污染生态学环境科学与工程学院.docx
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污染生态学环境科学与工程学院
理论类课程大纲
课程名称:
污染生态学
一、课程概况
所属专业:
环境科学
开课单位:
环境科学与工程学院
课程类型:
专业方向课
课程代码:
13411140
开课学期:
4
学分:
3
学时:
51
核心课程:
是
拟使用教材:
1.王焕校.污染生态学(第3版).高等教育出版社,2012年。
国内(外)现有教材:
1.孙铁珩等.污染生态学.科学出版社,2001年;
2.乔玉辉等.污染生态学.化学工业出版社.2008年。
学习参考资料:
1.专著教材类
王宏镔等的《污染与恢复生态学》(2016)、李翠娟等的《基础生态学(第3版)》(2015)、金岚的《环境生态学》(1992)、张志杰的《环境污染生态学》(1989)、林肇信等的《环境保护概论(修订版)》(2006)、董世魁等的《恢复生态学》(2009)、Bush的《EcologyofaChangingPlanet(3ndedition)》(2003)、PatrickDugan的《BiochemicalEcologyofWaterPollution》(2011)。
2.报纸期刊类
生态学报,应用生态学报,生态学杂志,生态毒理学报,应用与环境生物学报,JournalofAppliedEcology,EnvironmentalPollution.
3.网络资源类
环境生态网:
中国生态修复网:
http:
//www.er-
中国环境修复网:
中国生态网:
中国环境影响评价网:
http:
//www.china-
环境保护部:
二、课程描述
本门课程是生态学专业方向课,同时也是生态学专业的专业核心课。
污染生态学是研究在污染条件下生物与环境之间相互关系规律的科学。
它是以污染物在生物体内的生物过程为主线索,生物与污染环境之间相互关系为主要研究内容,生物抗性形成和生物防治为研究重点的边缘交叉科学。
通过本课程的学习,使学生能够应用生态学的原理和方法,研究生物对污染物的吸收,污染物在生物体及生态系统中的迁移、转化、富集,污染物对生物的毒害作用机理,生物对污染物的解毒及抗性的形成,生物对长期污染胁迫条件的生态适应与适应分化与进化;能够进行水污染、大气污染、土壤污染及其生物防治措施的研究与应用,能够将污染生态学问题结合进入环境质量的评价工作中。
三、课程目标
了解污染生态学的产生、发展过程及未来发展趋势;掌握污染生态学的主要研究方法;认识污染物在生物体内的主要生物过程;理解生物对污染物吸收、迁移和富集的规律;掌握污染物对生物的毒害作用及生物对污染物的解毒机理;理解生物对污染物的抗性、生态适应与进化;了解水、大气和土壤的污染现状,初步掌握水污染、大气污染、土壤污染的生物防治方法;掌握污染物对生物体毒害作用的测定方法和污染效应的生态学评价程序等基本技能;具有综合运用污染生态学基础理论和技术手段,分析并解决环境污染问题的能力。
四、教学要求
在本课程教学中,使用多媒体方式进行课堂教学,加强对污染生态学基本概念、基本原理的讲述,同时突出现代污染生态学研究与发展的最新动态。
每章学完后,应布置相应的思考题,以巩固该章所学主要内容,并从作业情况了解学生掌握的程度,认真及时的弥补和改进。
同时要求作业认真仔细,表述清楚,简明扼要,提倡独立思考,有所创新。
在学习本课程时,应加强实践或实习内容的学习,安排社会调查或典型生态环境的参观、分析,也可鼓励学生利用节假日进行城市、农村等某个地区或小区的生态调查,写出调查报告。
五、考核方式及要求
为实现课程教学目标,本门课程考核方式及要求为:
平时成绩占40%,期末考试成绩占60%;其中,平时成绩从考勤、作业和期中考核三个方面来衡量,具体分配比例为:
考勤占33%,作业占33%,期中考核占34%。
六、课程内容
绪论
(授课时间:
第四学期第一、二周)
教学目标:
使学生对“污染生态学”有一定认识,培养学生的学习兴趣;了解污染生态学的产生、发展过程;理解当前污染生态学的科学前沿;掌握当前中国农业环境污染特点。
教学重点:
当前污染生态学的定义、研究内容和主要研究方法。
教学难点:
当前污染生态学的科学前沿以及发展趋势。
学时:
6学时。
教学方法:
案例分析,讲授法结合多媒体教学。
主要内容:
(1)污染生态学形成和发展和定义;
(2)污染生态学的研究内容与任务;(3)污染生态学的学科发展动态;(4)污染生态学的研究方法。
学习方法:
查阅文献,分组讨论。
课后作业:
污染生态学是在什么样的历史背景下产生的?
简述污染生态学的定义、研究内容与任务。
通过图书馆、网络了解目前污染生态学的学科发展动态。
污染生态学的研究方法主要有哪些?
你准备如何学好污染生态学?
第一章:
生物对污染物的吸收和迁移
(授课时间:
第四学期第三、四周)
教学目标:
了解污染物的概念、性质及分类;理解有关生物对污染物吸收、迁移的几个基本概念;了解植物、动物和微生物对污染物的吸收与迁移过程;掌握影响植物吸收、迁移污染物的因素。
教学重点:
污染物的概念、性质及分类;了解植物、动物和微生物对污染物的吸收与迁移过程。
教学难点:
比较植物、动物和微生物对污染物的吸收与迁移过程的异同;影响植物吸收、迁移污染物的因素。
学时:
6学时。
教学方法:
讲授法结合多媒体教学。
主要内容:
(1)基本概念;
(2)植物对污染物的吸收与迁移;(3)动物对污染物的吸收与迁移;(4)微生物对污染物的吸收与迁移;(5)影响植物吸收、迁移污染物的因素。
学习方法:
查阅文献,分组讨论。
课后作业:
名词:
优先污染物、安全浓度、最大无作用浓度、最小有作用浓度、效应浓度、致死浓度。
何谓污染物?
它具有哪些性质?
如何分类?
简述持久性有机污染物(POPs)、持久性有毒物(PTS)、环境内分泌干扰物(EEDs)和持久性生物累积性有毒污染物(PBTs)几个概念之间的联系和区别。
简述植物对水溶态污染物的吸收过程。
简述污染物在植物体内的迁移方式。
简述动物体对污染物质的主要吸收途径。
简述微生物细胞吸收污染物的机理是什么?
影响微生物吸收污染物的因素有哪些?
简述影响植物吸收、迁移污染物的因素。
简述复合污染时污染物联合作用的类型。
在实际生活中如何减少植物对土壤中污染物的吸收?
12.试比较动物、植物、微生物3种生物类型在吸收、迁移污染物的途径、机理方面的异同。
第二章:
生物富集
(授课时间:
第四学期第五、六周)
教学目标:
理解生物富集的概念和机制;理解生物富集的机制;掌握研究生物富集的方法。
教学重点:
理解生物富集的机制。
教学难点:
理解生物富集的机制;掌握研究生物富集的方法。
学时:
6学时。
教学方法:
案例分析,讲授法结合多媒体教学。
主要内容:
(1)生物富集的概念;
(2)生物富集机制;(3)研究生物富集的方法。
学习方法:
观察和实验,小组讨论。
课后作业:
什么叫生物富集、生物放大和生物积累?
它们之间有何联系和区别?
生物为什么能富集污染物?
污染物在生物体内富集后产生哪些效,为什么?
不同污染物类型和各种污染物质在不同生物及同一生物的不同器官、组织内富集量有明显差异,为什么?
据此在不同类型的污染地区农作物结构应如何合理布局,如何避免过多污染物进入人体?
生物富集与环境之间有什么关系?
什么叫超富集植物?
这类植物的主要特征是什么?
研究生物富集的最佳方法有哪些?
请你设计一个研究生物富集的方案。
通过生态系统食物链的延伸,生物富集将发生什么变化,为什么?
有哪些生物具有很强的生物富集能力?
其可能的富集机理是什么?
第三章:
污染物的毒害作用及机理
(授课时间:
第四学期第七周)
教学目标:
了解污染物对植物、动物和人体健康、土壤微生物的影响;掌握重金属对生物毒性的分子机理;了解生物的受害条件;了解元素之间的拮抗和协同关系有什么重要意义。
教学重点:
了解污染物对植物、动物和人体健康的影响;理解植物、动物、微生物的受害机理;了解元素之间的拮抗和协同关系有什么重要意义。
教学难点:
掌握重金属对生物毒性的分子机理;掌握化学元素元素之间出现拮抗和协同关系的原因。
学时:
4学时。
教学方法:
案例分析,讲授法结合多媒体教学。
主要内容:
(1)污染物的毒害作用;
(2)受害机理;(3)受害条件;(4)化学元素间的作用关系。
学习方法:
查阅文献,分组讨论。
课后作业:
生物为什么会受污染物毒害,在什么情况下才会发生毒害?
简述生物对污染物吸收、富集和污染物对生物毒害的关系。
有机污染物和无机污染物对生物的毒害有何区别?
生物的内源污染和外源污染对生物的毒性有何区别?
为什么?
哪些污染物(包括金属元素)有促癌作用?
你对生物活性点位的作用有何看法?
重金属对生物毒性的分子机理是什么?
它是否是引起生物受害的基础?
金属的哪些特性对生物产生的毒害程度起重要作用,为什么?
化学元素元素之间为什么会出现拮抗和协同关系?
有哪些因素决定元素之间的拮抗和协同关系?
研究元素之间的拮抗和协同关系有什么重要意义?
第四章:
生物对污染物的解毒作用
(授课时间:
第四学期第八、九周)
教学目标:
理解植物、动物和微生物对污染物的解毒作用通过哪些途径来实现;理解植物、动物和微生物的解毒机理。
教学重点:
理解生物对污染物的解毒通过结合钝化、代谢解毒、遗传解毒控制、排出作用等途径如何来实现。
教学难点:
比较植物、动物和微生物对环境污染物解毒作用的异同。
学时:
6学时。
教学方法:
案例分析,讲授法结合多媒体教学。
主要内容:
(1)生物对污染物的结合钝化;
(2)生物对污染物的代谢解毒;(3)生物对污染物的遗传解毒控制;(4)生物对污染物及其代谢产物的排出作用。
学习方法:
查阅文献,分组讨论。
课后作业:
1.生物对污染物的解毒通过哪些途径实现?
2.试比较植物、动物和微生物对环境污染物解毒作用的异同。
3.如何理解生物对污染物的吸收、累积和解毒的关系?
4.简述植物的解毒机理,如何利用植物的解毒作用解决环境污染问题?
5.简述微生物的解毒机理,如何利用微生物的解毒作用解决环境污染问题?
第五章:
生物对污染物的抗性及生物监测
(授课时间:
第四学期第十、十一周)
教学目标:
了解抗性的概念、类型及其判断指标;掌握抗性生物的筛选方法;理解生物对污染物的抗性通过哪些途径来实现;掌握环境污染(包括大气污染、水体污染和土壤污染)的一些常用的生物监测方法。
教学重点:
生物对污染物的抗性通过哪些途径来实现;生物监测与物理、化学监测之间的关系;大气污染的生物监测与指示;水体污染的生物监测与指示。
教学难点:
抗性生物的筛选方法;大气污染的指示植物及其受害症状;生物测试法监测水体污染。
学时:
6学时。
教学方法:
讲授法结合多媒体教学。
主要内容:
(1)生物对污染物的抗性及抗性生物;
(2)环境污染的生物监测与指示。
学习方法:
观察和实验,小组讨论。
课后作业:
1.名词:
抗性、根际效应、微宇宙试验、生物监测、指示生物、监测生物、生物测试法
2.总体来讲,生物对污染物的抗性通过哪些途径实现?
3.植物对土壤污染物的排斥作用有哪些?
4.简述生物抗性的利与弊,在环境保护中如何利用?
5.如何处理物理监测、化学监测与生物监测间的关系?
6.大气中主要的污染物有哪些?
说出相应的指示植物及其典型症状。
7.说明生物群落法监测水体污染的依据;常用哪些水生生物作为群落法监测水体污染的指示生物?
9.试设计一个利用生物监测水环境质量的实验。
第六章:
生物对长期污染的生态效应与适应进化
(授课时间:
第四学期第十二、十三周)
教学目标:
理解生物在长期污染条件下的生态效应及适应进化问题;了解长期污染条件下引起生物多样性丧失的可能原因;掌握生物对污染适应的一般原理及生物对污染的适应性反应;掌握影响植物污染抗性进化的生物因素及生物对污染适应的代价。
教学重点:
生物在长期污染条件下的生态效应;污染条件下生物多样性水平降低的可能原因;生物对污染适应的一般原理及生物对污染的适应性反应;影响植物污染抗性进化的生物因素及生物对污染适应的代价。
教学难点:
污染条件下遗传多样性丧失的可能原因;生物对污染适应的一般原理;污染条件下生物在遗传上的适应性反应。
学时:
6学时。
教学方法:
案例分析,讲授法结合多媒体教学。
主要内容:
(1)生物多样性的丧失;
(2)生物对污染的适应;(3)污染条件下生物的分化与微进化。
学习方法:
查阅文献,分组讨论。
课后作业:
1、名词:
生物多样性、前适应、微进化、生态代价、生理代价、进化代价。
2、在长期污染条件下,生物的生态效应有哪些?
3、试述污染条件下遗传多样性水平降低的可能原因。
4、污染引起物种多样性降低的机制是什么?
5、简述生物对污染适应的两重性。
6、简述污染引起的种群分化过程。
7、简述影响植物污染抗性进化的生物因素。
第七章:
水体污染及其生物防治
(授课时间:
第四学期第十四周)
教学目标:
了解我国水体污染的现状;理解水体富营养化的原因、危害及其生物治理方法;掌握污水灌溉、氧化塘和土地处理系统等污水生物处理的原理和方法。
教学重点:
我国水体污染的现状;水体富营养化的原因、危害及其生物治理方法;污水灌溉、氧化塘和土地处理系统等污水生物处理的原理和方法。
教学难点:
藻类及富营养化的控制方法;氧化塘的净化原理及反应过程。
学时:
2学时。
教学方法:
案例分析,讲授法,观看相关视频。
主要内容:
(1)水体污染;
(2)水体富营养化;(3)水体污染对生物的影响;(4)水体污染的生物防治。
学习方法:
小组讨论,课程研讨。
课后作业:
1.名词:
水体、水体污染、污水的自然生物处理、污水灌溉、氧化塘、土地处理系统、湿地
2.何谓富营养化?
简述水体富营养化的危害及生物防治方法。
3.污水灌溉的作用主要有哪些?
存在的问题是什么?
4.简述氧化塘的生物类型、净化原理和反应过程。
5.氧化塘有哪些类型,各有何特点?
6.污水土地处理系统有哪些类型?
7.比较污水土地处理系统与污水灌溉的异同点。
第八章:
大气污染及其生物防治
(授课时间:
第四学期第十五周)
教学目标:
了解我国大气污染的现状;掌握几种典型大气污染的影响及其生物防治;
教学重点:
我国大气污染的现状;温室效应的产生、后果及防治对策;酸雨的形成、危害及防治对策;臭氧层衰减的原因、危害及防治措施;绿色植物在大气污染防治中的作用。
教学难点:
酸雨的形成机理;臭氧层衰减的原因。
学时:
4学时。
教学方法:
案例分析,讲授法,观看相关视频。
主要内容:
(1)大气污染概述;
(2)温室效应;(3)酸雨;(4)臭氧层衰减与UV-B辐射增强;(5)大气污染与生物防治。
学习方法:
小组讨论,课程研讨。
课后作业:
请阐述全球变暖的后果及其对策。
请阐述我国酸雨的主要特点。
臭氧层在保护地求方面有何特别的功能?
影响酸雨形成的因素有哪些?
如何通过生物防治来控制大气污染?
第九章:
土壤污染与生物防治
(授课时间:
第四学期第十六周)
教学目标:
了解我国土壤污染的现状;理解土壤污染的生态效应;掌握土壤重金属污染的生物防治技术;掌握土壤有机污染的生物防治技术。
教学重点:
我国土壤污染的现状;土壤污染的特点和类型;土壤污染的生态效应;土壤重金属污染的生物防治技术;土壤有机污染的生物防治技术。
教学难点:
土壤重金属污染的生物防治技术;土壤有机污染的生物防治技术。
学时:
2学时。
教学方法:
案例分析,讲授法,观看相关视频。
主要内容:
(1)土壤污染概述;
(2)土壤污染的生态效应;(3)土壤污染的生物防治。
学习方法:
小组讨论,课程研讨。
课后作业:
1.名词:
土壤污染、土壤背景值、土壤自净、土壤环境容量、生物修复
2.土壤污染有哪些特点?
土壤污染的类型有哪些?
3.试述重金属污染物对土壤代谢和肥力的影响。
4.农药残留对土壤环境及微生物的危害有哪些?
5.施用化肥对土壤生态系统有何影响?
如何合理地使用化学肥料?
6.什么是植物修复,重金属污染土壤植物修复的方法主要有哪些?
7.就你所掌握的污染生态学知识,谈谈你对我国耕地可持续发展和土壤污染防治的综合对策。
第十章:
污染生态学中的环境质量评价问题
(授课时间:
第四学期第十七周)
教学目标:
了解环境质量评价的研究程序和内容;掌握土壤污染评价及分区的过程和注意事项;掌握环境质量评价中几个常用术语的涵义及其相互区别。
教学重点:
环境容量;土壤污染评价及分区;环境质量评价的方法;环境影响评价工作程序。
教学难点:
土壤污染评价及分区;环境影响评价工作程序。
学时:
3学时。
教学方法:
讲授法结合多媒体教学。
主要内容:
(1)环境容量;
(2)环境评价及分区;(3)人群健康环境影响评价;(4)环境污染的生态和健康风险评价。
学习方法:
分组讨论,查阅文献。
课后作业:
1.名词:
环境质量、环境容量、环境质量评价、环境质量标准、生态系统质量评价
2.如何根据生物种群处于不同危险程度对生物种群进行划分?
3.生态质量模型如何构建?
4.简述环境影响评价的工作程序。
七、课程内容调整说明
无。
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 污染 生态学 环境 科学 工程学院
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