《環(huán)境生物學(xué)》課程教學(xué)大綱

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1、《環(huán)境生物學(xué)》課程教學(xué)大綱 一、課程基本信息 課程代碼：260411 課程名稱：環(huán)境生物學(xué) 英文名稱：Environmental Biology 課程類別：專業(yè)選修課 學(xué) 時：54 學(xué)　　分：3.0 適用對象: 環(huán)境科學(xué)專業(yè) 考核方式：考試 先修課程：無 二、課程簡介 環(huán)境生物學(xué)主要探討生物與受損環(huán)境之間的相互作用和調(diào)控機理。環(huán)境生物學(xué)是環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境毒理學(xué)、環(huán)境化學(xué)、普通生物學(xué)等相關(guān)科學(xué)的交叉學(xué)科，它包含了污染生態(tài)學(xué)、生態(tài)毒理學(xué)等不同分支學(xué)科的內(nèi)容，該學(xué)科主要研究人類活動對生態(tài)系統(tǒng)造成的環(huán)境污染、生態(tài)破壞對人類及生物產(chǎn)生的效應(yīng)以及人類和生物

2、對這種環(huán)境污染、生態(tài)破壞的產(chǎn)生的響應(yīng)，其目的在于為維護人類生態(tài)健康，保護和改善人類生存與發(fā)展的環(huán)境，合理利用自然和自然資源提供科學(xué)基礎(chǔ)，促進環(huán)境和生物相互關(guān)系以利于人類的生存和社會可持續(xù)發(fā)展。 三、課程性質(zhì)與教學(xué)目的 通過本課程的教學(xué)，幫助學(xué)生了解環(huán)境污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為和對生物體的危害，以及生物體在凈化環(huán)境污染中的作用，使學(xué)生充分理解環(huán)境污染和生物之間的相互作用，更深層次地認(rèn)識到環(huán)境保護的重要性。 本課程要求學(xué)生掌握環(huán)境污染物在生物體內(nèi)從吸收到排泄的整個行為過程，和環(huán)境污染對生物在各級水平上的影響，了解污染物的生物效應(yīng)的檢測方法。掌握生物凈化污染物的基本原理，了解生物凈化的基本

3、方法和常用的工藝。該學(xué)科主要培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生認(rèn)識生物與環(huán)境的相互關(guān)系及其基本規(guī)律，了解和掌握環(huán)境生物學(xué)的基本識； 本課程要求學(xué)生應(yīng)具備普通物學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)概論等相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)知識和理論。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握環(huán)境生物學(xué)的基本理論、研究方法和技術(shù)，同時拓寬學(xué)生的學(xué)術(shù)視野和知識結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生整體綜合素質(zhì)。為今后進一步的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。 四、教學(xué)內(nèi)容及要求 緒論（2課時） （一） 目的與要求 1. 掌握環(huán)境生物學(xué)的概念、研究內(nèi)容與任務(wù)； 2. 認(rèn)識環(huán)境科學(xué)與環(huán)境問題，環(huán)境科學(xué)的發(fā)展歷史。 3. 了解環(huán)境生物學(xué)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系，環(huán)境生物學(xué)的發(fā)展趨勢。 （

4、二） 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 環(huán)境科學(xué)概述 1． 主要內(nèi)容：環(huán)境科學(xué)與環(huán)境問題，環(huán)境科學(xué)的發(fā)展歷史。 2． 基本概念和知識點：人與環(huán)境，環(huán)境問題，溫室效應(yīng)，臭氧層破壞，酸雨，增長的極限，生存的策略，環(huán)境科學(xué) 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解環(huán)境問題的由來，環(huán)境科學(xué)的發(fā)展歷史。 第二節(jié) 環(huán)境生物學(xué)概述 1． 主要內(nèi)容：環(huán)境生物學(xué)概念，環(huán)境生物學(xué)的形成與發(fā)展，環(huán)境生物學(xué)研究內(nèi)容與任務(wù)（研究對象及目的，任務(wù)與研究內(nèi)容），環(huán)境生物學(xué)的研究方法（野外調(diào)查、試驗、模擬），環(huán)境生物學(xué)的發(fā)展趨勢（生態(tài)毒理學(xué)、生物凈化、生物凈化、保護生態(tài)學(xué)），環(huán)境生物學(xué)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)

5、系等。 2． 基本概念和知識點：環(huán)境生物學(xué)概念、形成與發(fā)展、研究內(nèi)容與任務(wù)、研究方法、發(fā)展趨勢，環(huán)境生物學(xué)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：掌握環(huán)境生物學(xué)概念、研究內(nèi)容與任務(wù)，了解環(huán)境生物學(xué)的發(fā)展趨勢。 （三） 課后練習(xí) 1．你認(rèn)為環(huán)境科學(xué)的形成及其研究范疇與傳統(tǒng)學(xué)科有哪些異同？ 2．環(huán)境生物學(xué)的研究對象與目的是什么？ 3．環(huán)境生物學(xué)在環(huán)境科學(xué)研究中有哪些作用？ 4．如何開展環(huán)境生物學(xué)研究？ （四） 教學(xué)方法與手段 課堂講授 第一篇 環(huán)境污染的生物效應(yīng) 第一章 環(huán)境污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為（5課時） （一） 目的與要求 1． 掌握環(huán)境生物效應(yīng)，

6、優(yōu)先控制污染物，污染物形態(tài)，污染物遷移，污染物轉(zhuǎn)化，生物濃縮、生物積累、生物放大和濃縮系數(shù)等概念； 2． 熟悉污染物進入生物體內(nèi)的途徑、在體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化、生物濃縮、生物積累、生物放大及其機理； 3． 了解生物對污染物在環(huán)境中行為的影響。 （二） 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 環(huán)境污染概述 1． 主要內(nèi)容：環(huán)境污染，污染源，污染物，優(yōu)先污染物。 2． 基本概念和知識點：環(huán)境污染（環(huán)境生物效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、物理效應(yīng)），污染源（工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、生活），污染物（生產(chǎn)性、生活污染物），優(yōu)先污染物 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解環(huán)境污染概況。 第二節(jié)

7、污染物在環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化 1． 主要內(nèi)容：污染物在環(huán)境中的遷移，污染物的形態(tài)和分布，污染物在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化，污染物的生物地球化學(xué)循環(huán)。 2． 基本概念和知識點：污染物的遷移方式，影響遷移的因素，污染物的形態(tài)、分布， 污染物的轉(zhuǎn)化形式，大氣中的轉(zhuǎn)化，水體中的轉(zhuǎn)化，土壤中的轉(zhuǎn)化，污染物的循環(huán)過程、循環(huán)機理。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解污染物在環(huán)境中的遷移方式、轉(zhuǎn)化形式與機理。 第三節(jié) 污染物在生物體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)運和生物轉(zhuǎn)化 1． 主要內(nèi)容：生物轉(zhuǎn)運，污染物在生物體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化。 2． 基本概念和知識點：生物轉(zhuǎn)運（污染物透過細(xì)胞膜的方式，污染物的吸收，污染物的體內(nèi)分布，污染物的排泄

8、），生物轉(zhuǎn)化，生物轉(zhuǎn)化的過程等。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：掌握生物轉(zhuǎn)運和生物轉(zhuǎn)化等基本概念，了解污染物在生物體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)運和生物轉(zhuǎn)化過程。 第四節(jié) 環(huán)境污染物在生物體內(nèi)的濃縮、積累與放大 1． 主要內(nèi)容：生物濃縮，生物積累，生物放大，生物濃縮系數(shù)，生物濃縮機理和濃縮模型。 2． 基本概念和知識點：生物濃縮，生物積累，生物放大，生物濃縮系數(shù)，生物濃縮機理，生物濃縮模型。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：掌握生物濃縮，生物積累，生物放大等基本概念。 第五節(jié) 生物對污染物在環(huán)境中行為的影響 1． 主要內(nèi)容：生物引起的環(huán)境污染，金屬的生物轉(zhuǎn)化。 2． 基本概念和知識點：環(huán)境中的病原

9、微生物，水體的富營養(yǎng)化，微生物代謝產(chǎn)物與環(huán)境污染，汞的氧化、還原和甲基化，砷的氧化、還原和甲基化，硒的氧化、還原和甲基化，重金屬生物轉(zhuǎn)化的環(huán)境效應(yīng)。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解生物引起的環(huán)境污染及生物對金屬的生物轉(zhuǎn)化。 （三） 課后練習(xí) 1． 名詞解釋：環(huán)境污染，環(huán)境生物效應(yīng)，污染源，污染物，優(yōu)先控制污染物，污染物形態(tài)，污染物遷移，污染物轉(zhuǎn)化 2． 污染物在環(huán)境中的遷移方式和轉(zhuǎn)化途徑。 3． 什么是生物轉(zhuǎn)運？污染物透過細(xì)胞膜的方式。 4． 什么是污染物在體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化？生物轉(zhuǎn)化過程和主要反應(yīng)。 5． 什么是生物濃縮、生物積累、生物放大和濃縮系數(shù)，生物濃縮的機理。 6

10、． 生物對環(huán)境有哪些污染效應(yīng)？ 7． 闡述微生物對金屬汞、砷的生物轉(zhuǎn)化。 （四） 教學(xué)方法與手段 課堂講授、學(xué)生發(fā)言與討論 第二章　污染物對生物的影響（5課時） （一） 目的與要求 1． 掌握化學(xué)污染物對生物聯(lián)合作用等概念； 2． 熟悉污染物在分子、生化、細(xì)胞和個體水平上影響； 3． 了解污染物對生態(tài)系統(tǒng)在各級生物學(xué)水平上的影響。 （二） 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 污染物在生物化學(xué)和分子水平上的影響 1． 主要內(nèi)容：對生物機體酶的影響，對生物大分子的影響。 2． 基本概念和知識點：酶活性的誘導(dǎo)，酶的抑制作用，對蛋白質(zhì)的影響，對DNA的影響，

11、脂質(zhì)的過氧化。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解污染物對生物機體酶和生物大分子的影響。 第二節(jié) 污染物在細(xì)胞和器官水平上的影響 1． 主要內(nèi)容：污染物對細(xì)胞的影響，對組織器官的影響。 2． 基本概念和知識點：對細(xì)胞膜的影響，對細(xì)胞器的影響，靶器官，對組織器官的影響。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解污染物對細(xì)胞和組織器官的影響。 第三節(jié) 污染物在個體水平上的影響 1． 主要內(nèi)容：對死亡的影響，對行為的影響，對繁殖的影響，對生長和發(fā)育的影響。 2． 基本概念和知識點：致死濃度（致死劑量），對水生生物行為的影響（回避行為、捕食行為、警惕行為），對鳥類行為的影響，雌

12、激素等。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解污染物在個體水平上對生物幾個方面的影響。 第四節(jié) 污染物在種群和群落水平的影響 1． 主要內(nèi)容：對生物種群的影響，對生物群落的影響。 2． 基本概念和知識點：種群，種群密度；群落，優(yōu)勢種，耐污種，敏感種，起群落組成和結(jié)構(gòu)的改變，對物種多樣性的影響。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解污染物在種群和群落水平對生物的影響。 第五節(jié) 化學(xué)污染物對生物的聯(lián)合作用 1． 主要內(nèi)容：協(xié)同作用，相加作用，獨立作用，拮抗作用，聯(lián)合作用的研究方法。 2． 基本概念和知識點：協(xié)同作用，相加作用，獨立作用，拮抗作用，聯(lián)合作用的研究方法。 3． 問題與應(yīng)用

13、（能力要求）：了解化學(xué)污染物對生物的聯(lián)合作用。 （三） 課后練習(xí) 1． 何為酶的抑制和誘導(dǎo)作用？舉例說明污染物對酶的抑制和誘導(dǎo)作用。 2． 闡述污染物對生物大分子的影響。 3． 污染物在細(xì)胞水平上的影響有哪些？ 4． 什么是靶器官？污染物對生物組織器官的影響。 5． 什么是行為毒性？污染物對水生生物行為的影響。 6． 環(huán)境激素有哪幾類？環(huán)境激素的危害。 7． 何為優(yōu)勢種、敏感種和種的多樣性？ 8． 何為協(xié)同作用、相加作用、獨立作用和拮抗作用？ 9． 什么是抗氧防御系統(tǒng)，其作用是什么？ （四） 教學(xué)方法與手段 課堂講授、學(xué)生發(fā)言與討論 第三章 污染物的生物效應(yīng)檢

14、測（5課時） （一） 目的與要求 1． 掌握毒性試驗、致突變試驗、致癌試驗、致畸試驗和微宇宙試驗等概念、原理和方法； 2． 熟悉污染物的生物測試和測試方法； 3． 了解表示污染物毒性的基本參數(shù)。 （二） 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 生物測試及方式 1． 主要內(nèi)容：生物測試的定義，生物測試的方式，生物測試的標(biāo)準(zhǔn)化。 2． 基本概念和知識點：生物測試，短期生物測試，中期生物測試，長期生物測試，受試生物的選擇，生物測試的標(biāo)準(zhǔn)化。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解生物測試的定義和生物測試的方式，。 第二節(jié) 一般毒性試驗 1． 主要內(nèi)容：生

15、物毒性的基本概念，急性毒性試驗，亞慢性和慢性毒性試驗，蓄積毒性試驗。 2． 基本概念和知識點：毒物與中毒，表示毒性的常用參數(shù)（毒性試驗常用參數(shù)：致死劑量、絕對致死劑量、半致死劑量、最小致死劑量、最大耐受劑量，最大無作用劑量，最小有作用劑量，毒作用帶，半數(shù)效應(yīng)濃度，毒物單位與分級），哺乳動物急性毒性試驗，水生生物急性毒性試驗，蚯蚓急性毒性試驗，亞慢性毒性試驗，慢性毒性試驗，蓄積毒性試驗。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：掌握生物毒性的基本概念，了解幾種毒性試驗的試驗對象與方法。 第三節(jié) 生物的分子和細(xì)胞水平檢測 1． 主要內(nèi)容：加合物測定，一般代謝酶的活性測定，解毒系統(tǒng)酶類誘導(dǎo)作用的檢測，

16、抗氧化防御系統(tǒng)檢測。 2． 基本概念和知識點：DNA—加合物的測定，蛋白加合物；乙酰膽堿脂酶，腺三磷酶；混合功能氧化酶的誘導(dǎo)作用，谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶；過氧化氫酶，谷胱甘肽過氧化酶。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解生物的分子和細(xì)胞水平檢測的幾種方法。 第四節(jié) 生物致突變、致畸和致癌效應(yīng)檢測 1． 主要內(nèi)容：致突變效應(yīng)，致畸效應(yīng)，致畸作用的評價，致癌效應(yīng)。 2． 基本概念和知識點：突變，基因突變，染色體畸變，體外基因突變試驗，哺乳動物體細(xì)胞株突變試驗，細(xì)胞遺傳學(xué)試驗（染色體畸變試驗、微核試驗），體內(nèi)基因突變試驗，DNA損傷試驗；致畸作用，致畸作用的毒理學(xué)特點，化學(xué)致畸作用機理；致畸作用

17、的評價；化學(xué)致癌作用和化學(xué)致癌物，細(xì)胞癌變學(xué)說，癌變過程及其機理，致癌試驗。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：掌握基因突變，染色體畸變，致畸作用等概念，了解生物致突變、致畸和致癌效應(yīng)檢測的方法。 第五節(jié) 微宇宙法 1． 主要內(nèi)容：微宇宙法簡介，標(biāo)準(zhǔn)化水生微宇宙，燒杯水生微宇宙，室外水生微宇宙，土壤核心微宇宙，模擬農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。 2． 基本概念和知識點：微宇宙法（模型生態(tài)系統(tǒng)法），自然宇宙和人工宇宙，標(biāo)準(zhǔn)化水生微宇宙，燒杯水生微宇宙（混合燒杯培養(yǎng)），室外水生微宇宙（中宇宙），土壤核心微宇宙（SCM），模擬農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解化學(xué)污染物對生物的聯(lián)合作用。

18、 （三） 課后練習(xí) 1． 什么是生物測試？生物測試的基本類型。 2． 受試生物選擇的條件。 3． 半數(shù)致死劑量、蓄積系數(shù)、最大無作用劑量和最小有作用劑量。 4． 急性毒性試驗和慢性試驗的一般程序。 5． 致突變、致畸效應(yīng)和致癌效應(yīng)的基本概念。 6． 致畸物的致畸作用具有什么毒理學(xué)特點，這些特點在致畸試驗中有什么意義？ 7． 微宇宙的基本概念，舉例說明微宇宙試驗的設(shè)計。 （四） 教學(xué)方法與手段 課堂講授、學(xué)生發(fā)言與討論 第四章 環(huán)境質(zhì)量的生物監(jiān)測與生物評價（5課時） （一） 目的與要求 1． 掌握環(huán)境質(zhì)量、生物監(jiān)測、化學(xué)品的生態(tài)風(fēng)險評價等概念和方法； 2． 熟悉植物

19、監(jiān)測和評價大氣的基本方法；水環(huán)境污染生物監(jiān)測和評價的基本方法。 3． 了解有害物理因素的生物學(xué)效應(yīng)評價。 （二） 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 生物監(jiān)測和環(huán)境質(zhì)量評價概念 1． 主要內(nèi)容：環(huán)境質(zhì)量定義及其基本內(nèi)涵，生物監(jiān)測的概念。 2． 基本概念和知識點：環(huán)境質(zhì)量，環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)，環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境質(zhì)量調(diào)查、監(jiān)測及評價，環(huán)境質(zhì)量調(diào)控與環(huán)境質(zhì)量預(yù)測；水、土壤、大氣的生物監(jiān)測（Biomonitoring）。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解環(huán)境質(zhì)量定義及其基本內(nèi)涵，生物監(jiān)測的概念。 第二節(jié) 生物監(jiān)測與評價 1． 主要內(nèi)容：大氣污染生物監(jiān)測與評價，

20、水污染生物監(jiān)測與評價。 2． 基本概念和知識點：大氣污染的植物監(jiān)測方法（指示植物，大氣污染的細(xì)菌總數(shù)測定），水污染生物監(jiān)測與評價（細(xì)菌學(xué)監(jiān)測，浮游生物檢驗法），水環(huán)境質(zhì)量的生物學(xué)評價，生物標(biāo)志物。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解大氣污染生物監(jiān)測與評價和水污染生物監(jiān)測與評價的基本方法。 第三節(jié) 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價 1． 主要內(nèi)容：生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及其基本內(nèi)涵，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的背景問題，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價參量的選擇及其數(shù)量表征，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量預(yù)測。 2． 基本概念和知識點：生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及其基本內(nèi)涵，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的背景問題，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價參量的選擇及其數(shù)量表征，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量預(yù)測。 3． 問題與

21、應(yīng)用（能力要求）：了解生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價的方法。 第四節(jié) 化學(xué)品生態(tài)風(fēng)險評價 1． 主要內(nèi)容：基本概念，生態(tài)風(fēng)險評價內(nèi)容，生態(tài)風(fēng)險評價程序，化學(xué)品生態(tài)風(fēng)險評價的信息系統(tǒng)。 2． 基本概念和知識點：風(fēng)險，生態(tài)風(fēng)險評價，評價系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，生態(tài)風(fēng)險評價的主要內(nèi)容（暴露評價、受體分析、危害評價、風(fēng)險表征），生態(tài)風(fēng)險評價程序（危害識別、暴露－反應(yīng)估算、暴露評價、風(fēng)險表征），化學(xué)品生態(tài)風(fēng)險評價的信息系統(tǒng)（綜合風(fēng)險信息系統(tǒng)，潛在有毒化學(xué)品國際登記數(shù)據(jù)庫、化學(xué)品信息網(wǎng)）。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：掌握風(fēng)險，生態(tài)風(fēng)險評價等概念，了解化學(xué)品生態(tài)風(fēng)險評價的程序和信息系統(tǒng)。 第五節(jié) 有害物理因素的生物學(xué)效

22、應(yīng)的評價 1． 主要內(nèi)容：環(huán)境噪聲的生物學(xué)效應(yīng)，放射性污染的生物學(xué)效應(yīng)，射頻電磁輻射污染生物學(xué)效應(yīng)。 2． 基本概念和知識點：環(huán)境噪聲污染，環(huán)境噪聲對人體健康的影響，環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)及其居民主觀評價法，噪聲的測量與評價；放射性污染的來源、對人體健康的作用機理、對人體健康的影響，放射性污染的防治；射頻電磁輻射污染源、對人體健康的影響，射頻電磁輻射的檢測。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解環(huán)境噪聲、放射性污染和射頻電磁輻射污染的生物學(xué)效應(yīng)。 （三） 課后練習(xí) 1． 生物監(jiān)測與化學(xué)測試相比有哪些優(yōu)點？存在哪些不足？ 2． 大氣污染的生物監(jiān)測方法有哪些？ 3． 水污染的生物監(jiān)測方法有

23、哪些？ 4． 如何進行水環(huán)境質(zhì)量的生物學(xué)評價？ 5． 化學(xué)品生態(tài)風(fēng)險評價的定義、基本內(nèi)容和評價程序。 6． 生物標(biāo)志物的定義、種類以及在監(jiān)測中的作用。 7． 環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量以及它們的基本內(nèi)涵。 （四） 教學(xué)方法與手段 課堂講授、學(xué)生發(fā)言與討論 第二篇 環(huán)境污染的生物凈化原理 第五章 環(huán)境污染生物凈化的原理（2課時） （一） 目的與要求 1． 掌握環(huán)境質(zhì)量、生物監(jiān)測、化學(xué)品的生態(tài)風(fēng)險評價等概念和方法； 2． 熟悉微生物降解與轉(zhuǎn)化常見污染物的過程以及評價有機污染物的生物可降解性。 3． 了解微生物對化合物的降解與轉(zhuǎn)化的特點與途徑。 （二

24、） 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 環(huán)境污染凈化概述 1． 主要內(nèi)容：環(huán)境污染物的類型和來源，環(huán)境污染治理方法概述，環(huán)境污染的污染與凈化指標(biāo)。 2． 基本概念和知識點：地表水體污染物，大氣污染物，固體污染物，污水處理方法（物理法、化學(xué)法、生物法），大氣污染凈化方法；固體廢棄物處理方法；生物化學(xué)需氧量，化學(xué)需氧量，總需氧量，總有機碳，固體物質(zhì)，含氮化合物，pH值。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解環(huán)境污染物的類型，環(huán)境污染的治理方法及其污染與凈化指標(biāo)。 第二節(jié) 生物對污染凈化原理 1． 主要內(nèi)容：微生物對污染物的降解與轉(zhuǎn)化，廢水生物處理的原理，廢水生物處理的類型

25、。 2． 基本概念和知識點：微生物的特點（個體微小、種類繁多、具有多種降解酶、繁殖快、有巨大的降解能力、共代謝作用），生物降解（光降解、化學(xué)降解、生物降解，氧化作用，還原作用），影響微生物對物質(zhì)降解轉(zhuǎn)化作用的因素（微生物的代謝活性、微生物的適應(yīng)性、化合物的結(jié)構(gòu)、環(huán)境因素），微生物對常見污染物的降解與轉(zhuǎn)化，有機污染物的生物可降解性及其評價方法；廢水生物處理的原理（水體自凈作用，廢水生物處理的作用機理）；廢水生物處理的類型（按所利用的微生物種類，按處理系統(tǒng)中微生物存在的狀態(tài)，按反應(yīng)器的形式分類）。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：熟悉微生物的特點和微生物對常見污染物的降解與轉(zhuǎn)化，了解廢水生物處理

26、的原理與類型。 （三） 課后練習(xí) 1． 水環(huán)境污染有哪些指標(biāo)？為什么BOD和COD能說明水的污染程度和凈化程度？ 2． 請說明有機化合物結(jié)構(gòu)與生物可降解性的相關(guān)性？ 3． 為什么溫度、pH、營養(yǎng)、氧氣等環(huán)境因子能夠影響微生物對廢水中有機化合物的降解與轉(zhuǎn)化？ 4． 何為共代謝？共代謝在有機物的生物降解中有何意義？ 5． 微生物的那些特點使其在環(huán)境污染處理過程這起著不可替代的作用？ 6． 微生物在污染治理、保護環(huán)境方面起著巨大作用，如何進一步發(fā)揮微生物在這方面的潛力，請談?wù)勀目捶ā? （四） 教學(xué)方法與手段 課堂講授、學(xué)生發(fā)言與討論 第六章 環(huán)境污染物的生物凈化方法（

27、6個課時） （一） 目的與要求 1． 掌握好氧微生物處理、等概念和方法； 2． 熟悉環(huán)境微生物處理方法及其工藝流程。 3． 了解生物處理固體廢棄物和大氣污染物的技術(shù)。 （二） 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 廢水的好氧生物處理 1． 主要內(nèi)容：活性污泥法，生物膜法。 2． 基本概念和知識點：活性污泥法的基本特征，活性污泥法的主要類型及其基本流程（推流式活性污泥法、短時曝氣法、階段曝氣法、生物吸附法、完全混合式活性污泥法等），活性污泥中的微生物，污水處理系統(tǒng)中的酶，活性污泥的工作參數(shù)；生物膜法的特點，生物膜的凈化原理，生物膜的微生物組成，固定床生物處理的主要類

28、型，流化床生物處理技術(shù)，流化床中生物膜法中的指示生物。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解活性污泥法的基本特征及其主要類型，生物膜法的特點及其凈化原理。 第二節(jié) 廢水的厭氧生物處理 1． 主要內(nèi)容：厭氧生物處理的原理及過程，厭氧生物處理的類型，厭氧處理運行過程的安全，高濃度有機廢水厭氧處理與好氧處理的經(jīng)濟分析。 2． 基本概念和知識點：厭氧生物處理，厭氧生物處理的過程，厭氧反應(yīng)器內(nèi)的微生物，厭氧生物處理的影響因素；普通厭氧反應(yīng)器（AP），厭氧接觸反應(yīng)器（ACP），上流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB），厭氧生物濾池（SFF），厭氧流化床反應(yīng)器（AFB），厭氧處理的活性污泥。

29、 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解厭氧生物處理的原理及過程，厭氧生物處理的類型。 第三節(jié) 特定微生物處理及組合工藝 1． 主要內(nèi)容：光合細(xì)菌法，典型的生物處理組合工藝。 2． 基本概念和知識點：光合細(xì)菌（PSB）的特點，PSB處理的工藝流程；A/O工藝，A-A/O工藝,單級A/O工藝。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解光合細(xì)菌法的特點及工藝流程，典型的生物處理組合工藝。 第四節(jié) 廢水的微生物脫氮除磷 1． 主要內(nèi)容：微生物脫氮，微生物除磷。 2． 基本概念和知識點：微生物脫氮的基本原理（硝化作用、反硝化作用），工藝流程，影響因素，應(yīng)用實例；微生物除磷的工藝流程，影響因素，應(yīng)

30、用實例。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解微生物脫氮除磷的基本原理和工藝流程。 第五節(jié) 固體廢棄物的微生物處理 1． 主要內(nèi)容：堆肥，衛(wèi)生填埋，厭氧發(fā)酵(消化)。 2． 基本概念和知識點：堆肥法，好氧堆肥法，厭氧堆肥法；填埋坑中微生物的活動過程，填埋場滲瀝水，填埋場氣體收集；厭氧發(fā)酵過程，對固體廢棄物厭氧發(fā)酵的影響因素。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解固體廢棄物的微生物處理的幾種方法。 第六節(jié) 大氣污染物的微生物處理 1． 主要內(nèi)容：煤炭微生物脫硫，微生物對無機廢氣的處理，微生物對有機廢氣的處理。 2． 基本概念和知識點：煤炭微生物脫硫機理及有關(guān)微生物，微生物的脫硫方法；

31、微生物對無機廢氣的處理，微生物對有機廢氣的處理（微生物吸收法、微生物洗滌法、微生物過濾法）。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解大氣污染物微生物處理的幾種方法。 （三） 課后練習(xí) 1． 好氧生物處理與厭氧生物處理有那些主要區(qū)別？ 2． 什么是活性污泥，活性污泥的組成是什么？為什么活性污泥能降解有機污染物？ 3． 活性污泥法中各種參數(shù)是如何表征微生物的工作狀態(tài)的？ 4． 生物膜的形成及其處理廢水的機理是什么？ 5． 比較活性污泥法與生物膜法中生物學(xué)過程與生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點。 6． 與其他微生物相比較，光合細(xì)菌處理高濃度有機廢水的特點是什么？ 7． 請說明固體廢棄物生物處

32、理方法中的基本生物學(xué)過程。 8． 請說明微生物是如何處理氣體污染物的。 （四） 教學(xué)方法與手段 課堂講授、學(xué)生發(fā)言與討論 第七章 現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境污染治理（6個課時） （一） 目的與要求 1． 掌握基因工程、細(xì)胞工程、酶學(xué)工程、發(fā)酵工程以及生態(tài)工程等概念； 2． 熟悉生物技術(shù)、生態(tài)工程治理環(huán)境污染的基本方法。 3． 了解現(xiàn)代生物技術(shù)治理污染的應(yīng)用成果和廣闊前景。 （二） 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 現(xiàn)代生物技術(shù)的概況 1． 主要內(nèi)容：現(xiàn)代生物技術(shù)概述，現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中應(yīng)用前景。 2． 基本概念和知識點：生物技術(shù)（基因工程、細(xì)胞工程、

33、酶學(xué)工程、發(fā)酵工程），現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展；環(huán)境生物技術(shù)，環(huán)境污染效應(yīng)的認(rèn)識，環(huán)境質(zhì)量評價和環(huán)境污染的生物處理技術(shù)。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解現(xiàn)代生物技術(shù)概況，現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中應(yīng)用前景。 第二節(jié) 基因工程與環(huán)境污染生物治理 1． 主要內(nèi)容：基因工程分子生物學(xué)基礎(chǔ)，基因工程的基本過程，基因工程在環(huán)境污染生物處理中的應(yīng)用，細(xì)胞工程概述，細(xì)胞融合構(gòu)建環(huán)境工程菌。 2． 基本概念和知識點：基因工程，基因工程的工具酶，基因工程的載體，目的基因的分離，目的基因與載體的重組工藝，將目的基因?qū)胧荏w，對目的基因的篩選和檢驗等；降解鹵代芳烴基因工程菌，分解尼龍寡聚物基因工程

34、菌，分解多糖基因工程菌，抗金屬基因工程菌，除草劑降解基因工程菌，殺蟲劑降解基因工程菌。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解基因工程的基本過程及其在環(huán)境污染生物治理中的應(yīng)用。 第三節(jié) 細(xì)胞工程與環(huán)境污染生物處理 1． 主要內(nèi)容：細(xì)胞工程概述，細(xì)胞融合構(gòu)建環(huán)境工程菌。 2． 基本概念和知識點：細(xì)胞培養(yǎng)，細(xì)胞融合，細(xì)胞重組，遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移；原生質(zhì)的制備與融合的方法，原生質(zhì)體融合構(gòu)建環(huán)境工程菌。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：掌握細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合、細(xì)胞重組、遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移等概念，了解原生質(zhì)的制備與融合的方法和原生質(zhì)體融合構(gòu)建環(huán)境工程菌技術(shù)。 第四節(jié) 酶學(xué)工程與環(huán)境污染生物治理 1． 主要內(nèi)

35、容：酶學(xué)工程基本概念及研究現(xiàn)狀，固定化酶，固定化細(xì)胞，廢水凈化生物強化技術(shù)。 2． 基本概念和知識點：酶工程（酶學(xué)原理與化學(xué)工程相結(jié)合的應(yīng)用技術(shù)）；固定化酶及其特點，酶的分離提純，酶固定化方法，可逆可溶性固定化酶，固定化酶反應(yīng)器；固定化細(xì)胞的特點，細(xì)胞的固定化方法，固定化技術(shù)處理廢水；廢水凈化生物強化技術(shù)，生物添加劑，生物活液，使用生物添加劑工程（處理生活污水，處理印染廢水）。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：掌握酶工程等概念，固定化細(xì)胞的特點，了解廢水的固定化處理技術(shù)和凈化生物強化技術(shù)。 第五節(jié) 發(fā)酵工程在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用 1． 主要內(nèi)容：發(fā)酵的基本概念，發(fā)酵工程在環(huán)境污染治理中的

36、應(yīng)用。 2． 基本概念和知識點：發(fā)酵，發(fā)酵工程的基本原理；亞硫酸鹽紙漿廢液乙醇發(fā)酵，酵母循環(huán)系統(tǒng)，廢纖維素的資源化，有機固體廢物的快速堆肥。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解發(fā)酵工程的基本原理及其在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用。 第六節(jié) 生態(tài)工程與污水處理系統(tǒng) 1． 主要內(nèi)容：生態(tài)工程簡介，氧化塘法，水生植物塘，人工濕地處理系統(tǒng)，污水土地處理系統(tǒng)，生態(tài)工程與生態(tài)農(nóng)業(yè)。 2． 基本概念和知識點：生態(tài)工程，生態(tài)工程的類型，氧化塘法的凈化原理、生物組成、分類與功能，綜合生物塘工藝流程及污水凈水效果；以大型水生植物為基礎(chǔ)的處理系統(tǒng)，人工濕地處理系統(tǒng)（蘆葦濕地等），污水土地處理系統(tǒng)（地表漫流系統(tǒng)、

37、慢速滲濾系統(tǒng)、快速滲透系統(tǒng)、自然濕地系統(tǒng)、復(fù)合污水土地處理系統(tǒng)），生態(tài)農(nóng)業(yè)。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解生物技術(shù)、生態(tài)工程治理環(huán)境污染的基本方法和現(xiàn)代生物技術(shù)治理污染的應(yīng)用成果和廣闊前景。 （三） 課后練習(xí) 1． 現(xiàn)代生物技術(shù)的涵義是什么？它在環(huán)境污染治理方面具有什么應(yīng)用前景？ 2． 請敘述基因工程的基本過程以及所涉及的重要工具酶。 3． 在環(huán)境污染治理中，基因工程將會在哪些方面發(fā)揮作用？ 4． 細(xì)胞工程是如何構(gòu)建多功能工程菌，應(yīng)用于環(huán)境污染治理的？ 5． 酶與細(xì)胞固定化有那些方法？ 6． 生態(tài)工程有那些類型？環(huán)境污染治理中是如何運用生態(tài)工程的基本原理的？ 7．

38、 污水的土地處理系統(tǒng)有那幾種類型？ 8． 生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中將發(fā)揮什么作用？ （四） 教學(xué)方法與手段 課堂講授、學(xué)生發(fā)言與討論 第八章 污染環(huán)境的生物修復(fù)（２個課時） （一） 目的與要求 1． 掌握生物修復(fù)技術(shù)，環(huán)境污染的微生物修復(fù)，原位處理，挖掘堆置處理反應(yīng)器處理等概念； 2． 熟悉生物修復(fù)的基本原理和特點，生物修復(fù)的常用技術(shù)方法。 3． 了解生物修復(fù)技術(shù)的理論基礎(chǔ)和生物修復(fù)過程的主要影響因素。 （二） 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 生物修復(fù)的概念及其原理（１個課時） 1． 主要內(nèi)容：生物修復(fù)的基本原理和特點，生物修復(fù)中主要生物種類及其

39、修復(fù)原理。 2． 基本概念和知識點：生物修復(fù)技術(shù)，環(huán)境污染的微生物修復(fù)，微生物的類型，影響微生物修復(fù)的因素，環(huán)境污染的植物修復(fù)，植物在土壤修復(fù)中的應(yīng)用，植物在富營養(yǎng)化水體的水質(zhì)凈化中的應(yīng)用。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解生物修復(fù)的基本原理和特點，植物在土壤修復(fù)和在富營養(yǎng)化水體的水質(zhì)凈化中的應(yīng)用。 第二節(jié) 生物修復(fù)工程技術(shù)（１個課時） 1． 主要內(nèi)容：生物修復(fù)工程技術(shù)可行性研究，地表水生物修復(fù)工程技術(shù)，土壤生物修復(fù)工程技術(shù)，地下水生物修復(fù)工程技術(shù)。 2． 基本概念和知識點：生物修復(fù)工程技術(shù)可行性研究內(nèi)容（數(shù)據(jù)調(diào)查、技術(shù)查詢、選擇技術(shù)路線、可處理性使用、實際工程設(shè)計）

40、，微生物修復(fù)，大型水生植物對水體凈化；原位處理，挖掘堆置處理反應(yīng)器處理；物理攔阻，地上處理。 3． 問題與應(yīng)用（能力要求）：了解生物修復(fù)工程的幾種常用技術(shù)。 （三） 課后練習(xí) 1． 什么是生物修復(fù)技術(shù)的理論基礎(chǔ)？它有哪些優(yōu)點？ 2． 對生物修復(fù)過程的主要影響因素有哪些？ 3． 請舉例說明生物修復(fù)有哪些常用技術(shù)？在生物修復(fù)過程應(yīng)注意哪些問題？ （四） 教學(xué)方法與手段 課堂講授、學(xué)生發(fā)言與討論、學(xué)生講解等。 五、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配 教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)時數(shù) 課程內(nèi)容 講 課 習(xí) 題 課 討 論 課 實驗 其他

41、教學(xué)環(huán)節(jié) 小 計 緒論 2 第一章 5 1 第二章 5 1 1 1 第三章 5 1 第四章 5 1 1 1 第五章 2 1 第六章 6 1 1 1 第七章 6 1 1 第八章 2 1 1 合計 38 4 8 4 54 六、推薦教材和教學(xué)參考資源 教材： 孔繁翔主編，尹大強，嚴(yán)國安副主編。環(huán)境生物學(xué)（面向21世紀(jì)課程教材）。北京：高等教育出版社，2000 參考書： 1. 段昌群

42、主編， 環(huán)境生物學(xué)。北京：科學(xué)出版社，2004 2. 熊治廷編著，環(huán)境生物學(xué)。武漢：武漢大學(xué)出版社，2000 3. Jones, A.M. Environmental Biology. Routledge Press, Inc. London and New York, 1997 七、其他說明 大綱修訂人： 雷澤湘 修訂日期：2007年10月 大綱審定人：謝勇 鄧金川 審定日期：2007.10