《环境生物学与实验》教学大纲.docx

环境生物学与实验教学大纲一、课程及教师基本信息课程名称（中/英文）环境生物学与实验Environmental Biology and Experiment课程编号21011561学分3课程性质专业必修授课对象环境科学本科生先修课程要求无任课教师信息姓名程荣职称副教授办公时间及地点：环境学院225办公电话、邮箱地址：，助教信息姓名助教办公（答疑或辅导）时间邮箱地址课程教学目标通过本课程的教学与实践，帮助学生了解环境污染物在生态系统中的行为和生物学效应，以及生物在净化环境污染中的作用，使学生充分理解环境污染物与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，掌握环境生物学的基本知识及相关的实验技能，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基础。课程简介环境生物学主要探讨生物与受干扰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交叉学科，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、生态破坏对人类及生物产生的效应以及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健康，保护和改善人类生存与发展的环境，合理利用自然和自然资源提供科学基础，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发展。考核方式平时考核（50%）考核类型课程作业课堂表现课程实验占总考核比例（ %）202060期末考核（50%）闭卷考试学习要求本课程环节包括课堂讲授、学生实验、学生专题报告、期末考试等环节，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基本原理，了解生物净化的基本方法和工艺技术。通过本课程的学习，学生应认识生物与环境的相互关系及其基本规律，掌握环境生物学的基本理论、研究方法和技术。注1：平时考核（100%）课程作业（20%）+课堂表现（20%）+课程实验（60%）； 2：平时考核应占总成绩的40-70%。二、教学进度及基本内容教学进度安排教学周章节名称讲授内容及掌握程度研究型学习要求学习内容学习时间（小时）第1周绪论1.环境科学与环境问题，环境科学的发展历史；了解 2.环境生物学的概念、形成与发展、研究内容与任务、发展趋势；掌握文献查阅，相关视频资料的观看3第2周环境污染物在生态系统中的行为1.环境污染，污染源，污染物；掌握 2.污染物在环境中的迁移与转化；掌握 3.污染物在生物体内的生物转运和生物转化；熟练掌握 4.环境污染物在生物体内的浓缩、积累与放大；熟练掌握 5.生物对污染物在环境中行为的影响；熟悉课后复习3第3周污染物对生物的影响1.污染物在生物化学和分子水平上的影响；熟悉 2.污染物在细胞和器官水平上的影响；掌握 3.污染物在个体水平上的影响；熟练掌握 4.污染物在种群和群落水平的影响；掌握 5.化学污染物对生物的联合作用；熟悉课前阅读、课后复习5第4周污染物的生物效应检测1.生物测试及方式；熟悉 2.一般毒性试验；熟练掌握 3.生物的分子和细胞水平检测；掌握相关视频观看、课后复习3第5周污染物的生物效应检测（2）1.生物致突变、致畸和致癌效应检测；熟练掌握 2.遗传毒理学；了解 3.微宇宙法；了解文献查阅、相关视频观看5第6周环境质量的生物监测与生物评价1.环境质量定义及其基本内涵，生物监测的概念；掌握 2.大气污染生物监测与评价，水污染生物监测与评价；熟悉 3.生态环境质量评价；熟悉 4.化学品生态风险评价；熟悉 5.有害物理因素的生物学效应的评价；了解课后复习、文献查阅及阅读6第7周实验一：环境介质中微生物含量的测定1.水中细菌总数的测定；熟练掌握 2.大气中微生物的检测；熟练掌握 3.土壤中微生物的检测；熟练掌握课前预习、课后总结6第8周环境污染生物净化的原理1.环境污染物的类型和来源，环境污染治理方法；掌握 2.微生物对污染物的降解与转化，废水生物处理的原理与类型；熟练掌握课后复习3第9周环境污染物的生物净化方法1.废水的好氧生物处理；熟练掌握 2.废水的厌氧生物处理；熟练掌握 3.特定微生物处理及组合工艺；熟悉 4.废水的微生物脱氮除磷；熟悉课后复习3第10周环境污染物的生物净化方法（2）1.固体废弃物的微生物处理；熟悉 2.大气污染物的微生物处理；了解文献查阅3第11周实验二：典型污染物对水生生物的急性毒性1.急性毒性试验的设计方法；熟悉 2.环境污染物对水生生物潜在毒性的预测评价方法；了解 3.水生生物的观察与指标测定；掌握课前预习、课后总结6第12周现代生物技术与环境污染治理1.基因工程；掌握 2.细胞工程；掌握文献查阅、课后复习5第13周现代生物技术与环境污染治理（2）1.酶学工程；掌握 2.发酵工程；熟悉 3.生态工程；了解文献查阅、课后复习5第14周实验三：微藻叶绿素含量的测定1.叶绿素含量的测定原理和方法；熟悉 2.分光光度计的使用；熟练掌握课前预习、课后总结6第15周实验四：过氧化物酶活性的测定1.过氧化物酶活性的测定技术；掌握 2.污染物对生物影响的测定；了解课前预习、课后总结6第16周污染环境的生物修复1.生物修复的基本原理和特点；熟悉 2.生物修复工程技术：地表水、地下水、土壤；了解文献查阅6第17周实验五：沙河水库生态环境质量调查1.水环境生态评价的意义与方法；了解2.水体微生物污染监测的意义与方法；掌握 课前预习、课后总结6注：1. 掌握程度指学生应掌握教师讲授内容的程度，分为“熟练掌握、熟悉、了解”等；2. 学习内容包括课前阅读、课程作业、课后复习、文献综述、课下实验、课程论文等； 3. 在教学过程中，“教学进度及基本内容”可以根据实际情况有小幅度调整。三、推荐教材及阅读文献（包括按章节提供必读文献和参考文献）1. 孔繁翔主编，环境生物学（面向21世纪课程教材）。北京：高等教育出版社，2010. 2. 熊治廷 编，环境生物学。北京：化学工业出版社，2010. 3. 段昌群 编，环境生物学。北京：科学出版社，2010. 4. 李顺鹏 编，环境生物学。北京：中国农业出版社，2002. 5. 王建龙，文湘华 编，现代环境生物技术。北京：清华大学出版社，2008. 6. Jones, A.M. Environmental Biology. Routledge Press, Inc. London and New York, 1997. 7. Calver, Mike; Lymbery, Alan; McComb, Jen. Environmental Biology. Cambridge University Press, 2009.课程负责人（签字）： 基层教学组织（教研室）负责人（签字）： 学院（系）、部主管领导（签字）： 学院（系）、部（盖章） _年_月_日 环境生物学与实验实验教学大纲一、课程基本信息课程名称（中文）环境生物学与实验（英文）Environmental Biology and Experiment课程编号21011561课程性质专业必修先修课程无授课对象环境科学本科生总学分（课时）3其中：理论教学课时36其中：实验教学课时36课程简介环境生物学主要探讨生物与受干扰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交叉学科，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、生态破坏对人类及生物产生的效应以及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健康，保护和改善人类生存与发展的环境，合理利用自然和自然资源提供科学基础，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发展。教学目标通过本课程的教学与实践，帮助学生了解环境污染物在生态系统中的行为和生物学效应，以及生物在净化环境污染中的作用，使学生充分理解环境污染物与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，掌握环境生物学的基本知识及相关的实验技能，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基础。二、教师基本信息教师信息姓名程荣职称副教授办公时间及地点 周一至周五，环境学院楼225办公电话、邮箱地址 ，助教信息姓名助教办公（答疑或辅导）时间邮箱地址三、实验项目序号实验项目名称试验场所实验周次实验课时分组人数实验一环境介质中微生物含量的测定红楼实验室102第7周83人/组实验二典型污染物对水生生物的急性毒性红楼实验室102第11周83人/组实验三微藻叶绿素含量的测定红楼实验室102第14周43人/组实验四过氧化物酶活性的测定红楼实验室102第15周43人/组实验五水生植物对重金属的富集红楼实验室102第17周123人/组四、实验安排实验一：环境介质中微生物含量的测定1. 实验任务（目标）(1) 理解环境介质（水、气、土）中微生物指标的涵义；(2) 掌握不同环境介质中细菌总数的测定方法。2. 实验内容(1)平板计数法测定水样中细菌总数；(2)沉降法测定室内空气中细菌总数；(3)连续稀释法测定土壤中细菌总数。3. 器材使用高压蒸汽灭菌器、培养箱、培养皿、试管、锥形瓶、吸管、涡旋振荡器、酒精灯、超净工作台实验二：典型污染物对水生生物的急性毒性1. 实验任务（目标）(1) 理解急性毒性的意义和实验方法；(2) 掌握EC50的涵义和测定方法。2. 实验内容(1)双氯芬酸钠对斜生栅藻的急性毒性实验；(2)DDT对大型溞的急性毒性实验；(3)纳米TiO2对病毒的毒性实验；(4)纳米TiO2对大肠杆菌的毒性实验。3. 器材使用斜生栅藻，大型溞，大肠杆菌E.coli 285，噬菌体f2，光照培养箱，生物显微镜，紫外分光光度计，血球计数板，恒温水浴摇床，高压灭菌锅，超净工作台，锥形瓶，容量瓶，量筒，封口膜，皮筋，酒精灯，移液枪，漩涡振荡器，涂布棒，接种环，分析天平实验三：微藻叶绿素含量的测定1. 实验任务（目标）(1) 学习藻类叶绿素含量的测定原理和方法；(2) 掌握分光光度计、离心机等的使用。2. 实验内容(1)分光光度法测定小球藻叶绿素含量；(2)测定污染物作用下小球藻叶绿素含量的变化。3. 器材使用分光光度计，高速离心机，生物显微镜，滴管，移液管，烧杯实验四：过氧化物酶活性的测定1. 实验任务（目标）(1) 了解过氧化氢酶的作用；(2) 掌握测定过氧化氢酶活性的原理和方法。2. 实验内容(1)超声波细胞破碎仪破碎藻细胞；(2)藻细胞内过氧化氢酶的活性测定。3. 器材使用高速冷冻离心机、紫外可见分光光度计、振荡器、细胞破碎仪实验五：水生植物对重金属的富集1. 实验任务（目标）(1) 理解生物浓缩、生物积累与生物放大的涵义；(2) 掌握植物体内重金属含量的测定方法；(3) 掌握生物富集系数的测定方法。2. 实验内容(1)选取常见水生植物及特定重金属，进行水生植物富集重金属实验的设计；(2)水生植物的培养；(3)水生植物对重金属富集的富集系数测定。3.