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《环境生物学》课程教学大纲一、课程根本信息课程代码：260411课程名称：环境生物学英文名称：Environmental Biology课程类别：专业选修课学时：54学分：3.0适用对象: 环境科学专业考核方式：考试先修课程：无二、课程简介环境生物学主要探讨生物与受损环境之间的相互作用和调控机理。
环境生物学是环境科学、生态学、环境毒理学、环境化学、普通生物学等相关科学的穿插学科，它包含了污染生态学、生态毒理学等不同分支学科的内容，该学科主要研究人类活动对生态系统造成的环境污染、生态破坏对人类与生物产生的效应以与人类和生物对这种环境污染、生态破坏的产生的响应，其目的在于为维护人类生态安康，保护和改善人类生存与开展的环境，合理利用自然和自然资源提供科学根底，促进环境和生物相互关系以利于人类的生存和社会可持续开展。
三、课程性质与教学目的通过本课程的教学，帮助学生了解环境污染物在生态系统中的行为和对生物体的危害，以与生物体在净化环境污染中的作用，使学生充分理解环境污染和生物之间的相互作用，更深层次地认识到环境保护的重要性。
本课程要求学生掌握环境污染物在生物体内从吸收到排泄的整个行为过程，和环境污染对生物在各级水平上的影响，了解污染物的生物效应的检测方法。
掌握生物净化污染物的根本原理，了解生物净化的根本方法和常用的工艺。
该学科主要培养和训练学生认识生物与环境的相互关系与其根本规律，了解和掌握环境生物学的根本识；本课程要求学生应具备普通物学、生态学、环境学概论等相关专业的根底知识和理论。
通过本课程的学习，学生应掌握环境生物学的根本理论、研究方法和技术，同时拓宽学生的学术视野和知识结构，提高学生整体综合素质。
为今后进一步的学习和工作打下良好的根底。
四、教学内容与要求绪论〔2课时〕（一）目的与要求1.掌握环境生物学的概念、研究内容与任务；2.认识环境科学与环境问题，环境科学的开展历史。
3.了解环境生物学与相关学科的关系，环境生物学的开展趋势。
第一节水污染及其成因学习目标] 1.联系物理、化学、生物等学科知识，结合实际，理解天然水体的自净能力。
2.理解水污染产生的原因、危害以及防治措施。
一、天然水的自净作用1．环境的自净能力：环境对外来物质具有一定的①消纳、②同化能力，这就是环境的自净能力。
2．天然水体净化作用机理：主要包括③物理净化、④化学净化、⑤生物净化等。
3．不同类型水体自净能力的强弱：⑥河流水＞⑦湖泊水＞⑧地下水。
4．掌握不同水体自净规律的意义：掌握不同水体自净规律，充分利用水体的⑨自净能力，就能以最经济的方法控制和治理水污染。
5．水污染的定义：在一定的时间、空间范围内，如果污染物大量排入天然水体，并超过其⑩自净能力，就会改变水和底泥的⑪理化性质，改变水中生物群落组成，造成⑫水质恶化、水体利用价值降低甚至丧失的现象，称为水污染。
1．为什么河流的自净能力比湖泊强？答案河流水流动性强，更新速度快，污染物进入河流后稀释快。
流动的河水中含有的溶解氧多，污染物被氧化快。
相比河流，湖泊水流动性弱，更新速度慢，污染物稀释慢。
阅读材料，回答问题。
截至2015年3月底，山东省控河流断面中，还有15个水质劣于五类，占总数的14.0%，比去年同期减少了7个；劣五类断面主要集中在小清河、海河、半岛流域的东营、滨州、青岛等市。
从水质状况看，今年第一季度，省控重点河流化学需氧量和氨氮平均浓度分别为29.4mg/L和1.73mg/L，同比分别上升19.3%和18.3%。
(1)水污染是怎样产生的？(2)影响水体自净能力的因素有哪些？(3)水体的自净能力与水污染有什么样的关系？(4)为什么废水特别是工业废水对海洋的污染程度要远远轻于对河流和湖泊的污染程度？答案(1)在一定时间、空间范围内，如果污染物排入天然水体的数量超过其自净能力，就会产生水体污染现象。
(2)水体的自净能力大小一是取决于水量；二是取决于水的流速或水体的更新速度。
同样数量的污染物排入水体后，水体的水量越大、流动性越强，水体的自净能力越强。
第一章环境污染物在生态系统中的
行为
第一节环境污染概述
1、环境污染(Environmental Pollution)
指有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统结构与功能发生变化，对人类以及其他生物的生存和发展产生不利影响的现象.主要指人类活动所引起的环境质量下降而有害于人类及其他生物的正常生存和发展的现象。
(如人们生产和生活活动中排放的废水、废气和废渣，使环境中有毒物质的浓度急剧增加)。
2)、环境污染的来源及种类
环境污染来源：
自然因素：
天然环境：砷、氟过多——生物地球化学性疾病
自然灾害：火山爆发、风暴、火灾等。
人为污染（主要来源）
工业“三废”、生活“三废”、农业生产、医源性污染、
战争、其它
4．优先污染物(Priority Pullutant)：
环境中有毒化学物质数量众多，在环境管理中，不可能对全部污染物进行控制，只能根据社会经济技术条件和环境管理的需要，有步骤地控制最具代表性的、具有较大排放量的、对人体健康和生态平衡危害大的、或具有较大潜在危险性的有毒污染物。
4．优先污染物(Priority Pullutant)：
定义：指在众多污染物中筛选出潜在危险大的作为优先研究和控制对象的污染物，称之为优先污染物或优先控制污染物。
美国是最早开展优先检测的国家。
我国水中优先控制污染物有68种，书中p27表1-2所示。
第二节污染物在环境中的迁移和转
化。
环境污染概述近年来，随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严重，给我们的生活带来了许多负面影响。
本文将对环境污染做一个概述，分析其原因和影响，并探讨如何解决这一问题。
一、环境污染的定义和类型环境污染是指人类活动产生的废弃物、污染物质直接或间接地对自然环境造成破坏和污染的现象。
根据污染源和受污染的对象的不同，环境污染可以分为水污染、土壤污染、大气污染和噪音污染等几种类型。
水污染是指工业废水、农业农药、生活污水等排放到水体中，造成水质恶化的现象；土壤污染是指化学物质、重金属、农药等进入土壤中，对土壤质量造成破坏的现象；大气污染是指工业废气、汽车尾气等排放到空气中，导致空气中有害物质浓度升高的现象；噪音污染是指工厂机器噪音、交通噪音、社会噪音等超过人体耐受程度的噪音。
二、环境污染的原因环境污染的原因复杂多样，主要包括以下几个方面：1. 工业化和城市化进程加速：随着工业发展和城市化进程的推进，工厂、企业、居民的排放物增加，造成了大量的废气、废水和固体废弃物的排放，导致环境污染。
2. 能源消耗和交通运输增加：大量的能源消耗和交通运输使得大气中有害物质浓度升高，导致大气污染的程度逐渐加剧。
3. 农药和化肥使用不当：在农业生产过程中，不合理的农药和化肥使用，使得农药和化肥残留在土壤中，严重影响了土壤质量。
4. 生活方式和消费习惯变化：人们生活水平的提高和消费习惯的改变，导致了大量的生活污水和固体垃圾的产生，给环境带来了巨大的压力。
三、环境污染的影响环境污染对人类和自然界都带来了严重的影响，主要体现在以下几个方面：1. 健康问题：环境污染会导致水、土壤和空气中的有害物质增多，进而引发各种疾病，如呼吸系统疾病、皮肤病等。
2. 生态破坏：土壤和水体的污染会影响植物生长和水生生物的生存，破坏生态平衡，导致生物多样性减少。
3. 气候变化：大气污染会造成地球气候变暖和酸雨等问题，进而影响自然生态系统的稳定性。
4. 社会经济损失：环境污染会带来环境修复和治理的巨大成本，同时也会妨碍经济的可持续发展，制约社会进步。
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。
第二章环境污染与防治第一节水污染及其成因课标要求：①根据有关资料，说出主要的环境问题；②以某种环境污染事件为例，说明其形成的原因、过程、及危害；③针对某类环境污染，说出其防治的主要措施教材分析：关于“环境污染与防治”的知识，在义务教育阶段和必修模块都有体现，但是要求较低，这里是对环境问题的归纳与拓展，更深入的探究环境问题的成因、危害及找出解决问题的方法。
“水污染及其成因”是其中一个专题。
教学设想：以新课程理念为指导，以新课标为依据，侧重生活地理的学习。
以现实生活中的污染事件为例，组织学生探究其原因、过程和危害，充分发挥学生的主体作用，发展学生的思维能力，培养其分析和解决问题的能力。
通过本课的学习，使学生的社会责任感、道德观、环境观有所提升。
教学目标：1、知识与技能：①了解主要环境的污染问题；②会分析水污染事件形成的原因、过程和危害；③了解水污染防治的主要措施。
2、过程与方法：联系实际，利用典型案例，从现象入手，追根溯源，组织学生合作学习，进行探究。
3、情感态度与价值观：提升学生的道德观、环境观；培养学生的社会责任感。
教学重、难点：1、“天然水的自净作用”和“水体污染物”是重点2、作用的机理（或作用的过程）是难点，因为作用的机理非常复杂，可以举一两个例子，不必追究细节。
教具准备：多媒体课件教学方法：比较法、案例分析法、探究教学法等课时安排：1课时教学过程：导入新课：看漫画思考：（1）从图中你们发现了什么？联想到什么？（2）这种现象和问题哪里最突出？我们生活在农村，这种问题农村有吗？（3）除此之外，在我们身边还有哪些主要的环境污染问题？改革开放以来，我国的经济快速发展，城市化进程在加快，我们的生活水平在不断提高。
在我们享受现代文明的同时（举例：手机、电脑、汽车、高楼等），有没有想过它们对我们的生活环境有什么影响？（学生举例说明）地理环境对人类的发展具有双重保障作用，一方面提供资源、能源满足人类生活、生产的需要，另一方面，环境具有容纳、清除和改变人类代谢产物的能力，即自净能力。
