学习目的:通过本课程学习,可以获知环境污染对动物、植物、微生物及其生态系统的危害规律与机理,了解生态风险评价方法与技术,掌握生态修复和治理环境的基础理论和措施。
教学团队:讲解老师来自山西大学、北京林业大学、大连海事大学和上海海洋大学等双一流大学的教授、副教授和青年才俊。他们是多年从事生态毒理学教学和科研,并取得突出成绩的优秀教师。课程负责人孟紫强教授为普通高等教育“十一五”、“十三五”规划教材《生态毒理学》的主编。
不同类型大学老师加盟本慕课,是为了打造一门对不同类型的学校或不同专业的学子均可适应的线上精品课程。
知识体系与特点:本课程以生态层次为纲、以环境污染物为主线,重点讲授环境污染对动物、植物、微生物及其生态系统的毒性效应、毒性作用机理以及生态风险评价方法,并从中探讨环境污染生态防治的对策以及生态毒理学的研究方法。
知识结构与特点:全课程分为五大部分:(1)生态毒理作用的基本概念、基本理论和作用特点;(2)环境污染物的生物富集、及在分子、细胞、个体、群体群落、生态系统以及更大尺度的生态毒理学效应与机理;(3)生态毒理学分支学科,包括陆地生态系统-、淡水生态系统-、海洋生态系统生态毒理学;(4)生物类群生态毒理学,包括植物、鱼类、两栖类、昆虫、鸟类生态毒理学;(5)结合当前绿色经济发展的需求,讲授生态风险评价的原理与方法。
学科地位和应用价值:本课程基于生态毒理学在环境科学、环境管理、环境工程学、生物监测、生态学、生态工程、生命科学与技术等方面的理论和应用价值,以及在生态文明建设中多种行业和部门的需要而设立的。因此,本课程适于环境科学、生态科学、环境生态工程、环境工程等多种环境类专业的学生学习。
教学改革与教材深化:自山西大学于1987年开设生态毒理学课程开始,不断探索、完善、提高教材水平和课堂教学质量。从1987年孟紫强自编《生态毒理学》讲义,到2006年出版《生态毒理学原理与方法》专著(科学出版社),再到2009年出版教育部批准的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《生态毒理学》(高等教育出版社)。经过多年的教学改革,在上述著作的基础上,结合近年来生态毒理学在科研和教学上取得的新研究、新进展、新成果,由多位著名大学和科研单位的教授和专家,于2019年修订为本慕课的主要参考教材——普通高等教育“十三五”规划教材《生态毒理学》(孟紫强主编,中国环境出版集团出版),适于本硕连读的学生或研究生教学使用。
考虑到本科教学学时有限,又于2023年修定出版普通高等教育“十四五”规划教材《生态毒理学基础》(孟紫强主编,中国环境出版集团出版),适合普通本科生教学使用。
这两本教材是目前我国高校生态毒理学课程唯一的生态毒理学最新教材,具有普遍适用性。
总之,本课程具备丰富的教学资源和扎实的教学基础。
本课程以打造高质量精品课程为目标,以大学教育大众化、多样化为方向,采用通俗化讲解的方法,讲授环境污染物在不同生态层次的生态毒理效应及其毒性作用机理,探讨研究方法与防护措施,在深度、难度和实用性方面要求达到大学课程应该具备的水平,使学习者成为一个既具有生态毒理学方面的知识,又能够在生态文明建设中应用该方面的知识而发挥积极作用。
第一章 概论
1.1生态毒理学的概念与学科地位
1.2生态毒理学与环境毒理学的区分
1.3生态毒理学的研究对象、内容与任务
1.4生态毒理学的应用与分支学科
1.5生态毒理学的基本研究方法
1.6生态毒理学研究的简史与展望
讨论题
第一章 单元测验
第二章 环境污染物的吸收、转化及其对生态毒性作用的影响
2.1 不同类群生物对环境污染物的吸收与排泄
2.2 环境污染物的生物转运与生物膜的关系
2.3 环境污染物的生物转化及其对生态毒性的影响
2.4 生态毒性作用的基本概念
2.5 生态毒性作用的类型与联合作用
2.6 环境污染物生态毒性作用的影响因素
讨论题
第二章 单元测验
第三章 环境污染物的生物富集、放大及蓄积
3.1 环境污染物的生物富集及其动力学
3.2 生物富集因子测定及预测模型
3.3 环境污染物的生物放大
3.4 生物放大因子及其测定技术与方法(1)
3.5 生物放大因子及其测定技术与方法(2)
3.6 环境污染物的生物蓄积
3.7 影响生物积累的因素(1)
3.8 影响生物积累的因素(2)
讨论题
第三章 单元测验
第四章 环境污染物的生态毒理学效应(一)作用特点与分子效应
4.1 环境污染物生态毒性作用的特点
4.2 环境污染物对DNA的损伤效应
4.3 环境污染物对蛋白质的损伤
4.4 环境污染物对酶的抑制和诱导效应
4.5 环境污染物的氧化损伤效应
4.6 环境污染物对基因表达的影响(1)
4.7 环境污染物对基因表达的影响(2)
4.8 环境污染物的组学效应
4.9 环境污染物对细胞信号转导的效应
讨论题
第四章 单元测验
第五章 环境污染物的生态毒理学效应(二) 从细胞水平到个体水平
5.1 细胞水平的生态毒理学效应
5.2 亚细胞水平的生态毒理学效应
5.4 组织与器官水平的生态毒理学效应
5.5 个体水平的生态毒理学效应(一):生殖毒性
5.6 个体水平的生态毒理学效应(二):生长发育毒性
5.7 个体水平的生态毒理学效应(三):行为异常和生态死亡
5.8 个体水平的生态毒理学效应(四):致死效应
讨论题
5.3细胞突变与癌变
第五章 单元测验
第六章 环境化学物的生态毒理学效应(三)从种群水平到生物圈水平
6.1环境污染物在种群水平的生态毒理学效应
6.2环境污染物在群落水平的生态毒理学效应
6.3环境污染物在生态系统水平的生态毒理学效应
6.4环境污染物在景观水平的生态毒理学效应
6.5环境污染物在大陆或半球水平的生态毒理学效应
6.6环境污染物在全球水平的生态毒理学效应
讨论题
第六章 单元测验
第七章 陆地与农业生态系统生态毒理学
7.1 陆地生态系统概述
7.2 环境污染物在陆地生态系统中的迁移转化
7.3 重金属的陆地生态毒理学效应
7.4 农药的陆地生态毒理学效应
7.5 酸沉降的陆地生态毒理学效应
7.6 外来生物入侵的陆地生态毒理学效应
7.7 农业生态系统概述
7.8 环境污染物的农业生态毒理学效应
7.9 农业生态系统对环境污染的防治和修复作用
讨论题
第七章 单元测验
第八章 淡水生态系统生态毒理学
8.1淡水生态系统的结构
8.2淡水生态系统的特点、类型及污染物分类
8.3环境污染物在水中的迁移与转化
8.4水生生物对环境污染物的吸收和富集
8.5环境污染物的水生生态毒理学效应——分子水平、细胞水平
8.6环境污染物的水生生态毒理学效应——个体水平
8.7环境污染物的水生生态毒理学效应——种群、群落、生态系统水平
讨论题
第八章 单元测验
第九章 海洋生态系统生态毒理学
9.1 概述
9.2 海洋环境污染物的生物富集、代谢和食物链传递
9.3 海洋环境污染物的分子毒理效应及机理
9.4 海洋环境污染物从细胞到个体水平的生态毒理学效应
9.5海洋环境污染物在种群、群落及生态系统水平的响应
9.6 海洋典型污染事例及其生态毒理学效应
9.7 海洋塑料污染生态毒理学效应
讨论
第九章 单元测验
第十章 植物生态毒理学
10.1 植物对环境污染物的吸收
10.2 植物对环境污染物的转运与转化
10.3 不同分子水平和细胞水平的植物生态毒理学效应
10.4 不同个体水平和种群水平下的植物生态毒理学效应
10.5 农药、化肥等对植物的危害
10.6 大气污染物以及重金属对植物的危害
10.7 植物对土壤环境的影响及应用
10.8 植物对大气和水体环境的影响以及应用
讨论题
第十章 单元测验
第十一章 鱼类与两栖类生态毒理学
11.1鱼类的种类、分布及在生态系统中的功能和作用
11.2水环境污染对鱼类的危害
11.3鱼类对环境污染物的吸收
11.4环境污染物在鱼类体内的分布、生物转化和排泄
11.5 环境污染物对鱼类的生态毒理效应——重金属
11.6 环境污染物对鱼类的生态毒理效应——农药
11.7 环境污染物对鱼类的生态毒理效应——药物及个人护理品、纳米材料、多溴联苯醚和全氟多氟化合物
11.8 环境污染物对两栖类动物的生态毒理学效应
11.9 两栖类动物生态毒理学研究进展
讨论题
第十一章 单元测验
第十二章 昆虫生态毒理学
12.1 概述
12.2 昆虫机体的结构与功能
12.3 昆虫对环境污染物的吸收、排泄及生物转化
12.4 环境污染物对昆虫的生态毒理学效应
12.5 农药、化肥、重金属和有毒气体对昆虫的毒害作用
12.6 昆虫生态毒理学的应用
讨论题
第十二章 单元测验
第十三章 鸟类生态毒理学
13.1鸟类与人类的关系
13.2鸟类对环境污染物的吸收
13.3鸟类体内环境污染物的分布和蓄积
13.4鸟类体内环境污染物的转化与排泄
13.5重金属对鸟类的生态毒理学作用及其机理
13.6持久性有机污染对鸟类的生态毒理学作用及其机制
讨论题
第十三章 单元测验
第十四章 微生物生态毒理学
14.1 微生物在自然环境中的作用与地位
14.2 微生物在生态平衡中的作用
14.3 环境污染物对微生物生态毒理学作用概述
14.4 重金属对微生物的毒理作用及机理
14.5 农药、石油和抗生素对微生物的毒理作用及机理
14.6 微生物对环境的污染及其生态毒理学作用
讨论题
第十四章 单元测验
第十五章 生态风险评价
15.1 生态风险评价的定义及生态风险的特点和规模
15.2生态风险评价的类型和科学基础
15.3 生态风险评价程序(一)评价框架和问题形成
15.4 生态风险评价程序(二)暴露表征
15.5 生态风险评价程序(三)效应表征和风险表征
15.6 生态风险评价方法(一)暴露-效应评估方法
15.7 生态风险评价方法(二)风险表征方法
15.8 生态风险评价方法(三)生态风险评价方法发展趋势
15.9 转基因生物引起的生态风险及其评价方法
讨论题
第十五章 单元测验
无。
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
[1]生态毒理学基础(普通高等教育“十四五”规划教材),孟紫强主编,北京:中国环境出版集团,2023
[2]生态毒理学(普通高等教育“十三五”规划教材),孟紫强主编,北京:中国环境出版集团,2019
[3]生态毒理学(普通高等教育“十一五”国家级规划教材),孟紫强主编,北京:高等教育出版社, 2009
[4]生态毒理学原理与方法,孟紫强主编,北京:科学出版社,2006
[5]环境毒理学基础(普通高等教育“十五”国家级规划教材),孟紫强主编,北京:高等教育出版社,2003
[6]环境毒理学基础(第二版),孟紫强主编,北京:高等教育出版社, 2010
[7]环境毒理学(第三版),孟紫强主编,北京:高等教育出版社,2018
[8]现代环境毒理学,孟紫强主编,北京:中国环境出版社,2015
[9]环境毒理学,孟紫强主编,北京:中国环境科学出版社,2000
[10]环境毒物史,孟紫强主编,北京:中国环境出版集团,2022
在本课程在教学过程中,由于教学的需要,借鉴使用了一些网络图片,为此对图片的作者等有关权利人表示诚挚地感谢!希望这些图片的作者等权利人与本课程团队联系,共同探讨本课程的教学与研究。
本课程的特点和应用价值如何?
本课程以生态层次为纲、以环境污染物为主线,重点讲授环境污染对动物、植物、微生物及其生态系统的毒性效应、毒性作用机理以及生态风险评价方法,并从中探讨环境污染生态防治的对策以及生态毒理学的研究方法。本课程基于生态毒理学在环境科学、环境管理、环境工程学、生物监测、生态学、生态工程、生命科学与技术等方面的理论和应用价值以及在生态文明建设中多种行业和部门的需要而设立的。
本慕课教材的特点是什么?
本慕课主要教材是2019年由中国环境出版集团出版的普通高等教育“十三五”规划教材《生态毒理学》(孟紫强主编)。该教材是总结多年教学改革的经验,在作者同类著作的基础上,结合近年来生态毒理学在科研和教学上取得的新研究、新进展、新成果,由多位著名大学和科研单位的教授和专家共同编著而成的。这本教材是目前我国高校生态毒理学课程唯一的生态毒理学最新教材,具有普遍适用性。
有同学问:生态毒理学与环境生态学(或者污染生态学)有什么不同?
这个问题提的很好,简单回答如下:
(1) 环境生态学(或污染生态学)主要是环境科学和生态学交叉形成的学科,而生态毒理学主要是毒理学和生态学交叉形成的学科。母学科有不同。
(2)因此,环境生态学主要采用生态学方法研究环境污染物对生态系统的危害;而生态毒理学除了采用生态学理论与方法外,更重要的是采用毒理学理论与方法研究环境污染物对动物、植物、微生物及其生态系统的危害。
(3)生态毒理学不仅重视宏观研究,更加重视微观研究如细胞、分子水平的研究。对于环境污染引起的宏观的大尺度的变化,不仅从宏观,而且从微观探讨其发生发展的机理。
(4)生态毒理学既重视野外调查,也更加重视室内试验研究。
(5)生态毒理学研究是探讨环境分子生物(生态)标志物的重要手段和工具,还可从基因水平为生物监测、生态环境修复、环境污染治理、生态风险评价等提供科学依据。
总之,生态毒理学可以从分子水平推动环境科学、生态科学、环境工程和生态工程学科的发展和进步,是环境科学、生态科学、环境工程与生态工程发展的重要方向之一,有巨大的发展空间和无限美好的前景!生态毒理学对于每个年轻的学子是难得的机遇,也是学术上新的挑战!