《污染生态学》教学大纲

一、基本信息  

课程名称		污染生态学				课程编号	ECOL3105
英文名称		Pollution Ecology				课程类型	专业选修课
总学时	36	理论学时		36	实验学时	0	实践学时	0
学分	2	预修课程	普通生态学，环境科学概论			适用对象	生态学专业
课程简介 （200字左右）		污染生态学即研究生物系统与被污染环境系统之间的相互作用规律并采用生态学原理和方法对污染环境进行控制和修复的科学。本课程以污染物在生物体内的生物过程为线索，以生物与污染环境之间的关系规律为主要内容，重点结合生态学方法原理解决生态环境污染问题。理论结合实际，在教授基础理论和规律的同时，包含环境污染治理方面的应用性内容。

 

二、教学目标及任务  

污染生态学是研究环境污染物质、环境与生物有机体（人）之间的相互作用、机理及生态修复的一门新兴学科，侧重于研究污染条件下生物的生态效应，核心是分析环境中的污染物在生态系统中的行为及其对生物的影响，目的是利用生物控制污染和改善环境质量。作为生态学专业的专业课，通过本课程的学习，要求学生全面掌握污染生态学的基本理论、技术和方法，学习和了解污染生态控制与修复技术以及国内外污染生态学的发展前言和动向。掌握污染物在环境和生物体内的迁移转化规律，毒害效应以及相应的生物防治措施，重点结合生态学的方法和原理，解释和解决生态环境污染问题。通过各教学环节的实施注重培养学生思考、分析、解决生态环境问题和主动获取知识的能力，树立实事求是、严谨治学的学风。

 

三、学时分配   

教学课时分配

章节	章节内容	讲课	实验	实践	合计
第一章	污染生态学绪论	2
第二章	污染物在环境中的迁移与转化	3
第三章	生物对污染物的吸收、迁移	4
第四章	污染物的毒害作用及机理	4
第五章	生物对污染物的解毒作用	4
第六章	生物对污染物的抗性及生物监测	4
第七章	生物对长期污染的生态效应与适应进化	3
第八章	水体污染与生物防治	4
第九章	大气污染与生物防治	4
第十章	土壤污染与生物防治	4
合计		36

 

四、教学内容及教学要求 

第一章  绪论

第一节  污染生态学的形成、发展和定义

1.      污染生态学形成的时代背景

2.      污染生态学的定义

3.      污染生态学与相关学科的关系

习题要点：污染生态学的定义、污染生态学的学科地位

第二节       污染生态学的研究内容与任务

1.       污染生态学的研究内容

2.       污染生态学的任务

第三节       污染生态学的学科发展

1.       污染生态学的学科发展趋势

2.       中国污染生态学的优先研究领域

第四节       污染生态学的研究方法

1.          野外调查

2.          实验室试验

3.          模拟研究

    习题要点：污染生态学的研究方法和新技术

本章重点、难点：本章的重点污染生态学的研究内容和任务，难点是污染生态学学科发展趋势、优先研究领域和研究方法。

本章教学要求：使学生（1）了解污染生态学的形成、发展过程和学科研究前沿（2）理解污染生态学与其他学科的关系（3）掌握污染生态学的定义，研究内容和任务，以及相应的研究方法

 

第二章  污染物在环境中的迁移和转化

第一节 污染物的概念和分类

1.      污染物的概念

2.      污染物的分类

习题要点：污染物的概念，污染物不同分类方式

第二节      污染物在环境中的迁移和转化

1.      污染物在环境中的迁移

2.      污染物在环境中的转化

    习题要点：污染物在环境中迁移、转化的概念和方式

本章重点、难点：本章的重点是污染物在环境中的迁移方式和转化方式，难点污染物迁移和转化的区别。

本章教学要求：使学生（1）了解污染物的概念和种类（2）理解污染物的分类方式（3）掌握污染物在环境中的迁移和转化过程和方式。

 

第三章  生物对污染物的吸收、迁移

 第一节 植物对污染物的吸收与迁移

1.      植物对污染物的吸收

2.      污染物在植物体内的迁移

   第二节 动物对污染物的吸收与迁移

1.      污染物通过动物细胞膜的方式

2.      动物体对污染物质的吸收

3.      污染物在动物体内的迁移与排出

     习题要点：污染物进入细胞的方式

第三节      微生物对污染物的吸收

1.      微生物细胞吸收污染物的机理

2.      微生物吸收污染物的影响因素

第四节      影响植物吸收、迁移污染物的因素

1.      植物物种的生物学、生态学特性

2.      污染物的种类及形态差异

3.      土壤性质影响

4.      污染物之间的不同效应

5.      根际微生物的影响

      习题要点：植物吸收污染物的影响因素

   第五节  生物富集

        1.  生物富集的概念

        2.  生物富集的机制

        3.  研究生物富集的方法

本章重点、难点：本章的重点是植物、动物、微生物对污染物吸收、迁移途径以及影响因素，生物富集的概念和机制，难点是复合污染时污染物联合作用类型，生物富集的机制。

本章教学要求：使学生（1）了解不同生物对污染物的的吸收、迁移方式的差异，生物富集的研究方法（2）理解污染物进入细胞的方式 （3）掌握污染物进入植物体的方式及影响因素，生物富集的概念和机制。

 

第四章污染物的毒害作用及机理

   第一节  污染物的毒害作用

1.      污染物对植物的影响

2.      污染物对动物和人体健康的影响

3.      污染物对微生物的影响

第二节      受害机理

1.      生物活性电位

2.      生物毒性效应的分子机理

     习题要点：生物毒性效应的分子机制

第三节      受害条件

1.       毒物性质

2.       外界条件

第四节      化学元素间的作用关系

1.      颉颃作用

2.      协同作用

3.      相加作用

习题要点：化学元素之间的颉颃和协同作用的形成原因

本章重点、难点：本章的重点是污染物的毒害机理和影响因素，难点是污染物之间的相互作用，以及对毒性的影响。

本章教学要求：使学生（1）了解污染物对不同生物体的毒害作用表征，（2）理解污染物之间的相互作用关系和机制（3）掌握生物受害机理和影响因素。

 

第五章生物对污染物的解毒作用

 第一节  生物对污染物的结合钝化

1.      植物对污染物的结合钝化

2.      动物对污染物的结合钝化

3.      微生物污染物的结合钝化

     习题要点：不同生物对环境污染物的结合钝化作用异同

第二节      生物对污染物的代谢解毒

1.      植物对污染物的代谢解毒

2.      动物对污染物的代谢解毒

3.      微生物对污染物的代谢解毒

第三节      生物对污染物的遗传解毒控制

1.      植物对污染物的遗传解毒控制

2.      微生物对污染物的遗传解毒控制

第四节      生物对污染物及其代谢产物的排出作用

1.      植物对污染物及其代谢产物的排出作用

2.      动物对污染物及其代谢产物的排出作用

3.      微生物对污染物及其代谢产物的排出作用

习题要点：不同生物对环境污染物的解毒作用异同

本章重点、难点：本章的重点是生物对污染物的解毒途径和机制，难点是生物体对污染物的吸收、累积和解毒之间的关系。

本章教学要求：使学生（1）了解如何利用生物解毒作用解决环境问题，（2）理解生物体对污染物的吸收、累积和解毒之间的关系，（3）掌握生物对污染物的解毒途径和机制。

 

第六章  生物对污染物的抗性及生物监测

   第一节  生物体对污染物的抗性及抗性生物

1.      生物抗性的概念和类型

2.      生物抗性的指标

3.      抗性生物的筛选和应用

第二节          环境污染物的生物监测与指示

1.      生物监测与指示概述

2.      大气污染的生物监测与指示

3.      水体污染的生物监测与指示

4.      土壤污染的生物监测与指示

5.      环境污染生物监测方法

    习题要点：环境污染生物监测方法和技术

本章重点、难点：本章的重点是环境污染的生物监测方法和技术，难点是抗性生物的应用。

本章教学要求：使学生（1）了解生物抗性、生物监测和指示的概念和类型，（2）理解生物抗性和生物监测的指标以及利用方式，（3）掌握环境污染生物监测方法和技术。

 

第七章  生物对长期污染的生态效应与适应进化

第一节  生物多样性的丧失

1.   遗传多样性的丧失

2.   生物多样性的丧失

3.   生态系统水平的响应

第二节      生物对污染的适应

1.      生物适应的一般原理

2.      生物对污染物的适应性反应

     习题要点： 生物适应的遗传学依据

第三节      污染条件下的生物分化和微进化

1.      污染选择下生物种群适应性分化

2.      污染条件下生物分化和进化的一般趋势

习题要点： 生物适应性分化的影响因素

本章重点、难点：本章的重点是生物对适应性反应，难点是污染条件下生物进化的特点和一般趋势。

本章教学要求：使学生（1）了解长期污染对生物个体、种群以及生态系统的影响，（2）理解生物对污染的适应性，（3）掌握生物对污染的适应进化的趋势和特点。

 

第八章  水体污染与生物防治

 第一节  水体污染

1.          水体污染概念

2.          水体污染物及化学行为

第二节          水体富营养化和对生物的影响

1.      主要水质指标与标准

2.      水体富营养化的形成条件

3.      水体富营养化的指标与评价

4.      水体富营养化对水生生态系统的影响

5.      水体富营养化对农田生态系统的影响

     习题要点： 水质指标的种类，我国有哪些水质标准

第三节          水体污染的生物防治

1.      氧化塘技术

2.      土地处理系统

3.      湿地系统

本章重点、难点：本章的重点是水体污染的判定指标和标准，水体生物防治方法，难点是水体富营养化的评价和影响。

本章教学要求：使学生（1）了解水体污染物的类型以及化学行为，（2）理解水体富营养化对生物的影响，以及对水体富营养化的评价，（3）掌握水体污染生物防治的方法和原理。

 

第九章  大气污染与生物防治

   第一节  大气污染概述

1.      大气污染的概念

2.      大气污染的危害

3.      我国大气污染的特点

第二节      几种主要的大气污染类型

1.      温室效应的形成、危害和防治

2.      酸雨的形成、危害和防治

3.      臭氧层破坏、危害和防治

第三节      大气污染的生物防治

1.      植物吸收

2.      植物抗性

3.      城市绿化

本章重点、难点：本章的重点是主要的大气污染类型以及成因，难点是大气污染的生物防治措施。

本章教学要求：使学生（1）了解我国大气污染的种类和危害，（2）理解大气污染的形成因素， （3）掌握大气污染的生物防治方法和原理。

 

第十章  土壤污染与生物防治

   第一节  土壤污染概述

1.      土壤污染的特点

2.      土壤污染的类型

第二节      土壤污染的生态效应

1.      重金属污染的生态效应

2.      有机物污染的生态效应

3.      生物污染的生态效应

4.      辐射污染的生态效应

第三节      土壤污染的生物防治

1.      土壤重金属的生物防治

2.      土壤有机污染的生物防治

本章重点、难点：本章的重点是土壤污染类型以及特点，难点是土壤污染的生物防治措施。

本章教学要求：使学生（1）了解我国土壤污染的类型和生态效应，（2）理解土壤污染的特点， （3）掌握土壤污染的生物防治方法和原理。

 

五、考核方式及要求  

本课程的考核主要是闭卷考试，占总考核成绩的70％，在试卷中以名词解释和填空题的考核模式考核学生对基本概念的掌握和理解程度；设置简答题和论述题，重点考核学生利用所学污染生态学知识和理论综合分析和解决实际污染带来的环境问题的能力。此外，加强平时考核的导向作用和效果，通过课堂提问充分发挥学生的能动性，锻炼学生解决问题的能力以及语言组织能力，平时成绩，包括课堂回答问题、课堂纪律和出勤率，占总成绩的30％。

 

六、推荐教材及教学参考书 

教  材：《污染生态学》，王焕校 编著，高等教育出版社，2012年，标准书号：ISBN 978-7-04-035467-6。

参考书：《污染生态学》，乔玉辉 主编，化学工业出版社，2008年，标准书号：ISBN 978-7-122-01795-6。

《污染生态学》，孙铁珩，周启星，李培军 主编，科学出版社，2001年，标准书号：ISBN 978-7-030-09027-0。

《污染生态学研究》，王焕校 吴玉树 等著，科学出版社，2006年，标准书号：ISBN 978-7-030-17235-8。

 

大纲修订人： 徐莉

大纲审定人：

修订日期：ⅹ年ⅹ月ⅹ日