课程概述

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。

全课程分为四大部分:(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)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。最后,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。


证书要求

1、课终考核50%; 2、平时成绩:考勤10%、课程习题15%、课程论文15%、课程实验10%。





预备知识

无。


授课大纲

第一章 概论

1.4生态毒理学的应用与分支学科

1.6生态毒理学研究的简史与展望

讨论题

1.1生态毒理学的概念与学科地位

1.5生态毒理学的基本研究方法

1.3生态毒理学的研究对象、内容与任务

1.2生态毒理学与环境毒理学的区分

第一章 单元测验

第二章 环境污染物的吸收、转化及毒性作用的基本概念

2.5 环境污染物生物转化—结合反应

讨论题

2.7环境污染物毒性作用概念—剂量

2.9 环境污染物毒性作用类型和联合毒性作用

2.3 环境污染物生物转化概述

2.1 细胞膜的结构与环境污染物的吸收、分布及排泄概述

2.8 环境污染物毒性作用概念—效应和反应

2.6 环境污染物毒性作用概念—毒物和毒性

2.2 环境污染物生物转运的方式

2.4 环境污染物生物转化—氧化反应

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

3.3 环境污染物的生物放大

3.8 影响生物积累的因素(2)

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

3.2 生物富集因子测定及预测模型

3.1 环境污染物的生物富集及其动力学

3.7 影响生物积累的因素(1)

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

讨论题

4.5 环境污染物的氧化损伤效应

4.7 环境污染物对基因表达的影响(2)

4.4 环境污染物对酶的抑制和诱导效应

4.8 环境污染物对代谢组学的影响

4.2 环境污染物对DNA的损伤效应

4.6 环境污染物对基因表达的影响(1)

4.1 环境污染物生态毒性作用的特点

4.3 环境污染物对蛋白质的损伤

4.9 环境污染物对细胞信号转导的效应

第四章 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 种群水平的生态毒理学效应

6.2 群落水平的生态毒理学效应

6.6 臭氧层破坏

6.7 持久性有机污染物的全球生态毒理学效应

6.3生态系统水平的生态毒理学效应

6.4景观水平的生态毒理学效应

讨论题

6.8全球气候变暖的生态效应

6.5 酸沉降和酸雨

第六章 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

5.7 环境污染物导致的行为异常和生态死亡

讨论题

5.8 环境污染物的致死效应

5.1 细胞和亚细胞水平的生态毒理学效应

5.2 环境污染物对细胞内质网、线粒体、高尔基体、溶酶体、胞浆的毒理效应

5.6 环境污染物的生长发育毒性

5.5 环境污染物的生殖毒性

5.3 环境污染物导致的细胞突变与癌变

5.4组织与器官水平的毒理效应

第五章 单元测验

第十五章 生态风险评价

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

15.2生态风险评价的类型和科学基础

15.4 生态风险评价程序(二)暴露表征

15.9 转基因生物引起的生态风险及其评价方法

15.8 生态风险评价方法(三)生态风险评价方法发展趋势

讨论题

15.3 生态风险评价程序(一)评价框架和问题形成

15.1 生态风险评价的定义及生态风险的特点和规模

15.7 生态风险评价方法(二)风险表征方法

第十五章 单元测验

第十章 植物生态毒理学

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

10.1 植物对环境污染物的吸收

10.3 不同分子水平和细胞水平的植物生态毒理学效应

10.6 大气污染物以及重金属对植物的危害

10.4 不同个体水平和种群水平下的植物生态毒理学效应

讨论题

10.5 农药、化肥等对植物的危害

10.2 植物对环境污染物的转运与转化

第十章 单元测验

第十四章 微生物生态毒理学

14.6 微生物污染的生态毒理学作用

14.5 农药、石油和抗生素的毒理作用及作用机理

14.2 微生物在生态平衡中的作用和环境污染物对微生物的危害

14.1 微生物在自然环境中的作用与地位

14.4 重金属对微生物的毒理作用和作用机理

14.3 环境污染物对微生物的生态毒理学作用与机理

讨论题

第十四章 单元测验

第十三章 鸟类生态毒理学

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

13.1鸟类与人类的关系

讨论题

13.6持久性有机污染对鸟类的生态毒理学作用及其机制

13.2鸟类对环境污染物的吸收

第十三章 单元测验

第十一章 鱼类与两栖类生态毒理学

11.2水环境污染对鱼类的危害

11.5典型环境污染物对鱼类的生态毒理效应——重金属

11.7典型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

11.1鱼类的种类、分布及在生态系统中的功能和作用

11.8两栖类概述及环境污染物对两栖类动物的生态毒理学效应

11.3鱼类对环境污染物的吸收

11.6典型环境污染物对鱼类的生态毒理效应——农药

11.4环境污染物在鱼类体内的分布以及鱼类对环境污染物的生物转化和排泄

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

第九章 海洋生态系统生态毒理学

9.1 概述

9.6 海洋典型污染事例及其生态毒理学效应

9.4 海洋环境污染物在细胞及个体水平的响应

9.3 海洋环境污染物的分子毒理效应及机理

9.2 海洋环境污染物的生物富集、代谢和食物链传递

9.5海洋环境污染物在种群、群落及生态系统水平的响应

第九章 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

7.4 农药的生态毒理学效应

7.5 酸沉降的生态毒理学效应

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

7.2 环境污染物在陆地生态系统中的迁移转化

7.6 外来生物入侵的生态毒理学效应

7.3 重金属的生态毒理学效应

7.7 农业生态系统概述

第七章 单元测验

第十二章 昆虫生态毒理学

12.1 概述

12.3 昆虫对环境污染物的吸收、排泄及生物转化

12.2 昆虫机体的结构与功能

讨论题

12.6 昆虫生态毒理学的应用

12.5 农药、化肥、重金属和有毒气体对昆虫的毒害作用

12.4 环境污染物对昆虫的生态毒理学效应

第十二章 单元测验

第八章 淡水生态系统生态毒理学

讨论题

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

8.1淡水生态系统的结构

第八章 单元测验

参考资料

[1]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

[2]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

[3]生态毒理学原理与方法,孟紫强主编,北京:科学出版社,2006

[4]环境毒理学(第三版),孟紫强主编,北京:高等教育出版社,2018

[5]现代环境毒理学,孟紫强主编,北京:中国环境出版社,2015

 


常见问题
  1. 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。

  2. 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!