课程名：污水生物学(Biology of Polluted Water) 学分：1.5 学时：24
课程类别：专业教育选修课
开课学院：水产与生命学院 所属基层教学组织：
曾任课教师：
课程大纲：
一、课程性质与目的
污水生物学是生物科学、环境科学等专业的专业教育选修课。本课程以掌握污水生物学的基础理论和基本技能为主要目的。学生必须学会将在其它基础学科所学习到的知识灵活运用到解释环境污染问题上；使学生了解环境生物技术的基本种类、基本原理及其应用范围。
二、课程简介
污水生物学是环境教育中的一门重要课程。随着近年来中国政府对生态环境保护的高度重视，在中华大地上形成了一股绿色旋风，党中央发出了“再造秀美山川”的伟大号召，共青团中央、环保局、农业部等共同启动实施了一项以保护和改善生态环境为宗旨的大型群众性社会公益活动——保护母亲河行动，而这一切源于对自然的热爱、朴素的环保思想需要科学的指导，中国环境教育的教学理论、教学模式和教学体系正在逐步完善。
污水生物学是环境生物学的一个分支，是有“水大”特色的一门课程。全球性的水资源状况恶化在诸多环境问题中最为严重，作为“水大”的一员，理应对水污染问题予以特别的关注。通过本课程的学习，指导学生如何以科学的方法来保护珍贵的水资源，向学生播撒环境保护的火种。
三、教学内容
第一章 天然水体环境与水生生物（1学时）
主要内容：天然水体理化性质和水生动植物区系
第一节 污水生物学概论：介绍污水生物学的定义
第二节 天然水体水质特性：天然水体的物理、化学等非生物生态因子。
第三节 水生动植物区系
1．河流、湖泊水生植物区系；
2．河流、湖泊水生动物区系
学习要求：掌握污水生物学的基本概念、学习目的、天然水体的生物
作 业：复习本章内容。
第二章 水体的污染（2学时）
主要内容：水体污染的机理和过程；污染源；污染类型
第一节 水体污染的机理和过程
1．水体受污染产生的物理、化学和生物作用；
2．水体受污染后，水质恶化、自净的过程和特征
第二节 水体污染源
介绍水体污染物及其来源。
第三节 水体污染类型
依据污染物性质、污染程度和受纳水体等划分的水体污染类型；
第四节 水污染的危害
学习要求：掌握水污染的机理、污染源、类型和危害。
作 业：复习本章内容。
第三章 水体污染的生物学影响（4学时）
主要内容：
第一节 污染物在生化和分子水平上的影响
一、对生物机体酶的影响
二、对生物大分子的影响
第二节 污染物在细胞和器官水平上的影响
一、对细胞的影响
二、对组织器官的影响
第三节 污染物在个体水平上的影响
一、导致个体死亡
二、对个体行为的影响
三、对繁殖的影响
四、对生长和发育的影响
第四节 污染物在种群和群落水平上的影响
一、对生物种群的影响
二、对生物群落的影响
第五节 水生生物对水体中污染物的作用
学习要求：掌握污染物在生化和分子水平上的影响、污染物在细胞和器官水平上的影响、污染物在个体水平上的影响、污染物在种群和群落水平上的影响、化学污染物对生物的联合作用。
重、难点：靶器官、效应器官、蓄积器官的区别、污染物对生物种群与群落的影响。
作 业：复习本章内容。
第四章 污染物的生物效应检测（3学时）
主要内容：
第一节 生物测试及方法
一、生物测试的定义
二、生物测试的方式
三、生物测试的标准化
第二节 一般毒性试验
一、生物毒性的基本概念
二、急性毒性试验
三、亚慢性和慢性毒性试验
四、蓄积毒性试验
第三节 生物的分子和细胞水平检测
一、加合物测定
二、一般代谢酶的活性测定
三、解毒系统酶类诱导作用的检测
四、抗氧化防御系统检测
第四节 生物致突变、致畸和致癌效应检测
一、致突变效应
二、致畸效应
三、致癌效应
第五节 微宇宙法
一、微宇宙法简介
二、标准水生微宇宙
三、烧杯水生微宇宙
四、室外水生微宇宙
学习要求：掌握生物测试及方法、一般毒性试验、生物的分子和细胞水平检测、生物致突变、致畸和致癌效应检测、微宇宙法。
重、难点：生物测试的优点、生物毒性的基本概念（毒物、毒性、剂量）、致突变效应的生物测试方法、微宇宙法概念。
作 业：复习本章内容。
第五章 污水生物监测与生物评价（4学时）
主要内容：
第一节 生物监测和环境质量评价概念
一、生物监测的定义
二、监测的意义和任务
三、生物监测的缺点
第二节 水污染生物监测
一、 水污染的细菌学监测
二、 水污染的浮游生物检测法
三、 底栖大型无脊椎动物监测法
四、 微型生物群落监测法
五、 两栖动物监测法
第三节 水环境质量的生物学评价
一、一般描述对比法
二、指示生物法
三、生物指数
四、多样性指数
第四节 生物指示物
一、生物标志分类
二、特异性的差异性很大
三、作为生物标志物的基本原则
四、监测和评价中生物标志物的作用
学习要求：掌握生物监测和水环境质量评价概念、水生生物监测与评价。
重、难点：生物监测的优点、生物监测与生物测试的联系与区别、指示植物法特点、生物标志物概念、水污染生物监测与评价方法
作 业：复习本章内容。
第六章 污水生物处理（3学时）
主要内容：
第一节 废水生物处理原理
一、废水处理是水资源保护的关键
二、生物处理的基本原理
三、废水生物处理的方法
第二节 废水的好氧生物处理原理
一、活性污泥法
二、生物膜法
第三节 污水稳定塘处理技术
一、稳定塘系统分类
二、兼性塘
三、厌氧塘
四、曝气塘
五、好氧塘
六、水生植物塘
七、生态系统塘（综合生物塘）
学习要求：掌握废水生物处理原理、活性污泥处理法、生物膜法
重、难点：好氧处理的COD转化与生物类群、活性污泥法基本流程与影响因素、生物膜法原理、氧化塘法原理。
作 业：复习本章内容。
第七章 水体富营养化问题（2学时）
主要内容：
第一节 富营养化问题的历史和现状
第二节 水体富营养化的发生机制
一、 水体富营养化概念
二、 大量营养元素进入水体
三、 某些生物大量增殖
四、 破坏水体生态平衡
第三节 水体富营养化的治理展望
一、水体富营养化的发展形势
二、水体富营养化的治理方法
i.外源污染物输入的控制
ii.藻类生物量的控制
iii.内源性营养物的控制
第四节 太湖、滇池的富营养化状况及其治理方案
一、太湖、滇池的富营养化现状
二、国家“十五”计划中的太湖、滇池治理方案
学习要求：掌握水体富营养化的发生机制、水体富营养化的治理展望、太湖的富营养化状况及其治理方案。
重、难点：水体富营养化概念、内源性污染物在富营养化进程中的作用、水体生态平衡被破坏的原因、藻类生物量控制的方法。
第八章 生物修复和污水生物利用（2学时）
主要内容：
第一节 生物修复的概念及其原理
一、生物修复的概念
二、应用微生物修复工程时应注意的问题
三、环境污染的植物修复原理
第二节 污水养殖和种植
第三节 多种养殖与多级利用
第四节 含盐化工废水养鱼-养貂研究
学习要求：掌握生物修复、污水利用的概念及其原理。
第九章 复习讨论课（3学时）
主要内容：有关水污染、水源地保护、水污染治理新技术等热点问题。
四、教学基本要求
污水生物学是一门交叉学科，它研究水体污染的机理和过程、污染源、污染类型；生物对污染物的吸收、降解，污染物在生物体及生态系统中的迁移、富集；污染物对生物的毒害作用机理，污水生物学监测、污水生物处理等。了解水体污染的机理和过程、污染源、污染类型及其特性。
教师在课堂上应对基本概念、规律、原理进行必要的讲授，并详细讲授每章的重点、难点内容；讲授中应注意理论联系实际，启迪学生的思维，加深学生对有关概念、理论等内容的理解，并应采用多媒体辅助教学，加大课堂授课的知识含量。
平时作业量应不少于10学时，在主要章节讲授完之后，要布置每一章节的复习，旨在加深学生对所学知识的理解、运用，拓宽学生的知识面。
五、教学方法
实行模块式教学，即将整个课程按照上述内容结构划分为九个单元，每个单元再由理论授课自学、作业等方式构成。
本课程采用的教学媒体主要有：文字教材（包括主教材和学习指导书）、音像教材（磁带、光盘）、PPT课件（包括主讲老师对全书的系统讲授，还有重要内容的文字提示与电子教学幻灯片）和软件式课件，以及网上辅导（主要采用E-MAIL形式）。
考试主要采用开卷方式，考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度，对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。
总评成绩：出勤占10%、平时作业和学习态度占20%、课堂讨论占20%、开卷考试占50%。
六、参考教材和阅读书目
1．孔繁翔、尹大强、严国安编著，《环境生物学》，科学出版社，2000。
2．刘建康.东湖生态学研究（二）[M].北京:科学出版社,1995
3．刘健康.高级水生生物学[M].北京:科学出版社,2000
4．阮仁良.上海市水环境研究[M]. 北京:科学出版社,2000
5．孔繁翔等.环境生物学[M]. 北京:高等教育出版社,2001
6．黄玉瑶.内陆水域污染生态学[M]. 北京:科学出版社,2001
7．孙铁珩等.污染生态学[M].北京:科学出版社，2001
8．何燧源.环境毒物[M].北京:化学出版社，2002
9．沈德中.污染环境的生物修复[M].北京:化学出版社，2002
10．高前兆.水资源危机[M]. 北京:化学出版社,2002
11．刘静玲.淡水危机与节水技术[M]. 北京:化学出版社，2003
12．黄铭洪等.环境污染与生态恢复[M]. 北京:科学出版社,2003
18．孙成.环境监测实验[M]. 北京:化学出版社，2003
14．王超等.城市水生态系统建设与管理[M].北京:科学出版社，2004
15．周凤霞等.淡水微型生物图谱[M]. 北京:化学出版社,2005
七、本课程与其它课程的联系与分工
本课程是其他专业课程的辅助课，各章应重点讲授基本概念、原理和方法，使学生对污水生物学有一个总体上的认识、把握。
八、说明：
1. 课堂发言与讨论的规则：
•为了提高发言效率，发言者事先应制作多媒体；
•每组发言限制在15分钟之内，超过15分钟，请自动下台；
•每次发言主题不一致，每4人一组；
2. 评价标准
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