Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 509875)
Консорциум Контекстум Информационная технология сбора цифрового контента
Уважаемые СТУДЕНТЫ и СОТРУДНИКИ ВУЗов, использующие нашу ЭБС. Рекомендуем использовать новую версию сайта.

Прикладная экобиотехнология. В 2 т. Т. 1; Т. 2 [комплект] (902,00 руб.)

0   0
АвторыКузнецов А. Е., Градова Н. Б., Лушников С. В.
ИздательствоМ.: Лаборатория знаний
Страниц1164
ID443447
АннотацияВ учебном пособии, написанном опытными преподавателями, известными учеными и технологами из России и Германии, систематизирован и обобщен материал по биологическим, инженерным, эколого-экономическим основам, практическим методам, способам использования и механизмам реализации современной биотехнологии для решения задач охраны окружающей среды. Рассмотрены вопросы биологической очистки загрязненных вод, дезодорации газовоздушных выбросов, переработки отходов, ремедиации почв, особенности биоповреждений и биокоррозии, получения и применения биоразлагаемых полимеров, биоиндикации и биомониторинга, а также эколого-экономические и нормативно-законодательные основы природоохранной деятельности.
Кем рекомендованоУчебно-методическим объединением по образованию в области химической технологии и биотехнологии в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальности «Биотехнология»
Кому рекомендованоДля студентов, преподавателей вузов, аспирантов, научных работников, инженеров-технологов и других специалистов по биотехнологии, решающих задачи охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов.
ISBN978-5-9963-2631-0
УДК504.06+574+663.1
ББК30.16:20.1я73
Прикладная экобиотехнология. В 2 т. Т. 1; Т. 2 [комплект] [Электронный ресурс] : учеб. пособие / А.Е. Кузнецов, Н.Б. Градова, С.В. Лушников .— 3-е изд. (эл.) .— М. : Лаборатория знаний, 2015 .— 1164 с. : ил. — (Учебник для высшей школы) .— Авт. указаны на обороте тит. л.; [8] с. цв. вкл.; Деривативное эл. изд. на основе печ. аналога (М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012); Электрон. текстовые дан. (2 файла pdf : 672 с.; 492 с.); Систем. требования: Adobe Reader XI; экран 10" .— ISBN 978-5-9963-2627-3 (Т. 2) .— ISBN 978-5-9963-2626-6 (Т. 1) .— ISBN 978-5-9963-2631-0 .— Режим доступа: https://rucont.ru/efd/443447

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Дополнительную спонсорскую поддержку при подготовке книги оказали фирма ЭнвироХеми (Германия), которая является одним из мировых лидеров в области реализации современных технологий анаэробно-аэробной очистки производственных сточных вод, и НТО «Приборсервис» – одна из ведущих фирм России в области очистки нефтезагрязненных природных и техногенных сред, активно использующая биотехнологические способы ремедиации на основе существующих и собственных научно-технических разработок и выпускаемого фирмой специализированного оборудования. <...> Экобиотехнология изучает, разрабатывает и применяет такие уже достаточно развитые технологии и методы, как биологическая очистка сточных вод (в аэротенках, на биофильтрах), переработка органических отходов (приготовление компостов, анаэробное сбраживание в метантенках и реакторах других конструкций, получение кормовых добавок и биоудобрений), биологическая дезодорация газов, а также сравнительно новые, применяемые для очистки загрязненных почв (биоремедиация почв), донного ила, осадков, водоемов, восстановления плодородия земель, получения и модификации «экологически дружественных» полимеров, поверхностно-активных веществ и других материалов и соединений с полезными свойствами, предотвращения коррозии, повреждений и обрастаний, в мониторинге и индикации. <...> В настоящее время в индустриально развитых странах биологические методы все более активно используются для решения проблем очистки загрязненных сред и восстановления нарушенных экосистем. <...> Среди примеров относительно новых направлений исследований: очистка почв от тяжелых металлов растениями-концентраторами (фиторемедиация); удаление загрязнений из воды с помощью водорослей, бактерий, грибов и биосорбентов, созданных на их основе; очистка природных сред от загрязнений с помощью специфических биопрепаратов и др. <...> В области переработки, утилизации твердых, жидких, газообразных отходов <...>
Прикладная_экобиотехнология _учебное_пособие__в_2_т._—_3-е_изд._(эл.).pdf
УДК 504.06+574+663.1 ББК 30.16:20.1я73 П75 С е р и я о с н о в а н а в 2009 г. А в т о р с к и й к о л л е к т и в: А. Е. Кузнецов, Н. Б. Градова, С. В. Лушников, М. Энгельхарт, Т. Вайссер, М. В. Чеботаева Прикладная экобиотехнология [Электронный ресурс] : учебП75 ное пособие : в 2 т. Т. 1 / А. Е. Кузнецов [и др.].—3-е изд. (эл.).— Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf : 672 с.).—М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015.—(Учебник для высшей школы).— Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". ISBN 978-5-9963-2626-6 (Т. 1) ISBN 978-5-9963-2631-0 В учебном пособии, написанном опытными преподавателями, известными учеными и технологами из России и Германии, систематизирован и обобщен материал по биологическим, инженерным, эколого-экономическим основам, практическим методам и способам реализации современной биотехнологии для решения задач охраны окружающей среды. В томе 1 рассмотрены методы биологической очистки загрязненных вод, дезодорации газовоздушных выбросов, переработки органических отходов (в том числе полимерных материалов) и ремедиации почв. Для студентов, преподавателей вузов, аспирантов, научных работников, инженеров-технологов и других специалистов по биотехнологии, решающих задачи охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов. УДК 504.06+574+663.1 ББК 30.16:20.1я73 Деривативное электронное издание на основе печатного аналога: Прикладная экобиотехнология : учебное пособие : в 2 т. Т. 1 / А. Е. Кузнецов [и др.].—2-е изд.—М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.—629 с. : ил., [4] с. цв. вкл.—(Учебник для высшей школы).— ISBN 978-5-9963-0778-4 (Т. 1); ISBN 978-5-9963-0777-7. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации ISBN 978-5-9963-2626-6 (Т. 1) ISBN 978-5-9963-2631-0 ○ БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010 c
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ..........................................................................................3 Введение ................................................................................................5 Глава 1. Биологическая очистка сточных вод ..................................... 13 1.1. Сточные воды как объекты очистки ............................................ 13 1.1.1. Цель и нормативы очистки сточных вод ....................... 13 1.1.2. Основные показатели загрязненности сточных вод ..................................................................... 15 1.1.3. Особенности сточных вод различного происхождения ............................................................... 29 1.2. Общие принципы очистки сточных вод .................................. 34 1.3. Биологические методы очистки сточных вод .......................... 48 1.3.1. Классификация методов биологической очистки ........ 48 1.3.2. Показатели работы очистных сооружений и их сравнение ................................................................. 52 1.4. Аэробная биологическая очистка ............................................. 56 1.4.1. Биоценозы сооружений аэробной очистки ................... 56 1.4.1.1. Активный ил ............................................................ 57 1.4.1.2. Биопленки и биообрастания ................................... 63 1.4.1.3. Показатели состояния активного ила и биопленок ............................................................. 69 1.4.2. Основные биохимические процессы при аэробной очистке ............................................................................ 73 1.4.3. Очистка с использованием естественных методов ........ 76 1.4.4. Очистка с активным илом .............................................. 79 1.4.4.1. Очистка в аэротенках .............................................. 79 1.4.4.2. Очистка в модифицированных сооружениях ....... 104 1.4.5. Очистка с биопленкой .................................................. 115 1.4.5.1. Очистка на биофильтрах ....................................... 115 1.4.5.2. Очистка в погружных и комбинированных сооружениях ........................................................... 123 1.4.6. Пути совершенствования систем аэробной очистки .. 137 1.5. Анаэробная биологическая очистка ....................................... 149 1.5.1. Биоценозы и биохимические процессы при анаэробной очистке ............................................... 149 1.5.2. Очистка в сооружениях традиционной конструкции .................................................................. 173 1.5.3. Анаэробные реакторы нового поколения .................... 173 1.6. Технологические схемы многостадийной биологической очистки сточных вод ............................................................... 193
Стр.664
664 Оглавление 1.7. Удаление биогенных элементов из сточных вод .................... 204 1.7.1. Биологическое удаление азота ..................................... 206 1.7.1.1. Влияние условий очистки на удаление азота ....... 206 1.7.1.2. Методы и технологии удаления азота ................... 216 1.7.2. Биологическое удаление фосфора ............................... 231 1.7.3. Биологическое удаление серы ...................................... 237 1.8. Обезвоживание осадков очистных сооружений .................... 239 1.9. Малые установки для локальных очистных сооружений .............................................................................. 258 Глава 2. Биологическая очистка и дезодорация газовоздушных выбросов ....................................................281 Глава 3. Переработка органических отходов ....................................294 3.1. Общая характеристика отходов .............................................. 294 3.2. Микробиологическая переработка органических отходов ..................................................................................... 318 3.2.1. Обогащение кормовым белком .................................... 318 3.2.1.1. Технологические особенности микробиологической конверсии в кормовой белок ................................. 324 3.2.1.2. Выделение и концентрирование биомассы и белковых веществ ............................................... 342 3.2.1.3. Технико-химический контроль и обеспечение качества продукции ............................................... 347 3.2.1.4. Принципы организации малоотходного производства .......................................................... 350 3.2.1.5. Особенности переработки в кормовые продукты некоторых отходов ................................ 353 3.2.2. Силосование ................................................................. 368 3.2.3. Компостирование ......................................................... 375 3.2.4. Аэробная стабилизация ................................................ 387 3.2.5. Анаэробное сбраживание и метаногенерация ............. 388 3.2.6. Биоконверсия в тепловую энергию и топливо ............ 393 3.2.7. Биоудобрения и биоинтенсивное земледелие ............. 411 3.2.8. Биодеструкция растительных полимеров и материалов ................................................................. 424 3.2.9. Биодеградация синтетических полимерных материалов и использование биодеградируемых пластиков ...................................................................... 430 3.2.10. Складирование и захоронение твердых отходов......... 444 3.3. Вермикультивирование и вермикомпостирование ............... 451 3.3.1. Особенности дождевых червей как биологических объектов культивирования ........................................... 452 3.3.2. Свойства продуктов и применение вермикультивирования и вермикомпостирования ..... 456 3.3.3. Технологические основы вермикультивирования и вермикомпостирования ............................................. 463
Стр.665
Оглавление 665 Глава 4. Биоремедиация почв ............................................................472 4.1. Основные факторы, влияющие на выбор способов ремедиации почв ..................................................... 472 4.2. Классификация методов и технологий ремедиации ............. 481 4.3. Небиологические методы и технологии ремедиации ............ 483 4.3.1. Методы ex situ и on site ................................................... 483 4.3.1.1. Извлечение и захоронение .................................... 483 4.3.1.2. Фиксирование и стабилизация ............................. 484 4.3.1.3. Фракционирование ............................................... 486 4.3.1.4. Извлечение загрязнений ....................................... 487 4.3.1.5. Термообработка ..................................................... 491 4.3.1.6. Деструктивная очистка .......................................... 493 4.3.2. Методы in situ ................................................................ 499 4.3.2.1. Локализация загрязнения ..................................... 500 4.3.2.2. Промывка и отдувка .............................................. 511 4.3.2.3. Термообработка ..................................................... 517 4.3.2.4. Барьеры .................................................................. 521 4.3.2.5. Деструктивная очистка .......................................... 527 4.3.2.6. Электрокинетическая обработка .......................... 528 4.4. Биологические и комбинированные методы ......................... 529 4.4.1. Самоочищение (природное истощение) ..................... 530 4.4.2. Биостимулирование in situ ............................................ 532 4.4.3. Биоаугментация ............................................................ 545 4.4.4. Биоконцентрирование и локализация ......................... 548 4.4.5. Биомобилизация и биовыщелачивание ....................... 551 4.4.6. Реакционно-активные биобарьеры ............................. 552 4.4.7. Обработка в штабелях, буртах, насыпях, компостированием ....................................................... 554 4.4.8. Обработка в биореакторах ............................................ 557 4.4.9. Комбинированные и гибридные процессы ................. 560 4.5. Специализированные биопрепараты ..................................... 562 4.5.1. Биопрепараты и их получение ..................................... 562 4.5.2. Биопрепараты для ликвидации загрязнений ............... 567 4.5.3. Биопрепараты для рекультивации территорий и восстановления плодородия почв ............................. 587 4.6. Сравнение методов ремедиации ............................................. 597 4.7. Практические работы и затраты при проведении биоремедиации ............................................ 604 4.7.1. Основные этапы биоремедиационных работ .............. 605 4.7.2. Мониторинг .................................................................. 613 4.7.3. Затраты на ремедиационные мероприятия ................. 616 Сокращения ........................................................................ 621 Предметный указатель ...................................................... 626
Стр.666
Прикладная_экобиотехнология _учебное_пособие__в_2_т._—_3-е_изд._(эл.)_(1).pdf
УДК 504.06+574+663.1 ББК 30.16:20.1я73 П75 С е р и я о с н о в а н а в 2009 г. А в т о р с к и й к о л л е к т и в: А. Е. Кузнецов, Н. Б. Градова, С. В. Лушников, М. Энгельхарт, Т. Вайссер, М. В. Чеботаева Прикладная экобиотехнология [Электронный ресурс] : учебП75 ное пособие : в 2 т. Т. 2 / А. Е. Кузнецов [и др.].—3-е изд. (эл.).— Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf : 492 с.).—М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015.—(Учебник для высшей школы).— Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". ISBN 978-5-9963-2627-3 (Т. 2) ISBN 978-5-9963-2631-0 В учебном пособии, написанном опытными преподавателями, известными учеными и технологами из России и Германии, систематизирован и обобщен материал по биологическим, инженерным, экологоэкономическим основам, практическим методам и способам реализации современной биотехнологии для решения задач охраны окружающей среды. В томе 2 рассмотрены методы очистки водоемов и водохранилищ с применением растений и водорослей, удаления нефтезагрязнений и тяжелых металлов, биомониторинг и биоиндикация, а также эколого-экономические и нормативно-законодательные основы природоохранной деятельности. Для студентов, преподавателей вузов, аспирантов, научных работников, инженеров-технологов и других специалистов по биотехнологии, решающих задачи охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов. УДК 504.06+574+663.1 ББК 30.16:20.1я73 Деривативное электронное издание на основе печатного аналога: Прикладная экобиотехнология : учебное пособие : в 2 т. Т. 2 / А. Е. Кузнецов [и др.].—2-е изд.—М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.—485 с. : ил., [4] с. цв. вкл.—(Учебник для высшей школы).— ISBN 978-5-9963-0779-1 (Т. 2); ISBN 978-5-9963-0777-7. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации ISBN 978-5-9963-2627-3 (Т. 2) ISBN 978-5-9963-2631-0 ○ БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010 c
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ Глава 5. Использование растений и водорослей для очистки загрязненных вод и почв .........................................................3 5.1. Особенности накопления и трансформации загрязнений растениями и водорослями .........................................................3 5.2. Методы очистки и обезвреживания загрязненных сред с использованием водорослей и растений ............................... 11 5.3. Биопруды и гидроботанические площадки ............................. 14 5.3.1. Биопруды......................................................................... 14 5.3.2. Гидроботанические площадки ........................................ 18 5.3.3. Водоросли и растения-макрофиты биопрудов и гидроботанических площадок ..................................... 23 5.4. Фиторемедиация ....................................................................... 28 5.4.1. Фитоэкстракция ............................................................. 28 5.4.2. Фитотрансформация, фитодеградация, фитоиспарение ............................................................... 35 5.4.3. Ризосферная биоремедиация ......................................... 39 5.4.4. Фитостабилизация .......................................................... 42 5.4.5. Фитозаградительные барьеры ........................................ 43 5.4.6. Изолирующий растительный покров ............................ 45 5.4.7. Ризофильтрация .............................................................. 46 5.4.8. Поля орошения ............................................................... 48 5.4.9. Выбор и пути совершенствования фитометодов очистки природных сред ................................................ 52 5.4.10. Содержание практических работ при проведении фиторемедиации ............................................................. 58 5.4.11. Затраты на фиторемедиацию ......................................... 58 Глава 6. Восстановление озерных экосистем ................................... 60 6.1. Антропогенное нарушение озерных экосистем ....................... 60 6.2. Методы восстановления экосистем озер и водохранилищ ..... 66 6.2.1. Предотвращение эвтрофикации .................................... 68 6.2.2. Борьба с заилением и зарастанием макрофитами и водорослями ................................................................. 72 6.2.3. Борьба с загрязнением органическими ксенобиотиками и тяжелыми металлами ................................................... 78 6.2.4. Восстановление закисленных озер ................................ 80 6.2.5. Устранение теплового загрязнения ................................ 81 6.2.6. Восстановление обмелевших и ранее спущенных озер..... 82 6.2.7. Снижение негативного влияния рекреации .................. 82 6.3. Содержание практических работ при восстановлении озерных экосистем ......................................... 83
Стр.484
484 Оглавление Глава 7. Очистка загрязненных сред от нефти и нефтепродуктов .................................................................. 88 7.1. Состав нефти и нефтепродуктов .............................................. 88 7.2. Особенности воздействия нефти и нефтепродуктов на природные среды .................................................................. 93 7.3. Особенности и условия трансформации нефти и нефтепродуктов в водных и почвенных средах ..................... 96 7.4. Способы очистки от загрязнения нефтью и нефтепродуктами ................................................................. 105 7.5. Проведение ремедиационных и рекультивационных работ при загрязнении поверхности водоемов и почв .................... 111 7.6. Особенности проведения очистных работ при загрязнении подземных горизонтов и грунтовых вод ................................. 135 Глава 8. Биологическое удаление тяжелых металлов и радионуклидов ........................................................................ 140 8.1. Тяжелые металлы и радионуклиды как приоритетные загрязнения ............................................................................. 140 8.2. Очистка водных сред ............................................................... 142 8.3. Очистка почвенных сред и твердых отходов .......................... 157 Глава 9. Биоповреждения и биокоррозия .........................................171 9.1. Определение и классификация биоповреждений ................. 171 9.2. Микробиологическая коррозия и повреждение материалов ............................................................................... 173 9.2.1. Коррозия металлических изделий ............................... 177 9.2.2. Коррозия зданий и строительных материалов ........... 186 9.2.3. Повреждение полимерных материалов ....................... 189 9.2.4. Повреждение микроорганизмами других материалов ......................................................... 191 9.3. Защита материалов от биоповреждений ................................ 193 Глава 10. Мониторинг окружающей среды, биотестирование и биоиндикация .....................................................................200 10.1. Мониторинг ............................................................................ 200 10.2. Биотестирование и биоиндикация ......................................... 204 10.2.1. Химические тест-методы ............................................. 205 10.2.2. Методы биотестирования и биоиндикации ................ 206 10.3. Особенности биоиндикации в природных средах ................. 225 10.3.1. Биоиндикация в воздухе .............................................. 226 10.3.2. Биоиндикация водных экосистем ............................... 228 10.3.3. Биоиндикация загрязнения почвы ............................. 231 Глава 11. Токсикологическое и экологическое нормирование ........236 11.1. Цели, задачи и основные принципы ...................................... 236 11.2. Методология санитарно-гигиенического нормирования ......................................................................... 240
Стр.485
Оглавление 485 11.3. Особенности нормирования загрязнения природных сред ...... 244 11.3.1. Нормирование загрязняющих веществ в воздухе ....... 244 11.3.2. Нормирование загрязняющих веществ в водных объектах .......................................................... 247 11.3.3. Нормирование загрязняющих веществ в почве .......... 250 11.4. Расчеты ПДВ и ПДС ............................................................... 257 11.5. Особенности экологического нормирования ........................ 258 11.6. Биобезопасность, особенности получения разрешений на использование и нормирование воздействия компонентов биотехнологических производств и биопрепаратов ..................................................................... 263 Глава 12. Законодательные и эколого-экономические механизмы реализации природоохранных технологий ....275 12.1. Природоохранное законодательство в России ...................... 275 12.2. Механизмы реализации природоохранной деятельности ..... 277 12.2.1. Административно-правовые механизмы .................... 278 12.2.2. Экономические механизмы ......................................... 283 12.2.3. Организационно-управленческие средства ................ 291 12.3. Оценка качества окружающей среды, ОВОС и оценка риска ... 305 12.3.1. Оценка качества окружающей среды .......................... 305 12.3.2. Оценка воздействия на окружающую среду ............... 311 12.3.3. Оценка риска ................................................................ 316 12.4. Малоотходные технологии и экологически чистое производство ............................................................... 326 12.4.1. Ресурсосберегающие, малоотходные и безотходные технологии ......................................... 326 12.4.2. Экологически чистое производство ........................... 328 12.4.3. Экологически чистые биотехнологии и биологическая очистка сточных вод.................................................... 342 12.5. Эколого-экономическая оценка природоохранных технологий .............................................................................. 348 12.5.1. Выбор технологических и конструкторских решений ...................................................................... 348 12.5.2. Затраты на природоохранную деятельность, экологический ущерб и эколого-экономический эффект .......... 351 Приложение 1. Оценочный технико-экономический расчет процессов биосинтеза и биологической очистки .......................356 Приложение 2. Методики определения токсичности воды и мутагенного действия с использованием биотест-систем ...........................405 Литература ..........................................................................................411 Сокращения ........................................................................................441 Предметный указатель ......................................................................446
Стр.486