Radioactive contamination at sewage treatment plants pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:For sale by the U.S. G.P.O., Supt. of Docs., Congressional Sales Office

作者:United States

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1994

价格:0

装帧:Unknown Binding

isbn号码:9780160472015

丛书系列:

图书标签:

• 放射性污染
• 污水处理厂
• 环境科学
• 环境监测
• 放射化学
• 核安全
• 水质
• 环境工程
• 放射性废物
• 公共卫生

污水处理厂中的生物多样性及其生态意义 本书深入探讨了污水处理厂（STPs）环境中复杂多样的生物群落，以及这些微生物群落对维持城市生态系统健康和功能所起的关键作用。我们聚焦于污水处理过程中微生物如何适应并利用特定的环境条件，例如高营养盐浓度、缺氧或厌氧环境以及存在的各种污染物。本书的研究不仅揭示了这些微生物群落在生物地球化学循环中的重要作用，例如氮、磷和碳的转化，还探讨了它们在去除污水中有害物质方面的潜力。 第一章：污水处理厂的微生物生态系统入门 本章为读者提供了污水处理厂微生物生态系统的基础知识。我们首先概述了污水处理厂的主要功能和工艺流程，包括初沉、二沉、活性污泥法、生物膜法等，并着重阐述了不同工艺段为微生物提供的独特生境。接着，我们详细介绍了构成污水处理厂微生物群落的主要成员，包括细菌、古菌、真菌、原生动物和后生动物。通过宏基因组学和宏转录组学等现代分子生物学技术，我们得以窥探这些微生物的遗传多样性和功能潜力，了解它们在复杂的食物网中的位置和相互作用。本章强调了理解这些微生物的代谢途径和生态位对于优化污水处理过程至关重要。 第二章：污水处理厂中的细菌多样性与功能 细菌是污水处理厂中最主要的微生物类群，承担着绝大多数的有机物降解和营养物质转化任务。本章深入分析了污水处理厂中细菌的多样性，从主要的细菌门类，如变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门等，到更精细的属和种的组成。我们探讨了不同处理工艺（如好氧、缺氧、厌氧）对细菌群落结构的影响，例如，在好氧条件下，硝化细菌（如硝化杆菌和亚硝化单胞菌）的丰度显著增加，它们将氨氮转化为硝酸盐；而在厌氧或缺氧条件下，反硝化细菌则占据主导地位，利用有机物作为电子供体将硝酸盐还原为氮气，从而实现污水脱氮。此外，本章还聚焦于在污水处理过程中发挥关键作用的特殊功能菌群，例如： 产甲烷菌： 在厌氧消化过程中，它们将脂肪酸和短链脂肪酸转化为甲烷和二氧化碳，是生物燃气生产的关键。 聚磷菌（PAOs）和甘油耗竭聚磷菌（GAOs）： 它们在生物除磷过程中起着核心作用，通过储存和释放磷酸盐来去除污水中的磷。 硫氧化菌和硫还原菌： 它们参与硫循环，有助于控制硫化物产生和臭味问题。 粘细菌和丝状细菌： 它们在污泥絮体形成中发挥重要作用，控制着污泥的沉降性能。 胞外聚合物（EPS）产生菌： 它们分泌的EPS是构成污泥絮体的主要成分，影响着污泥的结构、稳定性以及污染物吸附能力。 通过对这些细菌群落及其代谢途径的深入理解，我们可以更好地设计和调控污水处理工艺，提高处理效率，减少环境污染。 第三章：原生动物和后生动物在污水处理中的角色 原生动物，如鞭毛虫、变形虫、纤毛虫等，是污水处理过程中重要的次级消费者，它们通过捕食细菌来控制细菌的密度，并清除悬浮在水体中的细小颗粒物。本章详细阐述了原生动物在稳定活性污泥系统中的重要作用。纤毛虫，特别是附着性纤毛虫，常常附着在污泥絮体上，它们通过扫掠作用将水中的细菌和细小颗粒物送入口器，从而净化水体。游走性纤毛虫和变形虫则在水相中捕食细菌。它们的丰度和多样性可以作为污水处理厂运行状况的指示器，例如，某些类型的原生动物的出现可能表明系统存在缺氧或高有机负荷。 后生动物，如轮虫、线虫、寡毛类（如摇蚊幼虫）等，虽然在一些污水处理系统中可能不如原生动物普遍，但在某些情况下也能发挥重要的生态作用。轮虫可以通过过滤作用去除水中的微小颗粒。线虫和寡毛类则可能参与底泥的扰动和有机物的分解。本章还探讨了原生动物和后生动物在食物网中的地位，它们捕食细菌，同时自身也可能成为更高级消费者的猎物，构成了一个复杂的微生物食物网。这些微生物的相互作用直接影响着污泥的形成、沉降性能以及最终的出水水质。 第四章：真菌在污水处理厂的贡献 真菌在污水处理厂的微生物群落中虽然数量上不及细菌，但它们在某些方面的贡献不容忽视。本章重点介绍了在污水处理厂环境中存在的几种主要真菌类型，例如酵母菌、霉菌以及一些丝状真菌。我们探讨了真菌在分解某些复杂有机物方面的能力，例如木质素、几丁质以及一些难降解的有机化学物质，这些有机物可能对细菌的降解能力构成挑战。某些真菌，例如念珠菌属（Candida）和曲霉属（Aspergillus），在污水处理厂中经常出现，它们能够利用污水中的碳源进行生长。 此外，本章还关注了真菌在形成生物膜方面的作用。某些真菌分泌的胞外多聚物（EPS）可以帮助稳定生物膜的结构，并为其他微生物提供附着基质。虽然在传统的活性污泥工艺中，过多的丝状真菌生长可能导致污泥膨胀问题，但合理控制其生长，真菌依然是污水处理过程中不可或缺的组成部分，能够补充细菌的降解能力，并参与有机物的转化。 第五章：病毒在污水处理厂微生物生态系统中的动态 病毒，尤其是噬菌体（bacteriophages），在污水处理厂的微生物生态系统中扮演着至关重要的动态调控角色。本章深入研究了噬菌体与宿主细菌之间的相互作用，它们通过裂解循环不断感染和杀死细菌，从而影响着细菌群落的结构和多样性。噬菌体感染可以： 控制细菌数量： 噬菌体的高感染率可以有效控制特定细菌类群的过度繁殖，防止出现污泥膨胀等问题，维护系统的稳定性。 驱动基因水平转移： 噬菌体在传播细菌基因方面发挥着重要作用，它们可以将基因从一个细菌传递到另一个细菌，促进细菌的适应性和进化。这包括耐药基因、代谢基因等，对污水处理过程的长期演化具有深远影响。 影响生物地球化学循环： 噬菌体诱导的细菌裂解释放出大量的细胞内容物，这些内容物可以作为其他微生物的营养源，影响碳、氮、磷等元素的生物地球化学循环。 构成主要的病毒组成： 噬菌体是污水处理厂中最主要的病毒类型，其丰度可以远超细菌数量的10倍。 本章还介绍了其他类型的病毒，例如微小病毒（parvoviruses）和腺病毒（adenoviruses）等，它们的存在可能与污水源水的组成有关。理解病毒，特别是噬菌体，在污水处理厂中的生态学作用，对于全面认识微生物群落的动态变化和优化处理工艺具有重要的理论和实践意义。 第六章：微生物群落与污水处理效率的关联 本章将前几章介绍的微生物群落结构与污水处理的实际效率联系起来。我们探讨了不同微生物类群的丰度、多样性和活性如何直接影响着有机物去除率、营养盐去除率（氮、磷）以及出水水质的达标情况。例如，高丰度的硝化细菌和反硝化细菌能够确保有效的脱氮；而充足的聚磷菌则能实现高效的生物除磷。原生动物作为细菌的“清道夫”，它们的活动能够提高悬浮固体的去除效率，改善出水澄清度。 我们还讨论了影响微生物群落稳定性和处理效率的关键因素，包括但不限于： 水力停留时间（HRT）和污泥龄（SRT）： 这些工艺参数直接影响微生物的生长和代谢，进而影响群落结构。 溶解氧（DO）水平： 不同的微生物对氧气的需求不同，DO水平的波动会选择性地促进或抑制某些微生物的生长。 pH值和温度： 这些环境因子也对微生物的生长和酶活性有显著影响。 有机负荷和营养盐负荷： 污水组成的变化会驱动微生物群落的适应性演替。 存在潜在的有毒物质： 例如重金属、抗生素等，它们可能抑制特定微生物的生长，改变群落结构。 本章通过案例分析和数据展示，说明了如何通过监测和分析微生物群落的组成和功能，来诊断污水处理厂的运行问题，预测处理效果，并据此进行工艺优化和改进。 第七章：污水处理厂微生物的生态功能与环境影响 污水处理厂不仅仅是一个去除污染物的场所，它本身也是一个独特的生态系统，其微生物活动对周边环境产生着多方面的影响。本章将视野从厂内扩展到厂外，探讨污水处理厂微生物的生态功能及其对环境的潜在影响。 生物地球化学循环的参与者： 污水处理厂的微生物活动在全球和区域的生物地球化学循环中扮演着重要角色。例如，高效的脱氮过程能够显著减少进入水体的氨氮和硝酸盐，从而缓解水体富营养化问题。而厌氧消化过程产生的甲烷，如果被有效收集和利用，可以作为一种可再生能源，减少温室气体排放。 污染物降解与转化： 除了主要的有机物和营养盐，污水处理厂的微生物群落还能降解和转化一些更复杂的污染物，例如一些持久性有机污染物（POPs）和药物。尽管这一过程的效率可能因污染物种类和微生物群落组成而异，但其潜力仍然值得关注。 污泥的资源化利用： 污水处理过程中产生的污泥是富含有机质、营养元素和微生物的宝贵资源。本章探讨了污泥的生物处理（如厌氧消化、好氧发酵）如何使其转化为可用于农业施肥、能源生产（如沼气）或建筑材料等产品的资源，从而实现“变废为宝”。 对周边生态系统的影响： 污水处理厂的排放水和污泥的处置，都会对周边水体、土壤和大气产生一定影响。本章讨论了如何通过有效的处理和管理，将这些影响降到最低。例如，严格的出水水质控制可以保护接收水体的生态健康；而科学的污泥处理和施用方法，则能避免土壤和地下水的污染。 微生物群落的指示作用： 污水处理厂的微生物群落本身可以作为环境变化的指示器。例如，某些抗性基因的丰度变化可能反映了环境中抗生素污染的水平；而特定微生物类群的出现或消失，也可能与周围环境的改变有关。 第八章：未来展望与挑战 本章着眼于污水处理厂微生物生态学领域的未来发展方向和面临的挑战。随着环境问题的日益突出和公众对可持续发展的关注，对污水处理厂的期望也在不断提高。 新兴污染物和微塑料的处理： 随着检测技术的进步，越来越多的新兴污染物（如内分泌干扰物、个人护理品成分）和微塑料被发现存在于污水中。如何利用微生物群落的高效降解能力来应对这些新的挑战，是当前研究的重要方向。 基因组学和宏基因组学技术的深化应用： 基因组学、宏基因组学、宏转录组学和蛋白质组学等高通量技术将继续在揭示微生物群落的遗传潜力、代谢网络和功能动态方面发挥核心作用。这些技术能够帮助我们发现新的功能菌株，理解复杂的微生物相互作用，并为工艺优化提供更精细的分子层面证据。 合成生物学与生物工程的应用： 利用合成生物学技术，我们可以设计和改造微生物，使其能够更高效地降解特定污染物，或生产有价值的生物制品。例如，开发能够特异性降解塑料的细菌，或能够高效去除重金属的微生物。 智能监测与过程控制： 将先进的传感器技术、大数据分析和人工智能与微生物生态学相结合，可以实现污水处理厂的智能化运行。通过实时监测微生物群落的变化，预测处理效果，并自动调整工艺参数，实现更高效、更节能、更稳定的运行。 应对气候变化的影响： 气候变化可能对污水处理厂的运行带来影响，例如极端降雨事件增加可能导致系统超负荷，水温升高可能影响微生物活性。研究微生物群落在这些变化下的适应性和韧性，并开发相应的应对策略，是未来研究的重要课题。 微生物群落的抵抗力和恢复力： 污水处理厂是一个动态变化的环境，微生物群落需要具备抵抗外界干扰（如投加有毒物质、水力负荷波动）的能力，并在受到干扰后快速恢复。研究影响微生物群落抵抗力和恢复力的因素，有助于设计更稳定的处理系统。 本书旨在为研究人员、工程师、管理者以及对环境科学感兴趣的读者提供一个全面而深入的视角，理解污水处理厂中生命的力量，以及如何利用这些力量来保护我们赖以生存的环境。通过对这些微小生物的研究，我们能够更好地应对当前和未来的环境挑战，为建设更可持续的社会贡献力量。

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这本书的叙事节奏把握得非常巧妙，它没有一开始就陷入枯燥的专业术语泥潭，而是用一个极具代入感的场景——一个典型的城市二级处理厂在面临突发高浓度放射性泄漏事件时的应急响应流程——作为引子，瞬间抓住了读者的注意力。随后，笔锋一转，开始详细解析这些“突发事件”的根源在于日常运营中对微量泄漏的忽视。这本书最成功的地方在于，它成功地构建了一个多层次的风险感知体系。它不仅关注了操作人员的安全（比如个人剂量监测和防护策略），更宏大地探讨了整个生态系统，特别是水生生物群落，如何在其复杂的代谢过程中富集这些核素。我个人对书中探讨的“新型生物吸附剂”在去除特定放射性离子方面的潜力分析，感到极其振奋。作者对这些前沿研究成果的整合，显示了极强的跨学科视野，将生物学、材料科学和环境工程紧密地结合了起来。读完后，我对城市基础设施的脆弱性和韧性有了全新的认识，意识到保障水环境安全，远比我们想象的要复杂得多，需要更具前瞻性和预防性的思维模式。

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我得说，这本书的论证过程犹如一场精密的手术解剖，精准而毫不留情地剖开了当前污水处理行业在应对核工业或医疗废弃物排放方面存在的管理真空和技术盲区。它强有力地指出，现有的“一刀切”处理标准已经无法适应现代社会日益多样化的污染源结构。书中对“历史遗留问题”的追溯尤其引人深思，很多现代设施面临的污染压力，实际上源于几十年前的规划失误或信息不透明。作者在分析污染物迁移路径时，不仅着眼于水相，还深入探讨了气相排放（比如污泥干化过程中的挥发）和固体废物（最终的肥料或填埋物）的潜在二次污染效应，这种全方位的考量，使得结论更具说服力。我尤其喜欢它在探讨缓解措施时，所倡导的“多部门协同治理”的理念，强调了环保部门、能源部门乃至城市规划部门之间信息共享和目标一致性的极端重要性。这本书的价值不在于提供一个现成的“万能钥匙”，而在于清晰地界定了问题的复杂性，为政策制定者和工程师提供了进行深度战略规划的坚实基础。

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从阅读体验的角度来看，这本书的语言风格非常具有说服力，它不回避任何科学上的难题，反而将这些难题视作推动创新的契机。书中对于各种监测设备和采样技术的对比分析，详细到令人发指，从伽马能谱仪的精度差异到在线监测系统的校准难题，都进行了详尽的描述。这对于那些需要亲自设计或运行监测系统的工程师来说，无疑是宝贵的“避坑指南”。更让我感到惊喜的是，作者在最后几章中，对“公众感知与风险沟通”这一社会学议题也给予了相当大的篇幅。书中探讨了如何在不引发不必要的恐慌的前提下，向周边社区透明地传达关于污水处理厂的潜在核风险，以及如何建立有效的预警和信任机制。这种将硬核工程技术与软性社会管理学完美结合的处理方式，极大地提升了本书的实用价值和人文关怀。它不是一本冷冰冰的技术手册，而是一部关于如何构建更安全、更负责任的城市环境系统的行动蓝图。每一次翻阅，都能在专业知识和伦理责任之间找到新的平衡点。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书的写作风格相当具有“学术硬核”的味道，但同时又努力保持了对普通读者的友好性，尽管某些章节需要反复阅读才能完全消化。它并非那种试图用耸人听闻的故事来吸引眼球的畅销书，而是脚踏实地地建立在扎实的科学基础之上。书中对现有法规标准的引用非常全面，并巧妙地对比了不同国家和地区在处理此类特殊污染物时所采取的不同监管哲学——这部分内容极其发人深省。例如，对比了欧洲对某些特定放射性同位素的排放限值与北美地区的差异，并分析了这些差异背后的社会经济和历史原因。我尤其对其中关于“污泥焚烧”与“污泥填埋”两种末端处理方式对放射性物质重新分布影响的对比章节深感兴趣。作者没有简单地下结论，而是用大量的模拟数据展示了哪种选择在长期来看对环境的综合负荷更小，这种审慎的分析态度，令人十分钦佩。对于希望深入了解环境化学和工程交叉领域的专业人士而言，这本书提供了一个极佳的、可供引用的参考框架。它不是轻松的读物，更像是一份严肃的行业报告与教科书的完美结合体，阅读过程充满了挑战与收获并存的快感。

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这本关于污水处理厂放射性污染的书，读起来简直是一场知识的探险。作者以一种近乎侦探小说的笔触，层层剥茧地揭示了隐藏在日常污水处理流程背后的复杂环境风险。我尤其欣赏它对技术细节的严谨处理，比如那些关于不同类型放射性核素在活性污泥中的迁移规律的深入探讨，读起来毫不晦涩，反而让人对污水处理的每一个环节都充满了敬畏。书中不仅仅罗列了数据和模型，更穿插了大量实际案例分析，让抽象的理论变得鲜活起来。比如，它详述了某个特定地区的老旧工业设施排放物如何悄无声息地影响了当地的生物多样性和土壤健康，这种结合了宏观政策和微观操作层面的叙事方式，极大地拓宽了我对环境工程学的理解边界。它迫使读者跳出“污水只是脏水”的传统观念，去思考现代工业社会中，我们如何处理那些看不见的、具有长效危害的副产品。我对其中关于“源头削减”策略的讨论印象深刻，书中提出的几种创新性预处理技术，虽然在现有基础设施中实施难度较大，但无疑指明了未来行业发展的方向。整本书的论述逻辑清晰，从污染的物理化学特性到监测技术的进步，再到风险评估和最终的缓解措施，构建了一个完整且令人信服的知识体系。

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