《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(hù)人類生態(tài)健康，保

2、護(hù)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(jìn)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(hù)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

3、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(jìn)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。 （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

4、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(hù)生態(tài)學(xué)），環(huán)境生物學(xué)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)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)

5、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)，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(jìn)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

6、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) 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

7、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），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

8、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

9、。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 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

10、蛋白質(zhì)的影響，對DNA的影響，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，雌激素等。3 問題與應(yīng)用（

11、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（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

12、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

13、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)

14、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，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

15、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

16、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。（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。

17、（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

18、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，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

19、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

20、息系統(tǒng)。第五節(jié) 有害物理因素的生物學(xué)效應(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)測方法有哪些？

21、4 如何進(jìn)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） 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

22、，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。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

23、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

24、、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(hù)環(huán)境方面起著巨大作用，如何進(jìn)一步發(fā)揮微生物在這方面的潛力，請談?wù)勀目捶?。（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（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

25、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(jì)分析

26、。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。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

27、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)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

28、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；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

29、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

30、技術(shù)（基因工程、細(xì)胞工程、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菌，分解

31、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)容：酶學(xué)工程基本概念及研究現(xiàn)狀，固定化酶，固定

32、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

33、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)、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

34、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 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)（

35、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（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

36、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)（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），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

37、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教學(xué)環(huán)節(jié)小計緒論2第一章51第二章5111第三章51第四章5111第五章21第六章6111第七章611第八章211合計3848454六、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. 段昌群主編， 環(huán)境生物學(xué)。北京：科學(xué)出版社，20042. 熊治廷編著，環(huán)境生物學(xué)。武漢：武漢大學(xué)出版社，20003. 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