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| 編輯推薦： |
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为更好推动生物技术在环境污染治理与修复中的应用，本教材重点介绍了环境生物技术的基础-生物催化原理，包括生物催化剂、生物催化剂的筛选、生物催化工程原理、生物催化技术中的分子生物学与结构生物信息学，填补生物催化研究前沿与环境工程学、生物化学、分子生物学之间的空白，并总结了生物技术在环境污染治理与修复方面的多种应用场景。
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| 內容簡介： |
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环境生物催化技术是生物催化技术与环境工程技术相结合而产生的一种新兴的环境污染治理与修复技术。作为一种高效的污染物处理方法，环境生物催化技术发展极其迅速，已成为环境保护中*重要、应用*广泛的技术手段，在环境科学与工程以及可再生能源开发等领域得到了广泛的应用。全书分为九章，第一章对环境生物催化进行概述；第二章介绍环境生物催化剂的起源与催化特点；第三章介绍环境生物催化剂的来源与筛选方法，包括极端微生物与极端酶的分类、筛选、生产及其应用；第四章介绍环境生物催化剂的固定化；第五章介绍环境生物催化剂的改造，包括酶的改造方法、改造工具以及改造案例；第六章介绍环境生物催化研究中的生物信息学，包括常用生物信息数据库以及生物信息学在环境生物催化领域的应用；第七章介绍分子生物学工具在环境生物催化研究中的应用；第八章介绍生物催化技术在环境污染治理中的应用；第九章介绍生物催化技术在废物资源化与生物能源开发中的应用。 本书可用作高等院校环境科学与工程专业教材及参考书，也可供环境工程、生物工程及相关领域科研、设计院所及生产单位的技术人员以及相关院校的师生参考。
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| 關於作者： |
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吕小梅，女，博士，讲师，获环境技术进步奖二等奖、产学研合作创新成果奖优秀奖。主持省部级项目2项，参与*、市厅级等各类项目10余项。发表SCI收录论文18篇（其中第一作者和通讯作者论文12篇），EI及中文核心论文27篇，教研教改论文4篇。申请专利技术19项，其中发明专利12项，实用新型专利9项。主要从事环境污染物治理与修复技术及其应用研究。
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| 目錄：
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第一章绪论(1)第一节环境生物催化的定义与分类(1)一、 环境生物催化的定义(1)二、 环境生物催化的分类(2)第二节环境生物催化的发展历程与学科体系(3)一、 环境生物催化的发展历程(4)二、 环境生物催化发展过程中的学科交叉(6)第三节环境生物催化技术的研究范围与工程化特质(10)一、 环境生物催化技术的研究范围(10)二、 环境生物催化技术的工程化特质(11)第四节环境生物催化技术的发展趋势(12)一、 瓶颈与挑战(12)二、 新催化剂的研发(13)三、 集成与智能化(14)四、 可持续发展(14)五、 经济性与市场需求(15)第二章环境生物催化剂的起源与催化特点(17)第一节概述(17)第二节酶催化剂的起源与催化特点(17)一、 酶催化剂的起源及发展(17)二、 酶催化的特点(20)三、 影响酶催化的因素(22)第三节微生物催化剂(25)一、 微生物催化剂的起源及发展(25)二、 微生物催化的特点(25)三、 影响微生物催化的因素(26)第四节催化剂的性能评价指标(27)一、 活性(27)二、 选择性(28)三、 稳定性(28)第三章环境生物催化剂的来源与筛选(29)第一节环境微生物催化剂的来源与多样性(29)第二节酶和产酶微生物的筛选策略(30)第三节酶和产酶微生物的筛选方法(31)一、 从商品酶库或菌种保藏中心筛选(31)二、 自然环境中发现和筛选(33)三、 宏基因组文库中筛选(36)四、 数据库中筛选(40)五、 高通量筛选(41)第四节极端微生物与极端酶(48)一、 极端微生物的分类及应用(48)二、 极端酶的分类及应用(56)三、 极端酶的筛选与生产(62)四、 极端微生物与极端酶在环境保护中的应用(63)五、 极端微生物学的研究意义与发展趋势(67)第四章环境生物催化剂的固定化(70)第一节固定化生物催化剂概述(70)一、 固定化技术的发展背景(70)二、 固定化生物催化剂的优势(71)三、 生物催化剂固定化的基本原则(72)第二节生物催化剂固定化载体材料(74)一、 载体材料的分类(74)二、 载体材料的选择(79)第三节生物催化剂的固定化方法(79)一、 吸附法(79)二、 包埋法(81)三、 共价结合法(81)四、 交联法(82)五、 固定化技术的发展(83)第四节影响固定化生物催化剂活性的因素(83)第五章 环境生物催化剂的改造(84)第一节酶改造方法(84)一、 酶核酸改造(84)二、 酶蛋白改造(93)第二节酶设计改造工具(96)一、 同源建模(96)二、 分子对接(96)三、 分子动力学模拟(97)四、 自由能计算(97)五、 在线网络预测服务(97)第三节工业环境下酶蛋白的适应性改造(99)一、 高温条件下酶蛋白的适应性改造(99)二、 强酸或强碱条件下酶蛋白的适应性改造(100)三、 高盐条件下酶蛋白的适应性改造(102)四、 有机溶剂中酶蛋白的适应性改造(103)五、 高底物浓度条件下酶蛋白的适应性改造(104)第六章环境生物催化研究中的生物信息学工具(106)第一节生物信息学概述(106)第二节生物信息数据库(107)一、 概述(107)二、 核酸序列数据库(110)三、 蛋白质序列数据库(112)四、 基因组数据库(114)五、 生物大分子结构数据库(116)六、 项数据库(118)第三节生物信息学在环境生物催化领域的应用(119)一、指导生物催化剂基因的发现与获取(120)二、指导现有生物催化剂的改性研究(121)第四节生物信息学工具应用的基本策略(122)第七章环境生物催化研究中的分子生物学工具(124)第一节核酸的分离和纯化(124)一、 核酸提取分离的主要步骤(125)二、 DNA提取技术(126)三、 RNA提取技术(126)四、 核酸凝胶电泳(127)第二节基因的检测与确认(127)一、 DNA、RNA的定量(127)二、 聚合酶链式反应扩增技术(128)三、 DNA测序技术(137)第三节基因克隆技术(140)一、 基因克隆常用的工具酶(142)二、 目的基因获取(144)三、 载体(145)四、 重组DNA的构建(148)五、 宿主细胞(150)六、 重组DNA导入宿主细胞(152)七、 重组子的筛选(153)八、 阳性重组子的验证分析(157)第四节目的基因的表达(157)一、 目的基因表达机制(158)二、 目的基因表达的影响因素(159)三、 目的基因表达系统(164)第八章生物催化技术在环境污染治理中的应用(165)第一节污染物净化中的生物催化技术原理(165)第二节污染物生物净化的微生物学基础(166)一、 微生物的新陈代谢(166)二、 微生物生长的营养(167)第三节废水生物处理(168)一、 废水生物处理的基本原理(169)二、 废水生物处理的活性污泥法(174)三、 废水生物处理的生物膜法(183)四、 废水生物处理的厌氧法(189)五、 废水生物脱氮除磷技术(195)第四节废气生物处理(202)一、 废气生物处理原理(203)二、 废气生物处理工艺(203)三、 含硫废气的生物处理(208)四、 含氮化合物的生物处理(209)五、 二氧化碳的生物处理(210)第五节固体废弃物的生物处理(212)一、 堆肥化处理(212)二、 厌氧发酵(215)三、 填埋(217)第九章生物催化技术在废弃物资源化与生物能源开发中的应用(220)第一节生物质与生物质能(221)一、 生物质(221)二、 生物质能(221)三、 生物质能的转化途径(222)第二节有机废弃物资源化(222)一、 有机废水发酵制氢(222)二、 有机废弃物发酵产甲烷(226)三、 有机废弃物发酵制醇(228)四、 有机废弃物生产生物可降解塑料(233)五、 有机废弃物生产单细胞蛋白与饲料(236)第三节生物燃料电池(239)一、 生物燃料电池概述(239)二、 生物燃料电池的工作原理(240)三、 生物燃料电池的类型(241)四、 影响生物燃料电池性能的因素(242)五、 生物燃料电池的应用(243)第四节微生物采油(243)一、 微生物采油概述(243)二、 微生物采油的原理(244)三、 微生物采油工艺及应用(245)第五节微生物冶金(246)一、 微生物冶金概述(246)二、 微生物冶金技术的分类(247)三、 微生物冶金技术的应用(249)参考文献(251)
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环境污染问题目前已成为全球面临的四大难题之一，保护环境也早已定为我国的基本国策。污染物种类繁多、污染形式复杂，对生态系统和人类健康造成了极大威胁。生物技术的开发与利用已有悠久的历史，生物催化技术与环境工程的交叉与结合，形成了环境生物催化技术。环境生物催化技术作为一种高效且环境友好的生物工程应用，已成为经济效益与环境效益俱佳的环境保护技术手段，在大气污染治理、水污染控制、废弃物资源化、环境污染修复、有毒有害物质的降解和转化、清洁可再生能源的开发、环境友好材料的合成、环境监测等环境保护的多个领域，发挥着重要作用。 本书是编者在长期从事环境污染治理与修复的生物技术工作基础上，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的。全书共分9章，第1章介绍环境生物催化的起源与发展以及环境生物催化的研究内容；第2章介绍酶催化剂与微生物催化剂的起源以及催化特点；第3章介绍环境生物催化剂的来源与多样性、筛选策略与筛选方法，并介绍了极端微生物与极端酶的分类、筛选、生产及其应用；第4章介绍环境生物催化剂固定化的载体材料与固定化技术；第5章介绍酶在核酸与蛋白层面的改造方法，酶设计与改造常用工具，并介绍了典型工业环境下酶蛋白改造案例；第6章介绍常用生物信息数据库以及生物信息学在环境生物催化领域的应用；第7章介绍生物催化研究中常用的分子生物学实验流程以及生物学工具；第8章介绍生物催化技术在废水生物处理、废气生物处理以及固体废弃物生物处理等环境污染防治与修复中的典型技术与应用；第9章介绍生物催化在废物资源化与生物能源中的应用，包括有机废弃物资源化、生物燃料电池、生物采油、生物冶金等。 本书由吕小梅、胡俊杰主编，唐海江、兰善红为副主编。其中，第1章由胡俊杰编写；第2章、第3章由吕小梅编写；第4章由唐海江编写；第5章由胡俊杰编写；第6章由吕小梅编写；第7章由吕小梅编写；第8章由吕小梅、唐海江编写；第9章由兰善红编写；全书由吕小梅统稿。在出版过程中，编者得到了华中科技大学出版社的大力支持。在此，编者向所有对此书的出版给与关心和支持的前辈，同行和朋友，表示深切的谢意。 由于编者知识水平和写作能力有限，书中难免存在许多遗漏和不当之处，敬请读者批评指正，不胜感激！
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