.3.3 白腐真菌胞外Cd(Ⅱ)结晶颗粒聚集生长机制研究
4.3.4 展望
4.4 P.chrysospoium促进CdS量子点的生物合成及其机制
4.4.1 CdS量子点的生物合成
4.4.2 P.chrysospoium促进CdS量子点的生物合成及其机制研究
4.4.3 结论
第5章 白腐真菌对废水中重金属和有机污染物的应激与调控
5.1 Cd(Ⅱ)诱导黄孢原毛平革菌产生氧化损伤及其解毒机制
5.1.1 Cd(Ⅱ)诱导ROS产生对细胞活性的影响
5.1.2 细胞膜损伤
5.1.3 抗氧化酶类
5.1.4 谷胱甘肽
5.1.5 扫描电镜及能谱分析
5.1.6 透射电镜分析和x射线衍射分析
5.1.7 小结
5.2 硫化氢缓解2,4-DCP毒性并提升黄孢原毛平革菌对其的降解
5.2.1 溶液pH变化
5.2.2 降解效果对比
5.2.3 HzS促进作用的验证
5.2.4 细胞活性
5.2.5 氧化应激水平
5.2.6 小结
5.3 废水中Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)胁迫下黄孢原毛平革菌产生酶类的氧化应激反应
5.3.1 重金属胁迫下胞外酶活随时间的变化
5.3.2 重金属离子浓度对酶活性的影响
5.3.3 Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)对胞内细胞色素P450含量的影响
5.3.4 小结
5.3.5 黄孢原毛平革菌抵抗重金属氧化应激机制分析
5.4 Cd(Ⅱ)胁迫下黄孢原毛平革菌的适应性反应研究
5.4.1 Cd(Ⅱ)胁迫对黄孢原毛平革菌生长的影响
5.4.2 Cd(Ⅱ)胁迫下黄孢原毛平革菌对其生存环境pH的影响
5.4.3 Cd(Ⅱ)浓度对黄孢原毛平革菌去除Cd(Ⅱ)效果的影响
5.4.4 小结
5.5 Cd(Ⅱ)胁迫下黄孢原毛平革菌的抗性反应研究
5.5.1 Cd(Ⅱ)胁迫下黄孢原毛平革菌谷胱甘肽代谢的动态响应
5.5.2 Cd(Ⅱ)胁迫下黄孢原毛平革菌乙二酸代谢的动态响应
5.5.3 谷胱甘肽一乙二酸代谢对脂质过氧化作用的影响
5.5.4 小结
5.6 模拟Cd(Ⅱ)和2,4-DCP废水中黄孢原毛平革菌氧化应激产生的机制研究
5.6.1 Cd(Ⅱ)和2,4-DCP胁迫下黄孢原毛平革菌的氧化应激反应
5.6.2 Cd(Ⅱ)和2,4-DCP胁迫对黄孢原毛平革菌抗氧化系统的影响
5.6.3 Cd(Ⅱ)和2,4-DCP胁迫下黄孢原毛平革菌抗氧化应激机制分析
第6章 废水处理中白腐真菌细胞膜与外界环境的物质交换
6.1 Cd(Ⅱ)和2,4-DCP胁迫下黄孢原毛平革菌质子流和氧气流响应特征
6.1.1 概述
6.1.2 黄孢原毛平革茵H+流和02流响应特征
6.1.3 小结
6.2 Cd(Ⅱ)流揭示黄孢原毛平革菌对Cd(Ⅱ)的去除特征
6.2.1 概述
6.2.2 Cd(Ⅱ)流响应特征
6.2.3 小结
6.3 黄孢原毛平革菌细胞膜对Cd(Ⅱ)胁迫的生理应答机制
6.3.1 概述
6.3.2 黄孢原毛平革菌对Cd(Ⅱ)胁迫的生理应答
6.3.3 小结
参考文献
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