《环境生物学》课程教学大纲.doc

环境生物学课程教学大纲课程编号: 14422401课程名称： 环境生物学 英文名称： Environmental Biology课程类型: 必修课总 学 时： 64 讲课学时：48 实验学时：16学分： 4适用对象: 环境科学专业先修课程： 环境学概论、环境微生物学等执笔人： 姚昕 审定人： 张金萍一、课程性质、目的和任务环境生物学是环境科学专业的一门专业基础课，主要讨论生物与受损环境之间的相互作用和调控机理。本课程是环境科学专业本科生的必修课程和专业类基础课。环境生物学，是20世纪50年代发展起来的一门新兴边缘学科，是解决环境问题的基本工具。该课程是环境科学专业基础课，是深入学习和研究水污染控制工程、固体污染控制工程、环境土壤学等专业课程的必要前提。本课程通过对环境生物学基本概念、基本理论和基本方法的讲授和多媒体演示等教学环节，掌握环境生物学的基础理论，掌握环境污染和生物之间的相互作用。1、让学生掌握环境生物学的基础知识、常用方法，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。2、培养学生用生物学的观点认识和研究环境问题及其变化规律，通过本课程的学习能够看懂相关科技文献中所应用的一些常用生物学方法，理解环境生物学在实际工作中的意义和作用。 3、使学生能够运用一般的生物学技术来描述、分析和解决实际环境污染问题，正确处理资料，根据实际的环境污染问题，能够运用环境生物学的理论，提出解决方案。4、通过做练习、多媒体演示等教学过程，培养学生的实际动手能力。同时，该课程重视新理论、新技术讲授，与时俱进，培养学生解决实际问题的能力和从事科学研究的素养，为后继课程的学习服务。二、课程教学和教改基本要求1、优化课程结构，构建系统的学科体系。处理好学科各章节的内容，把握经典知识与现代知识、宏观知识与微观知识、多学科间知识交叉的关系。2、充分利用多媒体等现代教学手段，提高学生兴趣、加深学生印象、提高教学效果。3、重视理论联系实际。联系社会、经济、自然环境以及研究的实际，注重采用生物学方法来解决环境问题。4、既要重视课堂教学，也要重视课后复习和阶段性、期末的总复习。特别是总复习可以建立学生对环境生物学学科系统性、整体性的观点。适当组织一些讨论、答疑或课程论文。三、课程各章重点与难点、教学要求与教学内容绪论教学重点：环境科学与环境问题，环境生物学的定义、研究对象与任务以及方法。难点：环境生物学的研究方法教学要求：1.了解环境生物学产生的历史；2.掌握环境生物学的研究对象和研究方法；3.理解环境生物学研究对象的特征。教学内容：第一节 环境科学概述一、环境科学与环境问题二、环境科学的发展历史第二节 环境生物学概述环境生物学定义、形成与发展、研究对象与任务、研究方法、发展趋势、与相关学科关系。第一章 环境污染物在生态系统中的行为教学重点：环境污染物在生物体内的迁移转化。难点：污染物在体内的转化教学要求：1.了解环境污染概述；2.掌握生物转运、生物转化、生物浓缩、生物积累、生物放大；3.理解污染物在环境中的迁移转化、生物对污染物的影响。教学内容：第一节 环境污染概述环境污染、污染源、污染物、优先污染物第二节 污染物在环境中的迁移与转化污染物在环境中的迁移、污染物的形态和分布、污染物在环境中的转化、污染物的生物地球化学循环第三节 污染物在生物体内的生物转运和生物转化生物转运以及污染物在体内的生物转化过程第四节 环境污染物在生物体内的浓缩、积累与放大生物浓缩、生物积累、生物放大以及生物浓缩系数第二章 污染物对生物的影响教学重点：污染物对生物机体酶、大分子、细胞的影响。难点：污染物对生物机体酶和大分子的影响教学要求：1.了解污染物对行为、繁殖的影响；2.掌握污染物对生物机体酶、大分子的影响以及联合作用的类型；3.理解污染物对细胞、组织器官、死亡、生长发育、种群、群落的影响。教学内容：第一节 污染物在生物化学和分子水平上的影响对生物机体酶和大分子的影响第二节 污染物在细胞和器官水平上的影响污染物对细胞和器官的影响第三节 污染物在个体水平上的影响污染物对死亡、行为、繁殖以及生物发育的影响第四节 污染物在种群和群落水平上的影响对生物种群和群落的影响第五节 化学污染物对生物的联合作用协同作用、相加作用、独立作用、拮抗作用、联合作用的研究方法第三章 污染物的生物效应检测教学重点：生物测试的定义、方式，一般毒性试验和特殊毒性试验的类型及设计过程难点：急性、亚慢性、蓄积以及三致毒性试验的设计教学要求：1.了解生物测试的标准化；2.掌握急性、亚慢性、蓄积以及三致毒性试验的定义及设计；3.理解生物的分子和细胞水平检测，微宇宙法的定义和类型。教学内容：第一节 生物测试及方式生物测试的定义、方式以及标准化第二节 一般毒性试验生物毒性的基本概念，急性、亚慢性、慢性以及蓄积试验第三节 生物的分子和细胞水平检测加合物测定、一般代谢酶的活性测定、解读系统酶类诱导作用的检测、抗氧化防御系统检测第四节 特殊毒性试验致突变、致畸、致癌试验第五节 微宇宙法微宇宙法的定义及类型第四章 环境质量的生物监测与生物评价教学重点：生物监测与评价、生态环境质量评价难点：水污染生物监测与评价教学要求：1.了解有害物理因素的生物学效应评价。 2.掌握环境质量、生物监测、化学品的生态风险评价等概念和方法；3.熟悉植物监测和评价大气的基本方法；水环境污染生物监测和评价的基本方法。教学内容：第一节 生物监测和环境质量评价概念环境质量定义及其基本内涵，生物监测的概念。第二节 生物监测与评价大气污染生物监测与评价，水污染生物监测与评价。第三节 生态环境质量评价（自学）生态环境质量及其基本内涵，生态环境质量的背景问题，生态环境质量评价参量的选择及其数量表征，生态环境质量预测。第四节 化学品生态风险评价（自学）基本概念，生态风险评价内容，生态风险评价程序，化学品生态风险评价的信息系统。第五节 有害物理因素的生物学效应的评价（自学）环境噪声的生物学效应，放射性污染的生物学效应，射频电磁辐射污染生物学效应。第五章 环境污染生物净化的原理教学重点：环境污染的污染与净化指标、废水生物处理的原理难点：微生物对污染物的讲解与转化教学要求：1.了解微生物对化合物的降解与转化的特点与途径。 2.掌握环境污染的污染与净化指标；3.熟悉微生物降解与转化常见污染物的过程以及评价有机污染物的生物可降解性。教学内容：第一节 环境污染净化概述环境污染物的类型和来源，环境污染治理方法概述，环境污染的污染与净化指标。第二节 生物对污染净化原理微生物对污染物的降解与转化，废水生物处理的原理，废水生物处理的类型。第六章 环境污染物的生物净化方法教学重点：废水生物处理难点：活性污泥法、生物膜法、脱氮除磷的机理教学要求：1.了解生物处理固体废弃物和大气污染物的技术。2.掌握好氧微生物处理、等概念和方法；3.熟悉环境微生物处理方法及其工艺流程。教学内容：第一节 废水的好氧生物处理活性污泥法，生物膜法。第二节 废水的厌氧生物处理厌氧生物处理的原理及过程，厌氧生物处理的类型，厌氧处理运行过程的安全，高浓度有机废水厌氧处理与好氧处理的经济分析。第三节 特定微生物处理及组合工艺光合细菌法，典型的生物处理组合工艺。第四节 废水的微生物脱氮除磷 微生物脱氮，微生物除磷。第五节 固体废弃物的微生物处理堆肥，卫生填埋，厌氧发酵(消化)。第六节 大气污染物的微生物处理煤炭微生物脱硫，微生物对无机废气的处理，微生物对有机废气的处理。第七章 现代生物技术与环境污染治理教学重点：现代生物技术在环境科学中的应用，环境修复难点：基因工程、细胞工程、酶学工程、发酵工程以及生态工程在水处理中的应用教学要求：1.了解现代生物技术治理污染的应用成果和广阔前景。2.掌握基因工程、细胞工程、酶学工程、发酵工程以及生态工程等概念；3.熟悉生物技术、生态工程治理环境污染的基本方法。教学内容：第一节 现代生物技术的概况现代生物技术概述，现代生物技术在环境科学中应用前景。第二节 基因工程与环境污染生物治理基因工程分子生物学基础，基因工程的基本过程，基因工程在环境污染生物处理中的应用，细胞工程概述，细胞融合构建环境工程菌。第三节 细胞工程与环境污染生物处理细胞工程概述，细胞融合构建环境工程菌。第四节 酶学工程与环境污染生物治理酶学工程基本概念及研究现状，固定化酶，固定化细胞，废水净化生物强化技术。第五节 发酵工程在环境污染治理中的应用发酵的基本概念，发酵工程在环境污染治理中的应用。第六节 生态工程与污水处理系统 生态工程简介，氧化塘法，水生植物塘，人工湿地处理系统，污水土地处理系统，生态工程与生态农业。第八章 污染环境的生物修复教学重点：生物修复的原理难点：地表水和土壤的生物修复教学要求：1.了解生物修复技术的理论基础和生物修复过程的主要影响因素。2.掌握生物修复技术，环境污染的微生物修复，原位处理，挖掘堆置处理反应器处理等概念；3.熟悉生物修复的基本原理和特点，生物修复的常用技术方法。教学内容：第一节 生物修复的概念及其原理生物修复的基本原理和特点，生物修复中主要生物种类及其修复原理。第二节 生物修复工程技术生物修复工程技术可行性研究，地表水生物修复工程技术，土壤生物修复工程技术，地下水生物修复工程技术。四、各教学环节学时分配章（或编）次讲课习题课讨论课实验其他合计绪论314第一章66第二章44第三章66第四章41620第五章44第六章1616第七章22第八章22合计4711664五、课外习题及课程讨论课外习题见课件和教案。讨论课内容附于相关章节最后部分。六、作业与考核方式作业：见课件和教案。考核方式：闭卷