第8章污染环境生物修复
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《环境生物学》课程教学大纲课程中文名称(英文名称):环境生物学(Environmental Biology)课程代码:PRN241课程类别:学科基础课程课程性质:必修课课程学时:48学时(理论32学时,实验16学时)学分:3学分适用专业:环境科学先修课程:环境学、无机化学一、课程介绍1.环境生物学是环境科学专业一门重要的必修学科基础课。
环境生物学是20世纪50年代环境问题成为全球重大问题时,生物学家在运用生命科学的理论和方法,认识环境问题实质并寻找解决环境问题途径的过程中逐渐形成的一门新兴边缘学科。
本课程系统介绍环境生物学的基本知识、主要技术和发展动态,使学生对环境生物学能有一个较完整的认识,为学习后续课程打下坚实的基础2.环境生物学属于环境科学专业学生必修的专业基础课,在专业人才培养方案和课程体系中的地位十分重要,属重点基础课,许多后续课程如环境毒理学、环境生物化学、环境生物工程、环境污染修复工程等与环境生物学密切相关。
环境生物学也是环境生态类考研科目之一,对学生的考研具有重要作用。
了解与掌握环境生物学的基本理论和方法,是环境类专业人才认识和解决环境问题所必须。
二、课程教学目的和任务通过本课程的学习,使学生对本大纲范围内的环境生物学内容有比较系统和比较全面的了解,认识环境污染物的生物效应以及环境污染的生物净化,使学生掌握环境生物学的基本知识和基础理论;培养学生具有初步的分析问题和解决问题的能力,为学好后续课程打下坚实基础。
课程应达到的基本要求为理解和掌握以下理论、方法和技术:1)环境污染物在生态系统中的行为;2)污染物对生物的影响;3)污染物的生物效应检测;4)环境质量的生物监测与生物评价;5)环境污染生物净化的原理;6)环境污染物的生物净化方法;7)现代生物技术与环境污染治理8)污染环境的生物修复三、课程学时分配、教学内容与教学基本要求四、教学方法与教学手段说明环境生物学为重点基础课,牵涉面广,学科交叉较多,内容丰富,而学时有限,因此,贯彻“少而精”的原则,精选有代表性的、有广泛应用的、最基本的、较现代化的内容作为基本要求。
全文|《中华人民共和国土壤污染防治法》2018年8月31日第十三届全国人民代表大会常务委员会第五次会议通过。
以下是全文:中华人民共和国土壤污染防治法(2018年8月31日第十三届全国人民代表大会常务委员会第五次会议通过)目录第一章总则第二章规划、标准、普查和监测第三章预防和保护第四章风险管控和修复第一节一般规定第二节农用地第三节建设用地第五章保障和监督第六章法律责任第七章附则第一章总则第一条为了保护和改善生态环境,防治土壤污染,保障公众健康,推动土壤资源永续利用,推进生态文明建设,促进经济社会可持续发展,制定本法。
第二条在中华人民共和国领域及管辖的其他海域从事土壤污染防治及相关活动,适用本法。
本法所称土壤污染,是指因人为因素导致某种物质进入陆地表层土壤,引起土壤化学、物理、生物等方面特性的改变,影响土壤功能和有效利用,危害公众健康或者破坏生态环境的现象。
第三条土壤污染防治应当坚持预防为主、保护优先、分类管理、风险管控、污染担责、公众参与的原则。
第四条任何组织和个人都有保护土壤、防止土壤污染的义务。
土地使用权人从事土地开发利用活动,企业事业单位和其他生产经营者从事生产经营活动,应当采取有效措施,防止、减少土壤污染,对所造成的土壤污染依法承担责任。
第五条地方各级人民政府应当对本行政区域土壤污染防治和安全利用负责。
国家实行土壤污染防治目标责任制和考核评价制度,将土壤污染防治目标完成情况作为考核评价地方各级人民政府及其负责人、县级以上人民政府负有土壤污染防治监督管理职责的部门及其负责人的内容。
第六条各级人民政府应当加强对土壤污染防治工作的领导,组织、协调、督促有关部门依法履行土壤污染防治监督管理职责。
第七条国务院生态环境主管部门对全国土壤污染防治工作实施统一监督管理;国务院农业农村、自然资源、住房城乡建设、林业草原等主管部门在各自职责范围内对土壤污染防治工作实施监督管理。
地方人民政府生态环境主管部门对本行政区域土壤污染防治工作实施统一监督管理;地方人民政府农业农村、自然资源、住房城乡建设、林业草原等主管部门在各自职责范围内对土壤污染防治工作实施监督管理。
第八章环境质量生物监测与生物评价8.1 生物监测和环境质量评价概念环境质量:环境素质的优劣程度. 即在一个具体的环境内,环境的总体或环境的基本要素对人群的生存和繁衍及社会经济发展的适宜程度。
具体指自然环境质量和社会环境质量两个方面.包括物理的、化学的和生物的质量;又可具体划分为:大气环境质量、水环境质量、土壤环境质量、生物环境质量等.生物环境质量:自然环境质量的重要组成部分,指周围生物群落构成的特点而言,不同地区生物群落的结构及组成持点不同,其生物环境质量也有差别。
•环境质量基准: 环境因素在一定条件下作用特定对象(人或生物)而不产生不良或有害效应的最大阈值.它是由污染物同特定对象之间的剂量-反应关系确定的,不考虑社会、经济、技术等人为因素。
或者说环境质量基准是保障人类生存活动及维持生态平衡的基本水准。
具有客观性。
•环境质量标准:国家权力机构以前者为依据,考虑社会、经济、技术等因素,经过综合分析后,对环境中的有害因素在限定的时空范围内容许阈值所作的强制性法规,体现国家环境保护政策和要求。
具有主观性。
GB3838-88“地面水环境质量标准”。
考察环境质量:•环境质量调查:环境背景值、自然环境状况、区域污染状况、人类干扰、环境因素危害等.•环境质量监测:对环境指标进行定期的或连续的监测、观察和分析其变化。
•环境质量评价:按照一定的标准,采用相应的方法对环境质量进行评定、比较及预测。
•环境质量调控:达到一定的标准;污染物不超出许的容纳量。
•环境质量预测:环境质量未来趋势所作的推断.●生物监测:生物监测是利用生物个体、种群或群落对环境污染或变化所产生的反应阐明环境污染状况,从生物学角度为环境质量的监测和评价提供依据。
➢具体就是利用生物对环境毒物、污染物的反应变化及变化程度去监测评价环境质量的变化、受污染程度。
➢生物监测重点放在个体和生态系统级的生物反应上➢生物监测至少应具备条件:对比性;重复性◆生物监测内容包括:•生态环境变化•生物个体急性、亚急性、慢性的毒性测定•生物的生理生化分析•有毒物质、污染物在生物体内循环运转的分析•个体生态状况以及群落生态结构变化分析等◆生物监测的依据生态系统理论是生物监测的理论基础.具有维持一定地区的系统结构与功能的能力◆生物监测基本方法1、指示生物法指示生物:对环境中某些物质,包括污染物的作用或环境条件的改变能较敏感和快速地产生明显反应的生物 ;另有定义:环境中对某些物质(包括进入环境中的污染物)能产生各种反应或信息而被用来监测和评价环境质量的现状和变化的生物。
第一章绪论1、环境生物学:是研究生物与人为受损环境之间的相互关系的科学。
2、环境生物学的研究内容:(1)污染物在生态系统中的行为及其生物效应(2)生态退化及其对生物的影响(3)生物在受损环境中的响应(4)全球变化生物学(5)生物对受损环境的监测(6)生物修复和生态重建(7)生物多样性的保护3、我国的优先研究领域:(1)严重的水土流失及其生物控制(2)干旱和半干旱的生态恢复和沙漠化防治(3)湖泊和水库的富营养化防治(4)食品、中药、饮品中有害物质的残留及清洁生产(5)环境因素和我国人群健康(6)转基因产品、生物入侵(7)生物多样性的保护第二章生物与受损环境1、自然环境:指一切可以直接或间接影响人类生活、生产的自然界中的物质和能量的总和。
2、受损环境:指在人为或自然干扰下形成的偏离自然状态的环境。
3、自然环境和受损环境两者之间的区别:4、受损环境主要有两种类型:一类是环境环境,一类是生态破坏。
5、环境污染和生态破坏的概念和实质:(1)环境污染概念:环境污染是指人类活动向自然环境中投入的废弃物超过自然生态系统的自净能力,并在环境中扩散、迁移、转化,使环境结构和功能发生变化,对人类和其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象。
环境污染本质:环境污染在本质上是没有被完全利用的资源(一种工业和生活原料)进入到环境中所出现的后果。
(2)生态破坏概念:环境系统中的生物成分和非生物成分作为人类经济社会发展的资源受到过度利用或人为破坏引起生态系统结构和功能的改变,并对人类生存和发展的环境条件和资源状况产生不良影响的现象。
生态破坏本质:生态破坏其本质是对人类有用部分的环境因素作为资源而过度利用所出现的后果。
第三章污染物在生态系统中的行为1、生物转化:是在生物体内一种化合物变成另一种化合物的现象。
2、生物放大积累在生物体内的污染物随食物链的营养转移而进行迁移,并在更高营养级的生物体中不断富集。
3、吸收:环境中污染物进入生物体内的总过程。
生态系统保护与修复作业指导书第1章生态系统保护与修复概述 (4)1.1 生态系统的概念与价值 (4)1.2 生态系统保护与修复的意义 (4)1.3 生态系统保护与修复的基本原则 (5)第2章生态系统退化与成因分析 (5)2.1 生态系统退化的表现 (5)2.1.1 生物多样性降低:物种丰富度下降,物种多样性减少,生物种群结构简单化。
52.1.2 生态系统结构变化:植被覆盖度下降,土壤质量恶化,地表水和地下水减少,地表形态变化等。
(5)2.1.3 生态系统功能减弱:生产力下降,碳汇功能减弱,水源涵养能力降低,土壤保持能力减弱等。
(5)2.1.4 生态系统稳定性降低:抵抗力和恢复力下降,易受自然灾害和人为干扰的影响。
(6)2.2 生态系统退化的主要原因 (6)2.2.1 自然因素 (6)2.2.2 人为因素 (6)2.3 生态系统退化程度的评估方法 (6)2.3.1 指标体系法:构建包含生物多样性、生态系统结构、功能和稳定性等方面的指标体系,通过综合评价得分来判断生态系统退化程度。
(6)2.3.2 模型模拟法:利用生态模型模拟生态系统退化过程,通过比较模拟结果与实际情况的差异,评估生态系统退化程度。
(6)2.3.3 遥感技术法:运用遥感影像,对生态系统现状进行监测,通过对比不同时期遥感数据,分析生态系统退化的空间分布和程度。
(6)2.3.4 专家评估法:邀请相关领域专家,依据现场调查、资料分析和专业知识,对生态系统退化程度进行综合评估。
(6)2.3.5 生态足迹法:通过计算人类活动对生态系统的压力,评估生态系统的退化程度。
(6)第3章森林生态系统保护与修复 (7)3.1 森林生态系统的特点与功能 (7)3.1.1 特点 (7)3.1.2 功能 (7)3.2 森林生态系统保护策略 (7)3.2.1 制定森林保护法规和政策 (7)3.2.2 实施森林分类经营 (7)3.2.3 强化森林资源监测与评估 (7)3.2.4 加强森林防火与病虫害防治 (8)3.2.5 生态补偿机制 (8)3.3 森林生态系统修复技术 (8)3.3.1 植被恢复技术 (8)3.3.2 土壤改良技术 (8)3.3.3 水源涵养技术 (8)3.3.5 生态系统监测与评估 (8)第4章草原生态系统保护与修复 (8)4.1 草原生态系统的特点与功能 (8)4.1.1 特点 (8)4.1.2 功能 (9)4.2 草原生态系统保护策略 (9)4.2.1 法律法规建设 (9)4.2.2 生态补偿机制 (9)4.2.3 严格草原资源管理 (9)4.2.4 退化草原治理 (9)4.2.5 生态保护与修复技术研究与推广 (9)4.3 草原生态系统修复技术 (9)4.3.1 植被恢复技术 (9)4.3.2 土壤改良技术 (9)4.3.3 水土保持技术 (9)4.3.4 生态固沙技术 (10)4.3.5 生态修复集成技术 (10)4.3.6 智能监测与管理技术 (10)第5章湿地生态系统保护与修复 (10)5.1 湿地生态系统的特点与功能 (10)5.1.1 湿地生态系统的特点 (10)5.1.2 湿地生态系统的功能 (10)5.2 湿地生态系统保护策略 (10)5.2.1 法律法规保护 (10)5.2.2 生态功能区划 (10)5.2.3 生态修复与恢复 (11)5.2.4 生态监测与评估 (11)5.2.5 宣传教育与社区参与 (11)5.3 湿地生态系统修复技术 (11)5.3.1 湿地植物修复技术 (11)5.3.2 水质净化技术 (11)5.3.3 湿地土壤修复技术 (11)5.3.4 水文调控技术 (11)5.3.5 生态工程修复技术 (11)5.3.6 生态补偿机制 (11)第6章淡水生态系统保护与修复 (11)6.1 淡水生态系统的特点与功能 (11)6.1.1 特点 (11)6.1.2 功能 (12)6.2 淡水生态系统保护策略 (12)6.2.1 水资源保护 (12)6.2.2 生物多样性保护 (12)6.2.3 污染防治 (12)6.3.1 物理修复技术 (12)6.3.2 化学修复技术 (12)6.3.3 生物修复技术 (13)第7章海洋与海岸带生态系统保护与修复 (13)7.1 海洋与海岸带生态系统的特点与功能 (13)7.1.1 特点 (13)7.1.2 功能 (13)7.2 海洋与海岸带生态系统保护策略 (13)7.2.1 生态保护红线制度 (13)7.2.2 生态保护与恢复规划 (13)7.2.3 生物多样性保护 (13)7.2.4 生态系统监控与评估 (13)7.3 海洋与海岸带生态系统修复技术 (14)7.3.1 物理修复技术 (14)7.3.2 生物修复技术 (14)7.3.3 生态工程修复技术 (14)7.3.4 生态辅助修复技术 (14)7.3.5 智能监测与管理技术 (14)第8章城市生态系统保护与修复 (14)8.1 城市生态系统的特点与功能 (14)8.1.1 特点 (14)8.1.2 功能 (15)8.2 城市生态系统保护策略 (15)8.2.1 绿地系统规划与建设 (15)8.2.2 生物多样性保护 (15)8.2.3 生态环境监管 (15)8.3 城市生态系统修复技术 (15)8.3.1 污染土壤修复技术 (16)8.3.2 水体生态修复技术 (16)8.3.3 植被恢复技术 (16)第9章农田生态系统保护与修复 (16)9.1 农田生态系统的特点与功能 (16)9.1.1 特点 (16)9.1.2 功能 (16)9.2 农田生态系统保护策略 (16)9.2.1 生态环境保护 (16)9.2.2 生物多样性保护 (17)9.2.3 土壤质量保护 (17)9.3 农田生态系统修复技术 (17)9.3.1 水土保持修复技术 (17)9.3.2 退化农田修复技术 (17)9.3.3 面源污染修复技术 (17)9.3.4 生物多样性提升技术 (17)第10章生态系统保护与修复的政策与管理 (17)10.1 生态系统保护与修复的政策体系 (17)10.1.1 政策制定原则 (18)10.1.2 政策内容 (18)10.1.3 政策实施与监督 (18)10.2 生态系统保护与修复的管理措施 (18)10.2.1 管理体系构建 (18)10.2.2 管理措施制定 (18)10.2.3 管理措施实施与评估 (18)10.3 生态系统保护与修复的监测与评估 (18)10.3.1 监测体系构建 (18)10.3.2 评估方法与指标 (18)10.3.3 监测与评估结果运用 (19)10.4 生态系统保护与修复的法制建设与宣传教育 (19)10.4.1 法制建设 (19)10.4.2 宣传教育 (19)10.4.3 培训与交流 (19)第1章生态系统保护与修复概述1.1 生态系统的概念与价值生态系统是由生物群体与其非生物环境相互作用而形成的一个动态复合体。
生态环境保护与修复作业指导书第1章生态环境保护与修复概述 (3)1.1 生态环境保护的意义 (3)1.2 生态修复的目标与任务 (4)第2章生态环境现状分析 (4)2.1 生态环境问题识别 (4)2.1.1 地质环境问题 (4)2.1.2 水环境问题 (5)2.1.3 大气环境问题 (5)2.1.4 土壤环境问题 (5)2.1.5 生物多样性问题 (5)2.1.6 生态景观问题 (5)2.1.7 环境风险问题 (5)2.2 生态环境影响评价 (5)2.2.1 地质环境影响评价 (5)2.2.2 水环境影响评价 (5)2.2.3 大气环境影响评价 (5)2.2.4 土壤环境影响评价 (6)2.2.5 生物多样性影响评价 (6)2.2.6 生态景观影响评价 (6)2.2.7 环境风险影响评价 (6)第3章生态环境保护策略 (6)3.1 生态保护法律法规体系 (6)3.1.1 国家层面法律法规 (6)3.1.2 地方层面法律法规 (6)3.1.3 部门规章与规范性文件 (6)3.2 生态保护政策与管理措施 (6)3.2.1 生态保护红线政策 (6)3.2.2 生态保护补偿机制 (7)3.2.3 生态环境保护与修复工程 (7)3.2.4 生态环境监测与评估 (7)3.2.5 生态环境执法监管 (7)3.2.6 生态环境保护宣传教育 (7)3.2.7 生态环境损害赔偿制度 (7)3.2.8 生态环境保护科技创新 (7)第4章生态修复技术与方法 (7)4.1 生态修复技术概述 (7)4.1.1 植被恢复技术 (8)4.1.2 土壤修复技术 (8)4.1.3 水环境修复技术 (8)4.1.4 生态工程辅助技术 (8)4.2 生态修复方法选择 (8)4.2.2 修复目标 (8)4.2.3 自然条件与社会经济条件 (8)4.2.4 技术可行性 (9)4.2.5 长期效益与成本效益分析 (9)第5章森林生态系统保护与修复 (9)5.1 森林生态系统结构与服务功能 (9)5.1.1 生态系统结构 (9)5.1.2 生态系统服务功能 (9)5.2 森林生态修复技术 (9)5.2.1 森林植被恢复技术 (9)5.2.2 森林土壤修复技术 (10)5.2.3 森林生物多样性保护技术 (10)5.2.4 森林灾害防控技术 (10)第6章草原生态系统保护与修复 (10)6.1 草原生态系统特点与功能 (10)6.1.1 草原生态系统的特点 (10)6.1.2 草原生态系统的功能 (10)6.2 草原退化与生态修复 (11)6.2.1 草原退化原因 (11)6.2.2 草原生态修复措施 (11)第7章湿地生态系统保护与修复 (11)7.1 湿地生态系统功能与价值 (12)7.1.1 生物多样性保护 (12)7.1.2 水资源调节 (12)7.1.3 降解污染 (12)7.1.4 生态旅游与休闲 (12)7.1.5 科研与教育 (12)7.2 湿地生态修复技术 (12)7.2.1 湿地植被恢复技术 (12)7.2.2 水质净化技术 (12)7.2.3 水位调控技术 (13)7.2.4 土壤改良技术 (13)7.2.5 生态隔离与缓冲带建设 (13)第8章农田生态系统保护与修复 (13)8.1 农田生态系统特点与问题 (13)8.1.1 特点 (13)8.1.2 问题 (13)8.2 农田生态修复技术 (14)8.2.1 土壤修复技术 (14)8.2.2 水资源保护技术 (14)8.2.3 生物多样性保护技术 (14)8.2.4 农业生态环境保护与修复技术 (14)第9章城市生态系统保护与修复 (15)9.1.1 特征 (15)9.1.2 问题 (15)9.2 城市生态修复策略 (15)9.2.1 绿地系统修复 (15)9.2.2 水体修复 (15)9.2.3 生态基础设施完善 (16)9.2.4 生态修复技术创新 (16)9.2.5 生态保护与修复政策制定 (16)9.2.6 公众参与与宣传教育 (16)第10章生态环境保护与修复的实施与评估 (16)10.1 生态保护与修复项目实施 (16)10.1.1 项目立项与规划 (16)10.1.2 生态保护与修复措施 (17)10.1.3 项目实施与管理 (17)10.2 生态保护与修复效果评估 (17)10.2.1 评估方法与指标 (17)10.2.2 评估周期与程序 (17)10.2.3 评估结果应用 (17)10.3 生态保护与修复长效机制建设 (18)10.3.1 法律法规与政策制定 (18)10.3.2 生态保护与修复制度建设 (18)10.3.3 生态保护与修复能力建设 (18)10.3.4 社会参与与监督 (18)第1章生态环境保护与修复概述1.1 生态环境保护的意义生态环境保护是维护地球生态系统平衡、保障人类生存与发展的重要举措。