《污染生態(tài)學》教學大綱

1、污染生態(tài)學教學大綱一、基本信息課程名稱污染生態(tài)學課程編號1253060 英文名稱Pollution Ecology 課程類型 專業(yè)核心課總學時 54 理論學時42 實驗學時12 實踐學時學分 3 預修課程 生態(tài)學 環(huán)境科學適用對象生態(tài)學和環(huán)境科學污染生態(tài)學是生態(tài)學專業(yè)核心課。以污染物在環(huán)境系統(tǒng)和生物系統(tǒng)內的污染生態(tài)過程為主線，以典型生態(tài)系統(tǒng)結構和功能對不同污染物的響應課程簡介 規(guī)律為主要內容，以典型污染物的污染生態(tài)效應及其防治為重點; 介紹污 （200字左右 ） 染物在環(huán)境系統(tǒng)和生物系統(tǒng)內的遷移轉化規(guī)律，生物受害機制，抗性和凈化機制，污染物沿食物鏈富集規(guī)律和人體受害原因，和污染生態(tài)效應的監(jiān)測等

2、。二、教學目標及任務通過本課程的學習，學生應掌握生物對污染物的吸收、污染物在生物體內及生態(tài)系統(tǒng)中的遷移、富集，污染物對生物的毒害作用機理，生物對污染物的解害及抗性形成，生物對長期污染脅迫條件的生態(tài)效應與適應進化，水污染、大氣污染、土壤污染的生物修復及其污染效應的生物學評價等基本理論和基本知識。理解污染物對生物體毒害作用的測定方法和污染效應的生態(tài)學評價程序等基本技能。三、學時分配教學課時分配章節(jié) 章節(jié)內容講課 實驗 實踐 合計緒論 生態(tài)環(huán)境問題和污染生態(tài)學的研究內容, ,9 15 第一章 污染物生態(tài)過程機制和效應,6 6 第二章 重金屬污染及其生態(tài)效應3 3 第四章 大氣污染生態(tài)效應第五章 水污

3、染生態(tài)效應, ,3 3 第六章土壤污染生態(tài)效應9 15 第七章 污染生態(tài)效應的生態(tài)監(jiān)測與評價,3 3 第八章生物對環(huán)境污染物的適應性42 12 54 合計四、教學內容及教學要求緒 論 生態(tài)環(huán)境問題和污染生態(tài)學的主要研究內容第一節(jié) 生態(tài)系統(tǒng),( 生態(tài)系統(tǒng)的基本結構和功能習題要點: 生態(tài)系統(tǒng)的類型, 主要組成成分, 主要功能 , 第二節(jié) 生態(tài)環(huán)境問題,( 污染物的類型、性質特點及來源,( 典型污染事件習題要點: 污染物是如何劃分的, 污染物的性質的污染物污染特點, 經典的污染事件有哪幾個，是由何種污染物引起的,第三節(jié) 污染生態(tài)學,( 污染生態(tài)學概念,( 污染生態(tài)學的研究內容習題要點: 污染生態(tài)不定

4、義, 污染生態(tài)學研究的主要內容, 本章重點、難點: 污染物的類型、性質特點及來源。本章教學要求: 通過學習，進一步加深學生對生態(tài)系統(tǒng)基本結構和功能的認識，理解污染物的類型、性質和來源，以及污染生態(tài)學的科學定義，了解典型污染事件的發(fā)生原因及其危害性。第一章 污染物生態(tài)過程、機制和生態(tài)效應第一節(jié) 環(huán)境污染物的毒作用1. 毒物及其毒性效應2. 影響毒物作用的因素3. 有機毒物在生物體內的生物轉化途徑4. 污染生態(tài)效應的基本類型習題要點: 毒物、毒性、致死劑量概念，影響毒物作用的因素有哪些，污染生態(tài)效應的基本類型有哪些，綜合類型又有哪幾種。第二節(jié) 污染物的擴散與混合過程1. 擴散和混合基本概念2. 污

5、染物在大氣、海洋、河流和土壤擴散與混合過程習題要點: 擴散和混合概念 ; 污染物在大氣和河流中的擴散過程。第三節(jié) 污染物的吸附與解吸、溶解與沉淀過程1. 污染物的吸附與解吸概念與過程2. 污染物的溶解與沉淀概念及過程習題要點: 吸附、解吸、溶解與沉淀概念，吸附等溫線概念及其類型。第四節(jié) 污染物的生物降解與合成過程1. 生物降解與合成的基本概念2. 污染物性質與降解方式3. 污染物在生物體內的合成習題要點: 生物降解概念，污染物類型與降解過程的關系。第五節(jié) 化學污染物動植物的吸收, 攝取過程1. 辛 , 醇水分配系數(shù)概念及其實踐意義植物吸收污染物的部位與方式2.3. 動物攝取污染物的主要途徑習題

6、要點: 辛 , 醇水分配系數(shù)的概念，植物吸收污染物主要方式，動物攝取污染物的主要途徑。第六節(jié) 污染物的生物積累與放大過程1. 生物富集系數(shù)概念2. 易生物富集的污染物及其在食物鏈中的積累放大過程習題要點: 生物富集系數(shù)，典型污染物的生物積累和放大過程，放大倍數(shù)。本章重點、難點: 污染生態(tài)過程的基本類型，污染生態(tài)過程的主要概念，毒物類型及污染生態(tài)效應的基本類型。本章教學要求: 通過學習，學生掌握污染物與毒物、污染生態(tài)過程的基本類型，理解污染生態(tài)過程各類型具體內容，了解典型污染物進入生態(tài)系統(tǒng)后可能的污染生態(tài)過程。第二章重金屬污染及其生態(tài)效應第一節(jié)大氣中重金屬的來源、形態(tài)、含量及其生態(tài)效應1. 大氣

7、中重金屬的種類和來源2. 質量中值直徑概念及大氣中重金屬的含量3. 大氣重金屬的時空分布特點及其污染生態(tài)效應習題要點: 質量中值直徑，大氣中重金屬的可能來源有哪些。第二節(jié) 陸地水體中的重金屬來源、遷移轉化、污染生態(tài)效應1. 陸地水體中的重金屬的來源2. 陸體水體中有毒有害重金屬的遷移轉化過程3. 陸體水體中有毒有害重金屬的對水生動物和人類的為害機理及癥狀。習題要求 : 陸體水體中重要的有毒有害重金屬種類，重金屬的形態(tài)與毒性的關系，引起“痛痛病”和“水俁病”的重金屬種類、形態(tài)及致害機理、癥狀。 第三節(jié) 土壤中重金屬的形態(tài)和分布以及污染生態(tài)效應1. 土壤中重金屬的種類、形態(tài)2. 土壤中重金屬的形態(tài)

8、與分布特點3. 土壤中重金屬對植物的污染生態(tài)效應習題要求: 土壤中重金屬的形態(tài)、分布及其毒性的關系，土壤中重金屬對植物的損害本章重點、難點: 重金屬污染物的來源，對生物毒害作用的類型，生態(tài)效應和生物對重金屬污染物的解毒機制等。本章教學要求: 理解重金屬的內涵、形態(tài)及其毒性效應，了解重金屬在大氣、水體和土壤中的分布特點及其可能的污染生態(tài)效應，以及預防重金屬侵害可能的手段。第三章植物的重金屬和其它污染物的耐性和抗性第一節(jié)重金屬的毒性和植物的耐性機制1. 植物對重金屬的反應加重和減輕重金屬危害的因素2.3. 重金屬對植物的毒性癥狀和機理習題要點: 可能減輕重金屬危害的因素、重金屬引起植物產生毒性效應

9、的機理。 第二節(jié) 高等植物對重金屬的耐性特征1. 重金屬耐性植物和特化耐性2. 多金屬耐性、共存耐性和固有耐性習題要求: 高等植物對重金屬的耐性特征有哪些。第三節(jié) 高等植物的重金屬耐性機制1. 排斥、指示和富集吸收金屬的策略2. 植物重金屬耐性的基本策略3. 植物對根際土壤重金屬的避性習題要求: 高等植物對重金屬耐性的基本策略有哪幾種，植物對根際土壤重金屬的避性策略。本章重點、難點: 植物對重金屬的耐性類型、機理和對重金屬的解毒機制。本章教學要求: 了解重金屬的毒性、對植物的毒性癥狀和機理，掌握加重和減輕重金屬危害的因素，植物重金屬耐性的基本策策略，理解高等植物對重金屬的耐性特征。第四章大氣污

10、染及其生物防治第一節(jié)大氣生態(tài)系統(tǒng)及其污染1. 大氣圈和大氣生態(tài)系統(tǒng)2. 主要大氣污染物3. 大氣污染物發(fā)生特點4. 大氣中氣溶膠粒子及其環(huán)境效應習題要求: 大氣的主要污染物及其發(fā)生特點，大氣中主要污染物的源和匯，可吸入顆粒物概念及其環(huán)境效應。第二節(jié) 人類活動對大氣圈的影響及其環(huán)境效應1. 溫室效應與全球變暖2. 臭氧層耗竭及其對人類生態(tài)環(huán)境的影響3. 酸雨的形成及其危害4. 光化學煙霧及其形成機制習題要求: 溫室效應、酸雨、光化學煙霧的概念，引起濕室效應和全球變暖的氣體種類，臭氧形成和耗竭機理，引起臭氧耗竭的化學物質主要有哪幾種。第三節(jié) 大氣環(huán)境質量評價1. 大氣質量指數(shù)2. 大氣環(huán)境容量與質

11、量控制習題要求: 大氣環(huán)境容量概念，大氣質理控制的常用手段有哪些。本章重點、難點 : 大氣污染的類型及主要污染物; 溫室效應概念、形成原因及危害; 酸雨形成的原因及生態(tài)效應。本章教學要求: 了解大氣圈和大氣生態(tài)系統(tǒng)基本構成，掌握主要的大氣污染物及其生態(tài)效應，理解人類活動引起的全球氣候變化及其生態(tài)效應。第五章水污染生態(tài)效應第一節(jié)污染物來源類別及特性1. 物理污染物2. 化學污染物3. 生物污染物習題要求: 物理、化學和生物污染物的各自特點，它們的主要來源有哪些。第二節(jié) 污染物在水生態(tài)系統(tǒng)中的遷移與積累1. 水生植物對污染物的吸收2. 水生動物對污染物的吸收3. 污染物在水生態(tài)系統(tǒng)中的遷移和富集習

12、題要求: 水生植物和動物吸收污染物方式，生物富集概念，污染物在水生生物食物鏈中的富集過程。第三節(jié) 污染物在水生態(tài)系統(tǒng)中的轉化與分解1. 水體中微生物的降解作用2. 水體中其他水生生物的降解作用習題要求: 污染物在水生態(tài)系統(tǒng)生物降解的可能方式與途徑第四節(jié) 水污染生態(tài)效應1. 物理性污染物的生態(tài)效應2. 化學污染物的生態(tài)效應習題要求: 物理性污染物泥沙的可能生態(tài)效應，化學污染物的種類及各自污染生態(tài)效應第五節(jié) 污水灌溉1. 污水灌溉的概念2. 污水灌溉的凈化機制3. 污水灌溉引起的土壤問題及可能措施習題要求: 污水灌溉概念，污水灌溉的生態(tài)效益，污水灌溉對土壤的污染效應。 第六節(jié) 水體富營養(yǎng)化1. 富

13、營養(yǎng)化概念及形成條件2. 富營養(yǎng)化的指標及評價標準3. 富營養(yǎng)化湖泊的生物治理4. 富營養(yǎng)化湖泊藍藻的發(fā)生特點及治理技術習題 : 富營養(yǎng)化形成條件有哪些，富營養(yǎng)化指標有哪些，藍藻水華的發(fā)生特點，可能的形成機理及治理技術。本章重點、難點: 水體中的主要污染物種類及發(fā)生特點，水體中污染物的遷移轉化途徑，富營養(yǎng)化湖泊藍藻水華的發(fā)生機理、治理對策，富營養(yǎng)化湖泊的生態(tài)恢復策略。 本章教學要求: 掌握水污染物的種類及其污染生態(tài)效應，重要水污染物在水體中遷移轉化過程，掌握富營養(yǎng)化的形成條件，了解富營養(yǎng)化湖泊藍藻水華的發(fā)生特點、生態(tài)效應及可能的治理對策。第六章土壤污染生態(tài)效應第一節(jié)土壤污染概述第二節(jié)土壤污染物

14、的危害第三節(jié)土壤污染的監(jiān)測第四節(jié)土壤污染的生物防治習題要求: 土壤污染物的主要類型，主要土壤污染物對土壤生態(tài)系統(tǒng)的危害，土壤污染生物防治的機理與措施，土壤污染的監(jiān)測方法。本章重點、難點: 土壤污染類型及其危害; 重金屬和化肥對土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響 本章教學要求: 掌握土壤污染物的主要類型及其危害效應，土壤污染的監(jiān)測方法，了解土壤污染的生物防治機理與措施。第七章污染生態(tài)效應的生態(tài)監(jiān)測與評價第一節(jié)污染生態(tài)監(jiān)測1. 污染生態(tài)監(jiān)測的概念及理論依據(jù)2. 污染生態(tài)監(jiān)測的目的和特點3. 污染生態(tài)監(jiān)測的基本要求習題要求: 污染生態(tài)監(jiān)測概念，污染生態(tài)監(jiān)測的特點和基本要求第二節(jié) 大氣污染和土壤污染的生態(tài)監(jiān)測1. 大

15、氣污染的生態(tài)監(jiān)測2. 土壤污染的生態(tài)監(jiān)測習題要求: 大氣污染的生態(tài)監(jiān)測方法及其應用，土壤健康、土壤污染的生態(tài)監(jiān)測方法。第三節(jié) 水污染的生態(tài)監(jiān)測1. 水質生物監(jiān)測概念及發(fā)展歷史2. 水質生物監(jiān)測常用生物類群及生物指標3. 水生態(tài)系統(tǒng)健康內涵4. 水生態(tài)系統(tǒng)健康監(jiān)測與評價方法及其進展5. 水生態(tài)系統(tǒng)健康管理習題目要求: 水質生物監(jiān)測、生物指標、評價標準、水生態(tài)系統(tǒng)健康概念，水質生物監(jiān)測的優(yōu)缺點，水生態(tài)系統(tǒng)健康監(jiān)測方法。本章重點、難點: 污染生態(tài)監(jiān)測的原理與方法，生物監(jiān)測和水生態(tài)系統(tǒng)健康內涵，水生態(tài)系統(tǒng)健康監(jiān)測的方法及在管理中的應用。本章教學要求: 掌握污染生態(tài)監(jiān)測的原理與方法，理解生物監(jiān)測和水生態(tài)

16、系統(tǒng)健康內涵，了解大氣污染和土壤污染生態(tài)監(jiān)測方法，水生態(tài)系統(tǒng)健康監(jiān)測方法及其水生態(tài)環(huán)境管理中的應用。第八章 生物對環(huán)境污染的適應性第一節(jié) 污染引起的生物多樣性的喪失1. 生物多樣性概念和內涵2. 污染引起的生物多樣性的喪失機理習題要求: 什么是生物多樣性，生物多樣性在物種、種群和群落水平上對污染物的響應機制。第二節(jié) 生物對污染的適應1. 生物對污染適應的一般原理2. 生物對污染的適應性反應習題要求: 生物對污染的適應性在形態(tài)結構、生理和遺傳方面的具體表現(xiàn)。第三節(jié) 污染條件下生物的分化與微進化1. 污染選擇下的種群響應2. 污染條件下生物種群適應性分化的過程3. 影響生物污染抗性進化的生物因素4

17、. 生物對污染適應的代價5. 污染條件下生物分化和進化的一般趨勢習題要求: 污染條件下生物分化和進化的過程及影響因素。本章重點和難點: 適應性、分化和進化概念; 生物對污染環(huán)境的長期生態(tài)學效應 ; 污染對生物多樣性的影響; 污染條件下生物進化的特點。本章教學要求: 理解生物多樣性的概念與內涵，生物對污染物的適應性反應，污染選擇下的種群響應，生物種群的適應性分化過程，污染物條件下生物分化和進化的一般趨勢。五、實驗教學內容與學時安排（12 學時 ）實驗一 哺乳動物急性經口毒性試驗（3 學時 ）要點掌握哺乳動物經口急性毒性試驗的操作步驟，測定半致死劑量（LD50）的實驗設原則以及LD50的計算方法。

18、實驗二 蠶豆 （vicia faba） 根尖微核測試技術（3 學時 ）要 點 掌握蠶豆根尖細胞微核試驗方法，并借此對受試物的誘變性進行評定。實驗三 水質污染生物監(jiān)測野外采集（3 學時 ）要點學習和掌握水質生物監(jiān)測過程中，水樣和底棲動物生物樣的采樣和保存方法。 實驗四 底棲動物水質生物評價指數(shù)計算及評價標準。要點學習和掌握水體常規(guī)化學指標的室內測定方法，底棲動物常見目、科的識別，生物評價指數(shù)的計數(shù)方法并進行水質生物評價，完成水質生物評價報告的撰寫。五、考核方式及要求考核成績由平時成績20%、實驗成績20%和期末閉卷考試成績60%組成。六、推薦教材及教學參考書教 材 : 污染生態(tài)學，王煥校編著，高等教育出版社，2002年，標準書號 :ISBN 7040110857。參考書 : 污染生態(tài)學，孫鐵衍編著，科學出版社，2001 年，標準書號 :ISBN 703009027。 Environmental and Pol