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环境污染的生物净化原理环境污染是指由于人类活动引起的大气、水体、土壤等环境中的物质或能量的增加而导致的生态系统的紊乱和破坏。
随着工业化和城市化的快速发展，环境污染已成为一个严重的问题。
为了解决环境污染问题，人们利用生物净化技术来植物、微生物等生物体来清除或降解污染物质，达到净化环境的目的。
生物净化的原理主要包括吸附、降解、转化和蓄积等作用。
首先，生物净化的原理之一是吸附作用。
植物通过根系吸附土壤中的污染物质，并通过细胞膜的选择性吸收机制将污染物质转运至植物体内。
植物的根系具有丰富的根毛和根突，增加了其表面积，有利于污染物质的吸附和根际活性。
其次，生物净化的原理之二是降解作用。
微生物是环境中最重要的降解有机污染物的组成部分之一。
某种微生物可通过自身的代谢产生酶来分解有机污染物，将这些有机污染物转化为无害物质或较低毒性的物质。
例如，一些细菌可将有机污染物如石油烃类降解成水和二氧化碳。
微生物通过降解作用将污染物质转化为无机物或较低毒性的物质，从而净化环境。
生物转化也是生物净化的原理之一。
一些微生物可以利用污染物质作为能源和碳源，通过酶的作用将其转化为其他有用的物质。
例如，一些细菌可以利用亚硝酸盐还原亚硝酸并进一步还原为氮气，从而消除水体中的氨氮污染。
此外，生物净化还具有积累作用。
当一些重金属和有机污染物质进入生物体内，生物可以通过积累这些污染物质来净化环境。
例如，一些植物的根系具有超富集作用，可以将土壤中的重金属吸收、富集到植物体内，从而达到净化土壤的效果。
总的来说，生物净化的原理主要包括吸附、降解、转化和蓄积等作用。
利用植物和微生物等生物体的这些作用，可以有效地净化环境中的污染物质，使得环境恢复到良好的状态。
生物净化技术不仅具有高效的净化效果，而且具有环保性和经济性优势，因此在环境净化和生态修复领域具有广阔的应用前景。
生物污染与生物净化教案教学目标本教案旨在让学生了解生物污染的概念、来源和对环境、人类健康的影响，以及生物净化的原理、方法和应用，并通过案例分析和实验操作，提高学生对于生物污染和生物净化的认识和应用能力。
教学内容一、生物污染概念1.生物污染的定义和分类；2.生物污染的来源和传播途径；3.生物污染对环境、人类健康的影响。
二、生物净化原理1.生物净化的概念和分类；2.微生物和酶的作用原理；3.微生物及其代谢产物对物质的转化过程。
三、生物净化方法1.生物处理技术的基本原理；2.常见的生物处理方法及其优缺点；3.生物处理工艺的选择和设计。
四、生物净化应用1.根据污染物的特点选择适宜的生物净化技术；2.生物净化技术在工业废水处理、城市污水处理和土壤修复等领域的应用；3.生物净化技术的发展趋势和应用前景。
教学方法通过教师讲解、案例分析、实验操作等多种教学方法，激发学生的学习兴趣和探究欲望，培养学生的分析、综合和实践能力。
教学过程第一课时：生物污染概念1.定义生物污染；2.分类生物污染；3.讲解生物污染的来源和传播途径；4.分析生物污染对人类健康和环境的影响。
第二课时：生物净化原理1.讲解生物净化的概念和分类；2.探究微生物和酶的作用原理；3.介绍微生物及其代谢产物对物质的转化过程。
第三课时：生物净化方法1.讲解生物处理技术的基本原理；2.介绍常见的生物处理方法及其优缺点；3.分析生物处理工艺的选择和设计。
第四课时：生物净化应用1.根据污染物的特点选择适宜的生物净化技术；2.探讨生物净化技术在工业废水处理、城市污水处理和土壤修复等领域的应用；3.展望生物净化技术的发展趋势和应用前景。
第五课时：实验操作学生将围绕生物污染和生物净化的相关知识进行实验操作，提高学生的实践操作能力和探究能力。
学习评价通过期末考试、课堂表现、实验报告等综合评价学生的学习成果。
同时，教师也应及时记录学生的学习情况和问题，及时进行诊断和辅导，提升学生的学习效果和实践能力。
环境生物学及实验Environmental Biology and Experiment一、课程基本情况课程类别：学科基础课课程学分：3 学分课程总学时：48 学时，其中讲课：32 学时，实验（含上机）：16 学时，课外0 学时课程性质：必修开课学期：第3学期先修课程：普通生物学，环境科学概论适用专业：环境科学教材：《环境生物学》，孔繁翔，高等教育出版社，2000.开课单位：环境科学与工程学院环境科学系二、课程性质、教学目标和任务环境科学是一门综合性学科，涉及自然科学、人文社会科学和工程技术等广泛领域。
环境生物学是20世纪50年代环境问题成为全球性重大问题时，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，并与环境地学、环境化学、环境物理、环境医学、环境经济学、环境管理学等学科共同构成环境科学。
在环境科学的高等教育中，如果没有环境生物学的教学内容，那么环境科学就会成为一门没有生命的科学。
因此，了解与掌握环境生物学的基本理论与方法，是环境类各专业人才认识和解决环境问题所必需的。
本课程主要讲授环境生物学基本知识，旨在培养学生应用生物学知识分析、解决实际环境问题的能力。
三、教学内容和要求绪论（2学时）1．1环境科学概论与环境生物学（1学时）（1）初步了解环境问题与环境科学的产生与发展；（2）了解重大环境问题；（3）掌握环境生物学的概念与研究对象重点：环境问题；生态环境破坏难点：环境生物学的概念与研究对象1．2环境生物学概述（1学时）（1）熟悉环境生物学的任务和研究方法（2）理解环境生物学与相关学科的关系及发展趋势重点：环境生物技术的发展；难点：环境生物学的研究方法；环境生物学与相关学科间的关系第一章环境污染物在生态系统中的行为（4学时）1．1环境污染概述（1学时）（1）了解环境污染物；（2）理解污染源和污染物；（3）掌握优先污染物重点：环境污染物和污染源的概念难点：优先污染物的概念2．2污染物在环境中的迁移与转化（1学时）（1）了解污染物的生物地球化学循环（2）理解污染物在环境中的迁移及污染物的形态和分布（3）掌握污染物在环境中的转化重点：污染物在环境中的迁移及污染物的形态和分布难点：污染物在环境中的转化2．3污染物在生物体内的生物运转和生物转化（1学时）（1）了解生物运转的概念（2）理解污染物在生物体内运转的方式（2）掌握污染物在生物体内运转和转化的过程及相关的反应重点：污染物在生物体内运转的方式难点：污染物在生物体内运转和转化的过程及相关的反应2.4污染物在生物体内的浓缩、积累与放大（0.5学时）（1）了解生物浓缩模型（2）理解生物浓缩机理（2）掌握重点：生物浓缩、生物积累和生物放大的基本概念难点：生物浓缩机理2.5生物对污染物在环境中行为的影响（0.5学时）（1）了解生物引起的环境污染（2）掌握金属的生物转化重点：生物引起环境污染的机理难点：金属的生物转化3．第二章污染物对生物的影响（4学时）3.1污染物在生物化学和分子水平上的影响（1学时）（1）了解生物机体酶的基本概念（2）理解污染物对生物大分子的影响（3）掌握污染物对生物有机酶和生物大分子影响的机理重点：污染物对生物有机酶和生物大分子影响的机理难点：污染物对生物有机酶和生物大分子影响的机理3.2污染物在细胞和器官水平上的影响（1学时）（1）了解污染物对生物有机体细胞和组织器官影响的概念（2）理解污染物对生物有机体细胞产生影响的机理（3）掌握污染物对生物有机体在器官水平产生影响的机理重点：污染物对生物有机体细胞产生影响的机理难点：污染物对生物有机体在器官水平产生影响的机理3.3污染物在个体水平上的影响（1学时）（1）了解环境生物学意义上的死亡的定义（2）理解污染物对生物体行为和繁殖的影响（3）掌握污染物对生物个体生长和发育的影响机理重点：污染物对生物个体生长和发育的影响机理难点：污染物对生物个体生长和发育的影响机理3.4污染物在种群和群落水平的影响（0.5学时）（1）了解生物种群和生物群落的概念（2）理解污染物对生物种群的影响极其机理（3）掌握污染物对生物种群的影响极其机理重点：污染物对生物种群影响的影响难点：污染物对生物群落影响的机理3.5化学污染对生物的联合作用（0.5学时）（1）了解污染物对生物的联合作用类型（2）理解联合作用的研究方法（3）掌握协同作用、相加作用、独立作用和拮抗作用的概念重点：协同作用、相加作用、独立作用和拮抗作用的概念难点：联合作用的研究方法第三章污染物的生物效应检测4.1生物测试及方式（0.5学时）（1）了解影响生物测试的因素及标准（2）理解生物测试的分类以及试受生物的选择（3）掌握生物测试的定义重点：生物测试的内容与方法难点：影响生物测试的因素及标准4.2一般毒性试验（1学时）（1）了解表示毒性的常用参数（2）理解急性毒性试验、亚慢性和慢性试验的区别及方法（3）掌握蓄积毒性试验的方法重点：蓄积毒性试验的方法难点：急性毒性试验、亚慢性和慢性试验的区别及方法4.3生物的分子和细胞水平检测（1学时）（1）了解加合物测定的方法（2）理解抗氧化防御系统的检测方法（3）掌握一般代谢酶的活性测定和解毒系统酶类诱导作用的检测重点：一般代谢酶的活性测定和解毒系统酶类诱导作用的检测难点：一般代谢酶的活性测定和解毒系统酶类诱导作用的检测4.4生物致突变、致畸和致癌效应检测（1学时）（1）了解污染物对生物致突变的类型（2）理解生物生物致突变、致畸和致癌效应的概念以及致畸作用的评价（3）掌握生物致突变、致畸和致癌效应检测的方法和机理重点：生物致突变、致畸和致癌效应的检测方法难点：生物致突变、致畸和致癌效应的检测机理4.5微宇宙法（0.5学时）（1）了解微宇宙法及定义（2）理解标准化水生微宇宙、烧杯水生微宇宙和室外水生微宇宙（3）掌握土壤核心微宇宙和模拟农田生态系统的方法重点：土壤核心微宇宙和模拟农田生态系统的方法难点：模拟农田生态系统的方法第四章环境质量的生物监测与生物评价（4学时）5.1生物监测和环境质量评价概念（0.5学时）（1）了解环境质量的概念（2）理解环境质量的基本内涵（3）掌握生态监测的概念与分类重点：环境质量的基本内涵难点：生态监测的概念与分类5.2生物监测与评价（1学时）（1）了解大气污染生物监测的方法及大气污染的生物学分级（2）理解评价大气污染的相关指标（3）掌握水污染的生物监测及评价方法与指标重点：评价大气污染的相关指标难点：水污染的生物监测及评价方法与指标5.3生态环境质量评价（1学时）（1）了解环境质量及其基本内涵和生态环境质量的背景问题（2）理解环境质量预测方法（3）掌握生态环境质量评价参量的选择及其数量表征重点：环境质量语法方法难点：生态环境质量评价参量的选择及其数量表征5.4化学品生态风险评价（1学时）（1）了解风险和生态风险评价的定义（2）理解生态风险评价的内容和化学品生态风险评价的信息系统（3）掌握生态风险评价的程序重点：生态风险评价的内容和生态风险评价的程序难点：化学品生态风险评价的信息系统5.5 有害物理因素的生物学效应的评价（0.5学时）（1）环境噪声、放射性污染和射频电磁辐射污染的概念（2）理解环境噪声、放射性污染和射频电磁辐射污染的生物学效应（3）掌握环境噪声、放射性污染和射频电磁辐射污染的生物学评价方法重点：环境噪声、放射性污染和射频电磁辐射污染的生物学效应难点：环境噪声、放射性污染和射频电磁辐射污染的生物学评价方法6 第五章环境污染生物净化的原理（3学时）6.1环境污染净化概述（1学时）（1）了解环境污染物的类型和来源（2）理解环境污染治理方法（3）掌握环境污染的污染与净化指标重点：环境污染的类型及其治理方法难点：环境污染的污染与净化指标6.2生物对污染物净化原理（2学时）（1）了解废水生物处理的类型（2）理解废水生物处理的原理（3）掌握微生物对污染无的降解与转化重点：废水生物处理的降解与转化难点：废水生物处理的原理7．第六章环境污染物的生物净化方法（5学时）7.1废水的好氧生物处理（1.5学时）（1）理解生物膜法对废水的处理方法及原理（2）掌握活性污泥法对废水的处理方法和原理重点：活性污泥法和生物膜法对废水的处理方法难点：活性污泥法和生物膜法对废水的处理原理7.2废水的厌氧生物处理（1学时）（1）了解对高浓度有机废水厌氧处理与好氧处理的经济分析（2）理解厌氧生物处理的类型和运行过程的安全（3）掌握厌氧生物处理的原理及过程重点：厌氧生物处理的原理及过程难点：厌氧生物处理的原理及过程7.3特定微生物处理及组合工艺（1学时）（1）理解光合细菌法处理废水（2）掌握典型的生物处理废水的组合工艺重点：典型的生物处理废水的组合工艺方法难点：典型的生物处理废水的组合工艺原理7.4废水的微生物脱氮除磷（0.5学时）（1）微生物脱氮工艺及其机理（2）微生物除磷工艺及其机理重点：微生物脱氮除磷工艺难点：微生物脱氮除磷机理7.5固体废弃物的微生物处理（0.5学时）（1）了解堆肥（2）理解卫生填埋（3）掌握厌氧发酵（消化）及机理重点：卫生填埋和厌氧发酵难点：厌氧发酵的机理7.6大气污染的微生物处理（0.5学时）（1）了解煤炭微生物脱硫（2）理解微生物对无机废气和有机废气的处理重点：微生物对无机废弃的处理8第八章现代生物技术与环境污染治理（2学时）8.1现代生物技术的概况（1学时）（1）了解现在生物技术的概况（2）理解现在生物技术在环境中的应用前景（3）掌握各类生物技术在环境污染治理中的应用重点：基因工程、酶工程和细胞工程在环境污染治理中的应用难点：基因工程的基本过程以及治理环境污染中的机理8.2生态工程与污水处理系统（1学时）（1）了解生态工程（2）理解污水土地处理系统和生态工程与生态农业（3）掌握氧化塘和水生生物塘重点：氧化塘和水生生物塘在处理污水中的应用难点：生态工程运行的机理9第八章污染环境的生物修复（4学时）9.1生物修复的概念及其原理（2学时）（1）理解生物修复的概念及其原理（2）生物修复中主要生物种类及其修复原理重点：生物修复的概念及生物修复中主要的生物种类难点：生物修复的原理9.2生物修复工程技术（2学时）（1）了解生物修复工程技术的可行性（2）理解地下水生物修复工程技术（3）掌握地表水和土壤生物修复工程技术重点：地表水和土壤生物修复工程技术难点：土壤修复技术的实际应用四、课程考核（1）作业和报告：作业：课程论文：篇；（2）考核方式：闭卷考试或半开卷考试（3）总评成绩计算方式：平时成绩20%、期末考试成绩80%五、参考书目1.《环境毒理学基础》，高等教育出版社，孟紫强，2003年出版2.《环境生物学》，科学出版社，段昌群，2005年出版3.《环境生物技术》，科学出版社，周少奇，2003年出版4.《陈阅增普通生物学（第二版）》，高等教育出版社，吴湘钰，2005年出版；5.《环境生物学实验技术》，化学工业出版社，张清敏，2005年出版。
环境污染物的生物降解途径近年来，环境污染问题日益严重，各种污染物对人类和生态系统造成了巨大的威胁。
然而，我们幸运的是，自然界中存在着一种神奇的力量，即生物降解。
生物降解是指通过生物体的代谢活动，将有害物质转化为无害物质的过程。
本文将探讨环境污染物的生物降解途径，以期增进我们对环境保护的认识和理解。
一、土壤中的微生物降解土壤是自然界中最重要的生物降解场所之一。
土壤中富含各种微生物，它们能够分解有机废弃物、农药残留等污染物，将其转化为无害的物质。
例如，土壤中的细菌可以分解有机物质，将其转化为二氧化碳和水。
此外，土壤中的真菌也能降解一些有机污染物，如石油类物质。
这些微生物的降解活动对于土壤的修复和保护起着重要的作用。
二、水体中的微生物降解水是地球上最重要的资源之一，然而，由于人类活动的影响，水体污染问题日益突出。
幸运的是，水体中也存在着一些能够降解污染物的微生物。
例如，水中的细菌和藻类能够吸收和降解水中的有机废物，将其转化为无害的物质。
此外，水中的浮游生物还能够吞噬和分解水中的悬浮颗粒，净化水质。
这些微生物的降解活动对于水体的净化和生态系统的恢复至关重要。
三、植物的生物吸收植物在生态系统中起着重要的作用，不仅能够吸收二氧化碳进行光合作用，还能够吸收和转化一些有害物质。
植物的根系能够吸收土壤中的重金属和有机污染物，将其转化为无害的物质。
这种生物吸收的过程被广泛应用于植物修复技术中，通过种植适应性强的植物来修复受污染的土壤和水体。
植物的生物吸收不仅能够改善环境质量，还能够提供生态系统的稳定性。
四、生物酶的降解作用除了微生物和植物，生物酶也是环境污染物生物降解的重要途径之一。
生物酶是一种天然的催化剂，能够加速化学反应的进行。
许多环境污染物都可以通过生物酶的作用进行降解。
例如，酚类化合物可以通过酚氧化酶降解为无害的物质；有机磷农药可以通过酯酶降解为无毒的物质。
生物酶的降解作用不仅高效而且具有选择性，对于环境污染物的处理具有重要的意义。
《生物污染与生物净化》教案设计一、教学目标1.理解生物污染的概念、类型及其对生态环境和人类健康的影响。
2.掌握生物净化的原理和方法，提高环保意识。
3.培养学生的观察能力、分析能力和实践能力。
二、教学重点与难点1.教学重点：生物污染的概念、类型，生物净化的原理和方法。
2.教学难点：生物污染的治理策略，生物净化的实际应用。
三、教学过程（一）导入1.利用图片、视频等资料，展示生物污染的实例，引发学生思考。
2.提问：什么是生物污染？它有哪些类型？对学生进行启发。
（二）新课讲解1.生物污染的概念（1）讲解生物污染的定义：生物污染是指生物体、生物活性物质及生物信息等对生态环境和人类健康产生不良影响的污染现象。
（2）举例说明生物污染的实例，如：外来物种入侵、生物毒素污染等。
2.生物污染的类型（1）根据生物污染的来源，分为自然生物污染和人为生物污染。
（2）根据生物污染的性质，分为生物活性物质污染、生物信息污染等。
3.生物污染对生态环境和人类健康的影响（1）生态环境影响：破坏生态平衡、降低生物多样性、改变生态系统的结构和功能。
（2）人类健康影响：引发疾病、降低免疫力、影响生长发育等。
4.生物净化的原理（1）生物净化的概念：利用生物体的代谢作用，将污染物转化为无害物质的过程。
（2）生物净化的原理：生物降解、生物吸收、生物转化等。
5.生物净化的方法（1）植物修复：利用植物吸收、降解污染物，如：湿地植物、草坪等。
（2）微生物修复：利用微生物的代谢作用，降解污染物，如：菌剂、生物膜等。
（3）动物修复：利用动物对污染物的摄取、消化等作用，降低污染物含量，如：蚯蚓、蜣螂等。
6.生物净化的实际应用（1）城市绿化：利用植物净化空气、水体，提高城市环境质量。
（2）农业环保：利用微生物肥料、生物农药等，减少化学肥料、农药的使用，降低农业面源污染。
（3）工业环保：利用生物技术处理工业废水、废气等，实现清洁生产。
（三）案例分析1.选择一个生物污染案例，让学生分析其污染类型、影响及治理措施。
