黑里贝特·因萨姆和英格丽德·弗兰克-怀特等编著的《微生物的作用》微生物在有机废物的好氧和厌氧消化过程中都起到了关键作用。十年前，对消化过程中的微生物群落的结构和功能多样性方面的研究还很有限，然而，分子生物学方法的发展使得人们可以对能将废弃物资源化的微生物群落进行深入的研究，从而能够更好地了解微生物的动力学特征。

黑里贝特·因萨姆和英格丽德·弗兰克-怀特等编著的《微生物的作用》对两种最常用的微生物处理过程——堆肥（好氧）过程和消化（厌氧）过程进行了全面、具体的介绍，包括两种处理过程中涉及的微生物种类、各种环境条件和微生物之间的相互关系、工艺设备、处理过程中的监测指标及监测方法等。全书包括16章，讨论了消化过程诸多方面的问题。前几章集中讨论了不同类型废弃物处理中的微生物群落，包括堆肥、蚯蚓堆肥和厌氧消化。后面的章节讨论了最终产品中存在的“好”的和“坏”的微生物。后面的章节介绍了应用基础研究和土壤微生物群落处理废物的研究成果，希望读者能充分体会生物废弃物处理技术的艺术，并且通过阅读最后一章，能学会如何更好地利用微生物的代谢途径。《微生物的作用》可供从事环境工程、环境科学、固体废物、生物堆肥等相关研究的科研人员使用，也町供高等院校环境专业师生和其他感兴趣的人士参考阅读。

第1章 好氧废弃物处理和厌氧废弃物处理中的微生物1

 1.1 概述1

 1.2 底物1

1.2.1 木质素1

1.2.2 纤维素2

1.2.3 半纤维素（木聚糖、果胶、淀粉）2

1.2.4 微生物细胞壁组成成分：胞壁质和几丁质2

 1.3 好氧或厌氧降解：四段微生物作用过程3

1.3.1 堆肥3

1.3.2 厌氧消化5

 1.4 分子工具在堆肥和厌氧污泥微生物群落差异研究中的应用11

 1.5 碳氮平衡15

 1.6 结论16

参考文献17

第2章 通过发酵回收生物能的近期发展26

 2.1 引言26

 2.2 生物乙醇发酵27

 2.3 甲烷发酵29

 2.4 其他发酵产品30

 2.5 微生物甲烷生产的最佳发酵条件、瓶颈和过程控制30

2.5.1 甲烷发酵的缺点30

2.5.2 氨抑制31

2.5.3 微量元素的供给32

2.5.4 发酵温度32

2.5.5 保留时间32

 2.6 发酵罐性能的参考标准33

 2.7 发酵的控制和监测33

 2.8 微生物能源转化的可持续性34

2.8.1 过程能源需求和温室气体排放34

2.8.2 副产品对生物能源可持续性的影响35

2.8.3 物质和能量平衡35

2.8.4 微生物能源转化潜力37

参考文献38

第3章 高浓度废水产生甲烷过程中的共生微生物群落44

 3.1 甲烷44

3.1.1 甲烷的来源44

3.1.2 甲烷的双重特征45

 3.2 高浓度废水的组成成分45

 3.3 甲烷生产过程46

3.3.1 甲烷反应器46

3.3.2 甲烷形成的影响因素47

 3.4 高浓度废水产生甲烷的微生物48

3.4.1 厌氧产甲烷食物链48

3.4.2 高效厌氧消化中的产甲烷古细菌48

3.4.3 互生产乙酸细菌49

 3.5 前景52

参考文献53

第4章 沼气技术——控制气体流量以提高混合、加热和脱硫58

 4.1 历史发展58

4.1.1 欧洲58

4.1.2 亚洲59

4.1.3 数值工具和现有技术59

 4.2 BIO4GAS方法60

4.2.1 方法的发展60

4.2.2 混合和搅拌61

4.2.3 加热62

4.2.4 硫化氢氧化63

 4.3 结论65

参考文献65

第5章 蚯蚓堆肥技术：蚯蚓促进微生物的作用68

 5.1 什么是蚯蚓堆肥技术？68

 5.2 蚯蚓69

 5.3 蚯蚓堆肥食物网70

 5.4 蚯蚓堆肥的运行过程71

 5.5 蚯蚓堆肥过程中蚯蚓对微生物降解的促进和加速73

 5.6 在蚯蚓堆肥过程中蚯蚓对微生物群落的影响74

5.6.1 蚯蚓对微生物群落结构的影响74

5.6.2 蚯蚓对微生物群落活动的影响76

5.6.3 在蚯蚓堆肥过程中蚯蚓对总大肠菌群的影响77

5.6.4 蚯蚓对微生物群落组成的影响78

5.6.5 分子工具在蚯蚓堆肥研究中的应用79

 5.7 结论79

参考文献79

第6章 堆肥的微生物活性与堆肥稳定性的关系83

 6.1 概述83

 6.2 堆肥过程中的重要条件84

 6.3 堆肥过程中的微生物活性84

 6.4 堆肥的稳定性86

6.4.1 堆肥稳定性的定义86

6.4.2 堆肥稳定性评价87

 6.5 堆肥的稳定性和农业用途90

6.5.1 堆肥在保护土壤质量中起的作用90

6.5.2 使用不稳定堆肥的启示91

 6.6 结论91

参考文献92

第7章 新的分子工具在监测规模堆肥中的作用98

 7.1 介绍98

7.1.1 堆肥过程中的微生物99

 7.2 研究微生物多样性的分子方法99

7.2.1 序列101

7.2.2 指纹图谱法102

7.2.3 微阵列的阴性选择103

7.2.4 诊断芯片103

7.2.5 定量实时PCR法104

 7.3 结论105

参考文献105

第8章 堆肥抑制的生产和应用：环境、食物及健康优势110

 8.1 引言110

 8.2 堆肥过程111

 8.3 堆肥过程的控制112

 8.4 肥堆的抑制性112

 8.5 抑制机理113

8.5.1 生物因素113

8.5.2 非生物活动114

 8.6 堆肥茶116

 8.7 评估堆肥抑制性的测试116

 8.8 抑制性堆肥的使用117

 8.9 农业中的农药117

 8.10 结束语118

参考文献119

第9章 堆肥卫生设施123

 9.1 简介123

9.1.1 卫生、堆肥化的重要因素123

9.1.2 屏障——产品的应用124

 9.2 风险因素124

9.2.1 原料124

9.2.2 堆肥原料的污染124

 9.3 带来风险的生物体124

9.3.1 肠道病原菌125

9.3.2 其他致病细菌126

9.3.3 致病病毒126

9.3.4 致病寄生生物126

 9.4 灭活过程127

 9.5 堆肥中的热量产生128

 9.6 堆肥中的热量分布130

 9.7 搅拌的功能132

 9.8 灭活的计算133

 9.9 堆肥过程的卫生水平的检验134

参考文献135

第10章 在动物健康促进和植物保护中的微生物拮抗剂138

 10.1 促进健康的微生物拮抗剂138

10.1.1 肠道细菌的竞争力138

10.1.2 寻找抗生素的替代品140

10.1.3 微生物饲料添加剂：等待接受142

 10.2 微生物植物保护剂142

10.2.1 拮抗剂在植物保护方面的应用143

10.2.2 靶子与士兵：植物表面和内部的微生物生态学143

10.2.3 来自自然——回归自然：筛选新的拮抗微生物145

10.2.4 商业应用的艰难历程146

10.2.5 前景：为市场接受的有竞争力的产品147

 10.3 结论147

参考文献147

第11章 有益和有害微生物的相互作用：从堆肥过程到堆肥的应用151

11.1 简介151

11.2 堆肥过程开始时的微生物152

11.3 堆肥过程中微生物的演替152

11.4 堆肥控制对微生物群落的影响153

11.5 有害微生物的杀灭154

11.6 有益微生物群在堆肥化过程中的发展155

11.7 堆肥改良对土壤微生物群的影响156

11.8 结论157

参考文献158

第12章 堆肥微生物群落与植物的相互作用163

 12.1 微生物生态学方法163

12.1.1 微生物群落评测165

12.1.2 克隆库165

12.1.3 DNA芯片166

 12.2 堆肥系统166

 12.3 堆肥的应用对土壤中微生物群落的影响167

 12.4 堆肥的应用对根系和根际微生物群落的影响168

 12.5 结论171

参考文献172

第13章 土壤的退化和修复：微生物及其功能178

 13.1 土壤质量178

 13.2 半干旱地区的土壤退化179

 13.3 微生物活动和土壤退化180

 13.4 基于微生物参数的土壤质量指数180

 13.5 利用有机改良剂进行土壤修复——以一个半干旱地区的研究为例182

13.5.1 半干旱地区有机改良剂的短期影响：对土壤微生物群落大小、活动和结构的影响182

13.5.2 半干旱地区有机改良剂的长期影响：对土壤微生物群落活动和结构的影响185

 13.6 有机废弃物的宏蛋白质组学186

 13.7 结论和最后的话186

参考文献187

第14章 堆肥产物会影响土壤微生物群落吗？191

 14.1 引言191

 14.2 作为生物肥料的堆肥192

 14.3 堆肥作为土壤改良剂的使用192

 14.4 堆肥改良剂如何影响土壤微生物193

14.4.1 堆肥改良剂对微生物数量的影响193

14.4.2 堆肥改良剂对微生物活性的影响194

14.4.3 堆肥改良剂对微生物群落结构和多样性的影响195

 14.5 案例研究——不同种类堆肥产物对农场土壤微生物的长期影响196

14.5.1 试验设计196

14.5.2 结果和讨论197

14.5.3 展望200

 14.6 结论200

参考文献201

第15章 生物有机肥在泰国有机农业系统的生产和使用：个案研究206

 15.1 概述206

15.1.1 生态农业的目标206

15.1.2 泰国的有机农业207

15.1.3 生物有机肥的前景207

 15.2 材料和方法208

15.2.1 选择生产生物有机肥的原料208

15.2.2 根际促生菌（PGPR）的特性和生产208

15.2.3 生物有机肥在农业种植系统中的应用209

15.2.4 生物有机肥料的质量控制210

 15.3 生物有机肥产品的结果和在农业种植系统中的应用210

15.3.1 生物有机肥产品及其特性210

15.3.2 生物有机肥在农业种植系统中的应用211

15.3.3 生物有机肥的质量控制212

 15.4 讨论213

15.4.1 影响优质有机肥生产的因素213

15.4.2 有机肥改良剂对土壤性质的影响214

15.4.3 根际促生菌对促进植物成长的效应215

 15.5 结论：生物有机肥应用的新兴研究、教育和扩展需求216

参考文献216

第16章 挑战、机遇和未来的研究需求219

 16.1 全球挑战219

16.1.1 废物管理220

16.1.2 土地退化和土壤侵蚀220

16.1.3 人口增长、食物需求和疾病221

16.1.4 能源需求221

16.1.5 气候变化222

 16.2 微生物对解决当前全球挑战的作用222

参考文献224

附录226