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環境生物學
Environmental Biology
課程編号:03600019j
适用專業:環境科學,環境工程
總學時數:32
總學分: 2
課程類型:專業必修課
先修課程:環境科學概論類課程
大綱主撰人:曹博
内容簡介
作為環境科學的分支學科,環境生物學是研究生物與受人類幹擾的環境之間相互作用規律及其機理的科學。本書主要講述環境污染物的生物效應,生物監測與生物評價,環境污染的生物淨化和生物修複等方面的内容。按照生物的各級水平,講述環境污染對生物在基因、細胞、組織、個體、種群、群落和生态系統水平上的影響,從基本原理到淨化方法,講述生物降解的能力、規律、原理和途徑,介紹現代生物技術在污染物生物淨化中應用。
教學大綱
課堂講授部分
(一)分章節列出标題、各章節要點及授課時數
緒論 (2學時)
一、環境科學概述
二、環境生物學概述
※本章要點:了解環境科學與環境生物學的形成與發展;理解與掌握環境生物學定義、對象、任務及研究方法。
第一章 環境污染物在生态系統中的行為 (4學時)
第一節環境污染概述
第二節污染物在環境中的遷移與轉化
第三節污染物在生物體内的生物轉運和生物轉化
第四節環境污染物在生物體内的濃縮、積累與放大
第五節生物對污染物在環境中行為的影響
※本章要點:理解與掌握污染物在環境中的分布、遷移、擴散、轉化等行為;了解生物對污染物在環境中行為的影響;污染物在環境中的分布、遷移、擴散、轉化;生物對污染物在環境中行為的影響。污染物進入生物機體途徑、在體内的生物轉化、生物濃縮、生物積累、生物放大及其機理。
第二章 污染物對生物的影響 (4學時)
第一節污染物在生物化學和分子水平上的影響
第二節污染物在細胞和器官水平上的影響
第三節污染物在個體水平上的影響
第四節污染物在種群和群落水平上的影響
第五節化學污染物對生物的聯合作用
※本章要點:理解與掌握污染物在分子水平、生化、細胞和個體水平上的影響;了解污染物在種群、群落、生态系統在各級水平上的影響;化學污染物對生物聯合作用的基本概念。
第三章 <![endif]> 污染物的生物效應檢測 (4學時)
第一節生物測試及方式
第二節一般毒性試驗
第三節生物的分子和細胞水平檢測
第四節生物緻突變、緻畸和緻癌效應檢測
第五節微宇宙法
※本章要點:理解與掌握生物測試和測試方法的基本概念以及表示污染物毒性的基本參數;了解毒性實驗、緻突變試驗、緻癌試驗、緻畸試驗和微宇宙實驗的基本概念、原理和方法。
第四章 <![endif]> 環境質量的生物檢測與生物評價 (4學時)
第一節 生物檢測和環境質量評價概念
第二節生物監測與評價
第三節生态環境質量評價
第四節化學品生态風險評價
第五節有害物理因素的生物學效應的評價
※本章要點:了解環境質量的概念和基本内涵,生物檢測的概念,植物監測和評價大氣污染的基本方法,水環境污染生物監測和評價的基本方法;在此基礎上了解有害因素的生物學效應評價。
第五章 環境污染物生物淨化原理 (4學時)
第一節環境污染淨化方法概述
第二節生物對污染淨化原理
※ 本章要點:理解與掌握微生物對化合物降解與轉化的特點與途徑;了解影響微生物降解作用的因素,常見污染物的過程以及評價有機污染物的生物可降解性。
第六章環境污染物的生物淨化方法 (4學時)
第一節廢水的微生物脫氮除磷
第二節固體廢棄物的微生物處理
第三節大氣污染物的微生物處理
※本章要點: 理解與掌握目前廣泛使用的環境污染物微生物處理方法及其工藝流程;了解生物處理固體廢棄物和大氣污染物的技術。
第七章現代生物技術與環境污染治理 (4學時)
第一節現代生物技術概況
第二節基因工程與環境污染生物治理
第三節細胞工程于環境污染生物處理
第四節酶學工程與環境污染生物治理
第五節發酵工程在環境污染治理中的應用
第六節生态工程與污水處理系統
※本章要點:理解與掌握基因工程、細胞工程、酶學工程、發酵工程在環境科學中的應用及其發展趨勢;了解污水處理生态系統以及生态工程在實現可持續發展方面的作用。
第八章污染環境的生物修複 (2學時)
第一節生物修複的概念及其原理
第二節生物修複工程技術
※本章要點:理解與掌握環境污染的微生物修複和植物修複的基本原理和對生物修複對主要影響因素;了解生物修複的工程技術實例。
(二)教材與主要參考書
1、教材:
孔繁翔. 環境生物學. 高等教育出版社,2000.面向21世紀課程教材,是普通高等教育“九五”國家教委重點教材。
2、<![endif]>主要參考書:
(1)周群英. 環境工程微生物學. 第二版. 主編 高等教育出版社,2000.
(2)孫鐵珩,周啟星,李培軍. 污染生态學. 科學出版社,2001.
(3)徐成,趙鑫,田曉亮. 環境微生物學. 中國建材工業出版社,2017.
教學大綱說明
一、教學目的、課程性質及教學任務與其他課程的關系,所需先修課程。
本課程是環境科學專業重要專業必修課。本課程的任務是使學生掌握環境生物學的基本原理、基本方法和基本技能,了解現代環境生物技術,并能解決一些實際的環境污染問題,培養學生綜合分析問題和解決問題的能力,為以後專業課程的學習打下良好基礎。需要學生先修環境科學概論類課程。
二、教學要求及選編教材的依據。
總的教學要求:
正确理解環境生物學中的基本概念;掌握環境污染的生物效應和生物淨化基本原理;能夠運用環境生物學的基本原理,解決一些實際的環境污染問題。
選用教材依據:
孔繁翔主編的環境生物學是面向21世紀課程教材,是普通高等教育“九五”國家教委重點教材,許多國家重點大學也采用此教材。
三、教學環節和教學方法。
本課程是一門專業理論課。教學過程中,基本概念要清晰,重點講解環境污染與生物之間的作用機理,如環境污染生物效應、生物淨化原理,結合科研實際案例,講述生物修複的方法及原理,培養學生綜合分析問題和解決問題的能力理論分析。
以課堂闆書方式講授環境生物學的基本原理和基本方法,課堂上采用啟發式、引導式等教學方法。
四、<![endif]>改革思路和說明。
課堂闆書形式,力求重點難點講透徹。