《環(huán)境生物學(xué)》課程教學(xué)大綱

上傳人:xins****2008 文檔編號(hào):50970532 上傳時(shí)間:2022-01-24 格式:DOCX 頁(yè)數(shù):16 大?。?2.88KB
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1、《環(huán)境生物學(xué)》課程教學(xué)大綱 一、課程基本信息 課程代碼:260411 課程名稱:環(huán)境生物學(xué) 英文名稱:Environmental Biology 課程類(lèi)別:專業(yè)選修課 學(xué) 時(shí):54 學(xué)  分:3.0 適用對(duì)象: 環(huán)境科學(xué)專業(yè) 考核方式:考試 先修課程:無(wú) 二、課程簡(jiǎn)介 環(huán)境生物學(xué)主要探討生物與受損環(huán)境之間的相互作用和調(diào)控機(jī)理。環(huán)境生物學(xué)是環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境毒理學(xué)、環(huán)境化學(xué)、普通生物學(xué)等相關(guān)科學(xué)的交叉學(xué)科,它包含了污染生態(tài)學(xué)、生態(tài)毒理學(xué)等不同分支學(xué)科的內(nèi)容,該學(xué)科主要研究人類(lèi)活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成的環(huán)境污染、生態(tài)破壞對(duì)人類(lèi)及生物產(chǎn)生的效應(yīng)以及人類(lèi)和生物

2、對(duì)這種環(huán)境污染、生態(tài)破壞的產(chǎn)生的響應(yīng),其目的在于為維護(hù)人類(lèi)生態(tài)健康,保護(hù)和改善人類(lèi)生存與發(fā)展的環(huán)境,合理利用自然和自然資源提供科學(xué)基礎(chǔ),促進(jìn)環(huán)境和生物相互關(guān)系以利于人類(lèi)的生存和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。 三、課程性質(zhì)與教學(xué)目的 通過(guò)本課程的教學(xué),幫助學(xué)生了解環(huán)境污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為和對(duì)生物體的危害,以及生物體在凈化環(huán)境污染中的作用,使學(xué)生充分理解環(huán)境污染和生物之間的相互作用,更深層次地認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性。 本課程要求學(xué)生掌握環(huán)境污染物在生物體內(nèi)從吸收到排泄的整個(gè)行為過(guò)程,和環(huán)境污染對(duì)生物在各級(jí)水平上的影響,了解污染物的生物效應(yīng)的檢測(cè)方法。掌握生物凈化污染物的基本原理,了解生物凈化的基本

3、方法和常用的工藝。該學(xué)科主要培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生認(rèn)識(shí)生物與環(huán)境的相互關(guān)系及其基本規(guī)律,了解和掌握環(huán)境生物學(xué)的基本識(shí); 本課程要求學(xué)生應(yīng)具備普通物學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境學(xué)概論等相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)和理論。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)掌握環(huán)境生物學(xué)的基本理論、研究方法和技術(shù),同時(shí)拓寬學(xué)生的學(xué)術(shù)視野和知識(shí)結(jié)構(gòu),提高學(xué)生整體綜合素質(zhì)。為今后進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。 四、教學(xué)內(nèi)容及要求 緒論(2課時(shí)) (一) 目的與要求 1. 掌握環(huán)境生物學(xué)的概念、研究?jī)?nèi)容與任務(wù); 2. 認(rèn)識(shí)環(huán)境科學(xué)與環(huán)境問(wèn)題,環(huán)境科學(xué)的發(fā)展歷史。 3. 了解環(huán)境生物學(xué)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系,環(huán)境生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。 (

4、二) 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 環(huán)境科學(xué)概述 1. 主要內(nèi)容:環(huán)境科學(xué)與環(huán)境問(wèn)題,環(huán)境科學(xué)的發(fā)展歷史。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):人與環(huán)境,環(huán)境問(wèn)題,溫室效應(yīng),臭氧層破壞,酸雨,增長(zhǎng)的極限,生存的策略,環(huán)境科學(xué) 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解環(huán)境問(wèn)題的由來(lái),環(huán)境科學(xué)的發(fā)展歷史。 第二節(jié) 環(huán)境生物學(xué)概述 1. 主要內(nèi)容:環(huán)境生物學(xué)概念,環(huán)境生物學(xué)的形成與發(fā)展,環(huán)境生物學(xué)研究?jī)?nèi)容與任務(wù)(研究對(duì)象及目的,任務(wù)與研究?jī)?nèi)容),環(huán)境生物學(xué)的研究方法(野外調(diào)查、試驗(yàn)、模擬),環(huán)境生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)(生態(tài)毒理學(xué)、生物凈化、生物凈化、保護(hù)生態(tài)學(xué)),環(huán)境生物學(xué)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)

5、系等。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):環(huán)境生物學(xué)概念、形成與發(fā)展、研究?jī)?nèi)容與任務(wù)、研究方法、發(fā)展趨勢(shì),環(huán)境生物學(xué)與相關(guān)學(xué)科的關(guān)系 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):掌握環(huán)境生物學(xué)概念、研究?jī)?nèi)容與任務(wù),了解環(huán)境生物學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。 (三) 課后練習(xí) 1.你認(rèn)為環(huán)境科學(xué)的形成及其研究范疇與傳統(tǒng)學(xué)科有哪些異同? 2.環(huán)境生物學(xué)的研究對(duì)象與目的是什么? 3.環(huán)境生物學(xué)在環(huán)境科學(xué)研究中有哪些作用? 4.如何開(kāi)展環(huán)境生物學(xué)研究? (四) 教學(xué)方法與手段 課堂講授 第一篇 環(huán)境污染的生物效應(yīng) 第一章 環(huán)境污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為(5課時(shí)) (一) 目的與要求 1. 掌握環(huán)境生物效應(yīng),

6、優(yōu)先控制污染物,污染物形態(tài),污染物遷移,污染物轉(zhuǎn)化,生物濃縮、生物積累、生物放大和濃縮系數(shù)等概念; 2. 熟悉污染物進(jìn)入生物體內(nèi)的途徑、在體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化、生物濃縮、生物積累、生物放大及其機(jī)理; 3. 了解生物對(duì)污染物在環(huán)境中行為的影響。 (二) 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 環(huán)境污染概述 1. 主要內(nèi)容:環(huán)境污染,污染源,污染物,優(yōu)先污染物。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):環(huán)境污染(環(huán)境生物效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、物理效應(yīng)),污染源(工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、生活),污染物(生產(chǎn)性、生活污染物),優(yōu)先污染物 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解環(huán)境污染概況。 第二節(jié)

7、污染物在環(huán)境中的遷移與轉(zhuǎn)化 1. 主要內(nèi)容:污染物在環(huán)境中的遷移,污染物的形態(tài)和分布,污染物在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化,污染物的生物地球化學(xué)循環(huán)。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):污染物的遷移方式,影響遷移的因素,污染物的形態(tài)、分布, 污染物的轉(zhuǎn)化形式,大氣中的轉(zhuǎn)化,水體中的轉(zhuǎn)化,土壤中的轉(zhuǎn)化,污染物的循環(huán)過(guò)程、循環(huán)機(jī)理。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解污染物在環(huán)境中的遷移方式、轉(zhuǎn)化形式與機(jī)理。 第三節(jié) 污染物在生物體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化 1. 主要內(nèi)容:生物轉(zhuǎn)運(yùn),污染物在生物體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):生物轉(zhuǎn)運(yùn)(污染物透過(guò)細(xì)胞膜的方式,污染物的吸收,污染物的體內(nèi)分布,污染物的排泄

8、),生物轉(zhuǎn)化,生物轉(zhuǎn)化的過(guò)程等。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):掌握生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化等基本概念,了解污染物在生物體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)運(yùn)和生物轉(zhuǎn)化過(guò)程。 第四節(jié) 環(huán)境污染物在生物體內(nèi)的濃縮、積累與放大 1. 主要內(nèi)容:生物濃縮,生物積累,生物放大,生物濃縮系數(shù),生物濃縮機(jī)理和濃縮模型。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):生物濃縮,生物積累,生物放大,生物濃縮系數(shù),生物濃縮機(jī)理,生物濃縮模型。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):掌握生物濃縮,生物積累,生物放大等基本概念。 第五節(jié) 生物對(duì)污染物在環(huán)境中行為的影響 1. 主要內(nèi)容:生物引起的環(huán)境污染,金屬的生物轉(zhuǎn)化。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):環(huán)境中的病原

9、微生物,水體的富營(yíng)養(yǎng)化,微生物代謝產(chǎn)物與環(huán)境污染,汞的氧化、還原和甲基化,砷的氧化、還原和甲基化,硒的氧化、還原和甲基化,重金屬生物轉(zhuǎn)化的環(huán)境效應(yīng)。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解生物引起的環(huán)境污染及生物對(duì)金屬的生物轉(zhuǎn)化。 (三) 課后練習(xí) 1. 名詞解釋:環(huán)境污染,環(huán)境生物效應(yīng),污染源,污染物,優(yōu)先控制污染物,污染物形態(tài),污染物遷移,污染物轉(zhuǎn)化 2. 污染物在環(huán)境中的遷移方式和轉(zhuǎn)化途徑。 3. 什么是生物轉(zhuǎn)運(yùn)?污染物透過(guò)細(xì)胞膜的方式。 4. 什么是污染物在體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化?生物轉(zhuǎn)化過(guò)程和主要反應(yīng)。 5. 什么是生物濃縮、生物積累、生物放大和濃縮系數(shù),生物濃縮的機(jī)理。 6

10、. 生物對(duì)環(huán)境有哪些污染效應(yīng)? 7. 闡述微生物對(duì)金屬汞、砷的生物轉(zhuǎn)化。 (四) 教學(xué)方法與手段 課堂講授、學(xué)生發(fā)言與討論 第二章 污染物對(duì)生物的影響(5課時(shí)) (一) 目的與要求 1. 掌握化學(xué)污染物對(duì)生物聯(lián)合作用等概念; 2. 熟悉污染物在分子、生化、細(xì)胞和個(gè)體水平上影響; 3. 了解污染物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)在各級(jí)生物學(xué)水平上的影響。 (二) 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 污染物在生物化學(xué)和分子水平上的影響 1. 主要內(nèi)容:對(duì)生物機(jī)體酶的影響,對(duì)生物大分子的影響。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):酶活性的誘導(dǎo),酶的抑制作用,對(duì)蛋白質(zhì)的影響,對(duì)DNA的影響,

11、脂質(zhì)的過(guò)氧化。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解污染物對(duì)生物機(jī)體酶和生物大分子的影響。 第二節(jié) 污染物在細(xì)胞和器官水平上的影響 1. 主要內(nèi)容:污染物對(duì)細(xì)胞的影響,對(duì)組織器官的影響。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):對(duì)細(xì)胞膜的影響,對(duì)細(xì)胞器的影響,靶器官,對(duì)組織器官的影響。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解污染物對(duì)細(xì)胞和組織器官的影響。 第三節(jié) 污染物在個(gè)體水平上的影響 1. 主要內(nèi)容:對(duì)死亡的影響,對(duì)行為的影響,對(duì)繁殖的影響,對(duì)生長(zhǎng)和發(fā)育的影響。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):致死濃度(致死劑量),對(duì)水生生物行為的影響(回避行為、捕食行為、警惕行為),對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)行為的影響,雌

12、激素等。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解污染物在個(gè)體水平上對(duì)生物幾個(gè)方面的影響。 第四節(jié) 污染物在種群和群落水平的影響 1. 主要內(nèi)容:對(duì)生物種群的影響,對(duì)生物群落的影響。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):種群,種群密度;群落,優(yōu)勢(shì)種,耐污種,敏感種,起群落組成和結(jié)構(gòu)的改變,對(duì)物種多樣性的影響。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解污染物在種群和群落水平對(duì)生物的影響。 第五節(jié) 化學(xué)污染物對(duì)生物的聯(lián)合作用 1. 主要內(nèi)容:協(xié)同作用,相加作用,獨(dú)立作用,拮抗作用,聯(lián)合作用的研究方法。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):協(xié)同作用,相加作用,獨(dú)立作用,拮抗作用,聯(lián)合作用的研究方法。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用

13、(能力要求):了解化學(xué)污染物對(duì)生物的聯(lián)合作用。 (三) 課后練習(xí) 1. 何為酶的抑制和誘導(dǎo)作用?舉例說(shuō)明污染物對(duì)酶的抑制和誘導(dǎo)作用。 2. 闡述污染物對(duì)生物大分子的影響。 3. 污染物在細(xì)胞水平上的影響有哪些? 4. 什么是靶器官?污染物對(duì)生物組織器官的影響。 5. 什么是行為毒性?污染物對(duì)水生生物行為的影響。 6. 環(huán)境激素有哪幾類(lèi)?環(huán)境激素的危害。 7. 何為優(yōu)勢(shì)種、敏感種和種的多樣性? 8. 何為協(xié)同作用、相加作用、獨(dú)立作用和拮抗作用? 9. 什么是抗氧防御系統(tǒng),其作用是什么? (四) 教學(xué)方法與手段 課堂講授、學(xué)生發(fā)言與討論 第三章 污染物的生物效應(yīng)檢

14、測(cè)(5課時(shí)) (一) 目的與要求 1. 掌握毒性試驗(yàn)、致突變?cè)囼?yàn)、致癌試驗(yàn)、致畸試驗(yàn)和微宇宙試驗(yàn)等概念、原理和方法; 2. 熟悉污染物的生物測(cè)試和測(cè)試方法; 3. 了解表示污染物毒性的基本參數(shù)。 (二) 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 生物測(cè)試及方式 1. 主要內(nèi)容:生物測(cè)試的定義,生物測(cè)試的方式,生物測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)化。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):生物測(cè)試,短期生物測(cè)試,中期生物測(cè)試,長(zhǎng)期生物測(cè)試,受試生物的選擇,生物測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)化。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解生物測(cè)試的定義和生物測(cè)試的方式,。 第二節(jié) 一般毒性試驗(yàn) 1. 主要內(nèi)容:生

15、物毒性的基本概念,急性毒性試驗(yàn),亞慢性和慢性毒性試驗(yàn),蓄積毒性試驗(yàn)。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):毒物與中毒,表示毒性的常用參數(shù)(毒性試驗(yàn)常用參數(shù):致死劑量、絕對(duì)致死劑量、半致死劑量、最小致死劑量、最大耐受劑量,最大無(wú)作用劑量,最小有作用劑量,毒作用帶,半數(shù)效應(yīng)濃度,毒物單位與分級(jí)),哺乳動(dòng)物急性毒性試驗(yàn),水生生物急性毒性試驗(yàn),蚯蚓急性毒性試驗(yàn),亞慢性毒性試驗(yàn),慢性毒性試驗(yàn),蓄積毒性試驗(yàn)。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):掌握生物毒性的基本概念,了解幾種毒性試驗(yàn)的試驗(yàn)對(duì)象與方法。 第三節(jié) 生物的分子和細(xì)胞水平檢測(cè) 1. 主要內(nèi)容:加合物測(cè)定,一般代謝酶的活性測(cè)定,解毒系統(tǒng)酶類(lèi)誘導(dǎo)作用的檢測(cè),

16、抗氧化防御系統(tǒng)檢測(cè)。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):DNA—加合物的測(cè)定,蛋白加合物;乙酰膽堿脂酶,腺三磷酶;混合功能氧化酶的誘導(dǎo)作用,谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶;過(guò)氧化氫酶,谷胱甘肽過(guò)氧化酶。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解生物的分子和細(xì)胞水平檢測(cè)的幾種方法。 第四節(jié) 生物致突變、致畸和致癌效應(yīng)檢測(cè) 1. 主要內(nèi)容:致突變效應(yīng),致畸效應(yīng),致畸作用的評(píng)價(jià),致癌效應(yīng)。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):突變,基因突變,染色體畸變,體外基因突變?cè)囼?yàn),哺乳動(dòng)物體細(xì)胞株突變?cè)囼?yàn),細(xì)胞遺傳學(xué)試驗(yàn)(染色體畸變?cè)囼?yàn)、微核試驗(yàn)),體內(nèi)基因突變?cè)囼?yàn),DNA損傷試驗(yàn);致畸作用,致畸作用的毒理學(xué)特點(diǎn),化學(xué)致畸作用機(jī)理;致畸作用

17、的評(píng)價(jià);化學(xué)致癌作用和化學(xué)致癌物,細(xì)胞癌變學(xué)說(shuō),癌變過(guò)程及其機(jī)理,致癌試驗(yàn)。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):掌握基因突變,染色體畸變,致畸作用等概念,了解生物致突變、致畸和致癌效應(yīng)檢測(cè)的方法。 第五節(jié) 微宇宙法 1. 主要內(nèi)容:微宇宙法簡(jiǎn)介,標(biāo)準(zhǔn)化水生微宇宙,燒杯水生微宇宙,室外水生微宇宙,土壤核心微宇宙,模擬農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):微宇宙法(模型生態(tài)系統(tǒng)法),自然宇宙和人工宇宙,標(biāo)準(zhǔn)化水生微宇宙,燒杯水生微宇宙(混合燒杯培養(yǎng)),室外水生微宇宙(中宇宙),土壤核心微宇宙(SCM),模擬農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解化學(xué)污染物對(duì)生物的聯(lián)合作用。

18、 (三) 課后練習(xí) 1. 什么是生物測(cè)試?生物測(cè)試的基本類(lèi)型。 2. 受試生物選擇的條件。 3. 半數(shù)致死劑量、蓄積系數(shù)、最大無(wú)作用劑量和最小有作用劑量。 4. 急性毒性試驗(yàn)和慢性試驗(yàn)的一般程序。 5. 致突變、致畸效應(yīng)和致癌效應(yīng)的基本概念。 6. 致畸物的致畸作用具有什么毒理學(xué)特點(diǎn),這些特點(diǎn)在致畸試驗(yàn)中有什么意義? 7. 微宇宙的基本概念,舉例說(shuō)明微宇宙試驗(yàn)的設(shè)計(jì)。 (四) 教學(xué)方法與手段 課堂講授、學(xué)生發(fā)言與討論 第四章 環(huán)境質(zhì)量的生物監(jiān)測(cè)與生物評(píng)價(jià)(5課時(shí)) (一) 目的與要求 1. 掌握環(huán)境質(zhì)量、生物監(jiān)測(cè)、化學(xué)品的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等概念和方法; 2. 熟悉植物

19、監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)大氣的基本方法;水環(huán)境污染生物監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的基本方法。 3. 了解有害物理因素的生物學(xué)效應(yīng)評(píng)價(jià)。 (二) 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 生物監(jiān)測(cè)和環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)概念 1. 主要內(nèi)容:環(huán)境質(zhì)量定義及其基本內(nèi)涵,生物監(jiān)測(cè)的概念。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):環(huán)境質(zhì)量,環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn),環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),環(huán)境質(zhì)量調(diào)查、監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià),環(huán)境質(zhì)量調(diào)控與環(huán)境質(zhì)量預(yù)測(cè);水、土壤、大氣的生物監(jiān)測(cè)(Biomonitoring)。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解環(huán)境質(zhì)量定義及其基本內(nèi)涵,生物監(jiān)測(cè)的概念。 第二節(jié) 生物監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià) 1. 主要內(nèi)容:大氣污染生物監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià),

20、水污染生物監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):大氣污染的植物監(jiān)測(cè)方法(指示植物,大氣污染的細(xì)菌總數(shù)測(cè)定),水污染生物監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)(細(xì)菌學(xué)監(jiān)測(cè),浮游生物檢驗(yàn)法),水環(huán)境質(zhì)量的生物學(xué)評(píng)價(jià),生物標(biāo)志物。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解大氣污染生物監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)和水污染生物監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)的基本方法。 第三節(jié) 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià) 1. 主要內(nèi)容:生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及其基本內(nèi)涵,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的背景問(wèn)題,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)參量的選擇及其數(shù)量表征,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量預(yù)測(cè)。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及其基本內(nèi)涵,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的背景問(wèn)題,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)參量的選擇及其數(shù)量表征,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量預(yù)測(cè)。 3. 問(wèn)題與

21、應(yīng)用(能力要求):了解生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的方法。 第四節(jié) 化學(xué)品生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 1. 主要內(nèi)容:基本概念,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)內(nèi)容,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)程序,化學(xué)品生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的信息系統(tǒng)。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):風(fēng)險(xiǎn),生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容(暴露評(píng)價(jià)、受體分析、危害評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)表征),生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)程序(危害識(shí)別、暴露-反應(yīng)估算、暴露評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)表征),化學(xué)品生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的信息系統(tǒng)(綜合風(fēng)險(xiǎn)信息系統(tǒng),潛在有毒化學(xué)品國(guó)際登記數(shù)據(jù)庫(kù)、化學(xué)品信息網(wǎng))。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):掌握風(fēng)險(xiǎn),生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等概念,了解化學(xué)品生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的程序和信息系統(tǒng)。 第五節(jié) 有害物理因素的生物學(xué)效

22、應(yīng)的評(píng)價(jià) 1. 主要內(nèi)容:環(huán)境噪聲的生物學(xué)效應(yīng),放射性污染的生物學(xué)效應(yīng),射頻電磁輻射污染生物學(xué)效應(yīng)。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):環(huán)境噪聲污染,環(huán)境噪聲對(duì)人體健康的影響,環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)及其居民主觀評(píng)價(jià)法,噪聲的測(cè)量與評(píng)價(jià);放射性污染的來(lái)源、對(duì)人體健康的作用機(jī)理、對(duì)人體健康的影響,放射性污染的防治;射頻電磁輻射污染源、對(duì)人體健康的影響,射頻電磁輻射的檢測(cè)。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解環(huán)境噪聲、放射性污染和射頻電磁輻射污染的生物學(xué)效應(yīng)。 (三) 課后練習(xí) 1. 生物監(jiān)測(cè)與化學(xué)測(cè)試相比有哪些優(yōu)點(diǎn)?存在哪些不足? 2. 大氣污染的生物監(jiān)測(cè)方法有哪些? 3. 水污染的生物監(jiān)測(cè)方法有

23、哪些? 4. 如何進(jìn)行水環(huán)境質(zhì)量的生物學(xué)評(píng)價(jià)? 5. 化學(xué)品生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的定義、基本內(nèi)容和評(píng)價(jià)程序。 6. 生物標(biāo)志物的定義、種類(lèi)以及在監(jiān)測(cè)中的作用。 7. 環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量以及它們的基本內(nèi)涵。 (四) 教學(xué)方法與手段 課堂講授、學(xué)生發(fā)言與討論 第二篇 環(huán)境污染的生物凈化原理 第五章 環(huán)境污染生物凈化的原理(2課時(shí)) (一) 目的與要求 1. 掌握環(huán)境質(zhì)量、生物監(jiān)測(cè)、化學(xué)品的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等概念和方法; 2. 熟悉微生物降解與轉(zhuǎn)化常見(jiàn)污染物的過(guò)程以及評(píng)價(jià)有機(jī)污染物的生物可降解性。 3. 了解微生物對(duì)化合物的降解與轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)與途徑。 (二

24、) 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 環(huán)境污染凈化概述 1. 主要內(nèi)容:環(huán)境污染物的類(lèi)型和來(lái)源,環(huán)境污染治理方法概述,環(huán)境污染的污染與凈化指標(biāo)。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):地表水體污染物,大氣污染物,固體污染物,污水處理方法(物理法、化學(xué)法、生物法),大氣污染凈化方法;固體廢棄物處理方法;生物化學(xué)需氧量,化學(xué)需氧量,總需氧量,總有機(jī)碳,固體物質(zhì),含氮化合物,pH值。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解環(huán)境污染物的類(lèi)型,環(huán)境污染的治理方法及其污染與凈化指標(biāo)。 第二節(jié) 生物對(duì)污染凈化原理 1. 主要內(nèi)容:微生物對(duì)污染物的降解與轉(zhuǎn)化,廢水生物處理的原理,廢水生物處理的類(lèi)型

25、。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):微生物的特點(diǎn)(個(gè)體微小、種類(lèi)繁多、具有多種降解酶、繁殖快、有巨大的降解能力、共代謝作用),生物降解(光降解、化學(xué)降解、生物降解,氧化作用,還原作用),影響微生物對(duì)物質(zhì)降解轉(zhuǎn)化作用的因素(微生物的代謝活性、微生物的適應(yīng)性、化合物的結(jié)構(gòu)、環(huán)境因素),微生物對(duì)常見(jiàn)污染物的降解與轉(zhuǎn)化,有機(jī)污染物的生物可降解性及其評(píng)價(jià)方法;廢水生物處理的原理(水體自凈作用,廢水生物處理的作用機(jī)理);廢水生物處理的類(lèi)型(按所利用的微生物種類(lèi),按處理系統(tǒng)中微生物存在的狀態(tài),按反應(yīng)器的形式分類(lèi))。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):熟悉微生物的特點(diǎn)和微生物對(duì)常見(jiàn)污染物的降解與轉(zhuǎn)化,了解廢水生物處理

26、的原理與類(lèi)型。 (三) 課后練習(xí) 1. 水環(huán)境污染有哪些指標(biāo)?為什么BOD和COD能說(shuō)明水的污染程度和凈化程度? 2. 請(qǐng)說(shuō)明有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)與生物可降解性的相關(guān)性? 3. 為什么溫度、pH、營(yíng)養(yǎng)、氧氣等環(huán)境因子能夠影響微生物對(duì)廢水中有機(jī)化合物的降解與轉(zhuǎn)化? 4. 何為共代謝?共代謝在有機(jī)物的生物降解中有何意義? 5. 微生物的那些特點(diǎn)使其在環(huán)境污染處理過(guò)程這起著不可替代的作用? 6. 微生物在污染治理、保護(hù)環(huán)境方面起著巨大作用,如何進(jìn)一步發(fā)揮微生物在這方面的潛力,請(qǐng)談?wù)勀目捶ā? (四) 教學(xué)方法與手段 課堂講授、學(xué)生發(fā)言與討論 第六章 環(huán)境污染物的生物凈化方法(

27、6個(gè)課時(shí)) (一) 目的與要求 1. 掌握好氧微生物處理、等概念和方法; 2. 熟悉環(huán)境微生物處理方法及其工藝流程。 3. 了解生物處理固體廢棄物和大氣污染物的技術(shù)。 (二) 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 廢水的好氧生物處理 1. 主要內(nèi)容:活性污泥法,生物膜法。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):活性污泥法的基本特征,活性污泥法的主要類(lèi)型及其基本流程(推流式活性污泥法、短時(shí)曝氣法、階段曝氣法、生物吸附法、完全混合式活性污泥法等),活性污泥中的微生物,污水處理系統(tǒng)中的酶,活性污泥的工作參數(shù);生物膜法的特點(diǎn),生物膜的凈化原理,生物膜的微生物組成,固定床生物處理的主要類(lèi)

28、型,流化床生物處理技術(shù),流化床中生物膜法中的指示生物。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解活性污泥法的基本特征及其主要類(lèi)型,生物膜法的特點(diǎn)及其凈化原理。 第二節(jié) 廢水的厭氧生物處理 1. 主要內(nèi)容:厭氧生物處理的原理及過(guò)程,厭氧生物處理的類(lèi)型,厭氧處理運(yùn)行過(guò)程的安全,高濃度有機(jī)廢水厭氧處理與好氧處理的經(jīng)濟(jì)分析。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):厭氧生物處理,厭氧生物處理的過(guò)程,厭氧反應(yīng)器內(nèi)的微生物,厭氧生物處理的影響因素;普通厭氧反應(yīng)器(AP),厭氧接觸反應(yīng)器(ACP),上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB),厭氧生物濾池(SFF),厭氧流化床反應(yīng)器(AFB),厭氧處理的活性污泥。

29、 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解厭氧生物處理的原理及過(guò)程,厭氧生物處理的類(lèi)型。 第三節(jié) 特定微生物處理及組合工藝 1. 主要內(nèi)容:光合細(xì)菌法,典型的生物處理組合工藝。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):光合細(xì)菌(PSB)的特點(diǎn),PSB處理的工藝流程;A/O工藝,A-A/O工藝,單級(jí)A/O工藝。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解光合細(xì)菌法的特點(diǎn)及工藝流程,典型的生物處理組合工藝。 第四節(jié) 廢水的微生物脫氮除磷 1. 主要內(nèi)容:微生物脫氮,微生物除磷。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):微生物脫氮的基本原理(硝化作用、反硝化作用),工藝流程,影響因素,應(yīng)用實(shí)例;微生物除磷的工藝流程,影響因素,應(yīng)

30、用實(shí)例。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解微生物脫氮除磷的基本原理和工藝流程。 第五節(jié) 固體廢棄物的微生物處理 1. 主要內(nèi)容:堆肥,衛(wèi)生填埋,厭氧發(fā)酵(消化)。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):堆肥法,好氧堆肥法,厭氧堆肥法;填埋坑中微生物的活動(dòng)過(guò)程,填埋場(chǎng)滲瀝水,填埋場(chǎng)氣體收集;厭氧發(fā)酵過(guò)程,對(duì)固體廢棄物厭氧發(fā)酵的影響因素。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解固體廢棄物的微生物處理的幾種方法。 第六節(jié) 大氣污染物的微生物處理 1. 主要內(nèi)容:煤炭微生物脫硫,微生物對(duì)無(wú)機(jī)廢氣的處理,微生物對(duì)有機(jī)廢氣的處理。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):煤炭微生物脫硫機(jī)理及有關(guān)微生物,微生物的脫硫方法;

31、微生物對(duì)無(wú)機(jī)廢氣的處理,微生物對(duì)有機(jī)廢氣的處理(微生物吸收法、微生物洗滌法、微生物過(guò)濾法)。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解大氣污染物微生物處理的幾種方法。 (三) 課后練習(xí) 1. 好氧生物處理與厭氧生物處理有那些主要區(qū)別? 2. 什么是活性污泥,活性污泥的組成是什么?為什么活性污泥能降解有機(jī)污染物? 3. 活性污泥法中各種參數(shù)是如何表征微生物的工作狀態(tài)的? 4. 生物膜的形成及其處理廢水的機(jī)理是什么? 5. 比較活性污泥法與生物膜法中生物學(xué)過(guò)程與生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)。 6. 與其他微生物相比較,光合細(xì)菌處理高濃度有機(jī)廢水的特點(diǎn)是什么? 7. 請(qǐng)說(shuō)明固體廢棄物生物處

32、理方法中的基本生物學(xué)過(guò)程。 8. 請(qǐng)說(shuō)明微生物是如何處理氣體污染物的。 (四) 教學(xué)方法與手段 課堂講授、學(xué)生發(fā)言與討論 第七章 現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境污染治理(6個(gè)課時(shí)) (一) 目的與要求 1. 掌握基因工程、細(xì)胞工程、酶學(xué)工程、發(fā)酵工程以及生態(tài)工程等概念; 2. 熟悉生物技術(shù)、生態(tài)工程治理環(huán)境污染的基本方法。 3. 了解現(xiàn)代生物技術(shù)治理污染的應(yīng)用成果和廣闊前景。 (二) 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 現(xiàn)代生物技術(shù)的概況 1. 主要內(nèi)容:現(xiàn)代生物技術(shù)概述,現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中應(yīng)用前景。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):生物技術(shù)(基因工程、細(xì)胞工程、

33、酶學(xué)工程、發(fā)酵工程),現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展;環(huán)境生物技術(shù),環(huán)境污染效應(yīng)的認(rèn)識(shí),環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)和環(huán)境污染的生物處理技術(shù)。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解現(xiàn)代生物技術(shù)概況,現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境科學(xué)中應(yīng)用前景。 第二節(jié) 基因工程與環(huán)境污染生物治理 1. 主要內(nèi)容:基因工程分子生物學(xué)基礎(chǔ),基因工程的基本過(guò)程,基因工程在環(huán)境污染生物處理中的應(yīng)用,細(xì)胞工程概述,細(xì)胞融合構(gòu)建環(huán)境工程菌。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):基因工程,基因工程的工具酶,基因工程的載體,目的基因的分離,目的基因與載體的重組工藝,將目的基因?qū)胧荏w,對(duì)目的基因的篩選和檢驗(yàn)等;降解鹵代芳烴基因工程菌,分解尼龍寡聚物基因工程

34、菌,分解多糖基因工程菌,抗金屬基因工程菌,除草劑降解基因工程菌,殺蟲(chóng)劑降解基因工程菌。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解基因工程的基本過(guò)程及其在環(huán)境污染生物治理中的應(yīng)用。 第三節(jié) 細(xì)胞工程與環(huán)境污染生物處理 1. 主要內(nèi)容:細(xì)胞工程概述,細(xì)胞融合構(gòu)建環(huán)境工程菌。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):細(xì)胞培養(yǎng),細(xì)胞融合,細(xì)胞重組,遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移;原生質(zhì)的制備與融合的方法,原生質(zhì)體融合構(gòu)建環(huán)境工程菌。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):掌握細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合、細(xì)胞重組、遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移等概念,了解原生質(zhì)的制備與融合的方法和原生質(zhì)體融合構(gòu)建環(huán)境工程菌技術(shù)。 第四節(jié) 酶學(xué)工程與環(huán)境污染生物治理 1. 主要內(nèi)

35、容:酶學(xué)工程基本概念及研究現(xiàn)狀,固定化酶,固定化細(xì)胞,廢水凈化生物強(qiáng)化技術(shù)。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):酶工程(酶學(xué)原理與化學(xué)工程相結(jié)合的應(yīng)用技術(shù));固定化酶及其特點(diǎn),酶的分離提純,酶固定化方法,可逆可溶性固定化酶,固定化酶反應(yīng)器;固定化細(xì)胞的特點(diǎn),細(xì)胞的固定化方法,固定化技術(shù)處理廢水;廢水凈化生物強(qiáng)化技術(shù),生物添加劑,生物活液,使用生物添加劑工程(處理生活污水,處理印染廢水)。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):掌握酶工程等概念,固定化細(xì)胞的特點(diǎn),了解廢水的固定化處理技術(shù)和凈化生物強(qiáng)化技術(shù)。 第五節(jié) 發(fā)酵工程在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用 1. 主要內(nèi)容:發(fā)酵的基本概念,發(fā)酵工程在環(huán)境污染治理中的

36、應(yīng)用。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):發(fā)酵,發(fā)酵工程的基本原理;亞硫酸鹽紙漿廢液乙醇發(fā)酵,酵母循環(huán)系統(tǒng),廢纖維素的資源化,有機(jī)固體廢物的快速堆肥。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解發(fā)酵工程的基本原理及其在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用。 第六節(jié) 生態(tài)工程與污水處理系統(tǒng) 1. 主要內(nèi)容:生態(tài)工程簡(jiǎn)介,氧化塘法,水生植物塘,人工濕地處理系統(tǒng),污水土地處理系統(tǒng),生態(tài)工程與生態(tài)農(nóng)業(yè)。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):生態(tài)工程,生態(tài)工程的類(lèi)型,氧化塘法的凈化原理、生物組成、分類(lèi)與功能,綜合生物塘工藝流程及污水凈水效果;以大型水生植物為基礎(chǔ)的處理系統(tǒng),人工濕地處理系統(tǒng)(蘆葦濕地等),污水土地處理系統(tǒng)(地表漫流系統(tǒng)、

37、慢速滲濾系統(tǒng)、快速滲透系統(tǒng)、自然濕地系統(tǒng)、復(fù)合污水土地處理系統(tǒng)),生態(tài)農(nóng)業(yè)。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解生物技術(shù)、生態(tài)工程治理環(huán)境污染的基本方法和現(xiàn)代生物技術(shù)治理污染的應(yīng)用成果和廣闊前景。 (三) 課后練習(xí) 1. 現(xiàn)代生物技術(shù)的涵義是什么?它在環(huán)境污染治理方面具有什么應(yīng)用前景? 2. 請(qǐng)敘述基因工程的基本過(guò)程以及所涉及的重要工具酶。 3. 在環(huán)境污染治理中,基因工程將會(huì)在哪些方面發(fā)揮作用? 4. 細(xì)胞工程是如何構(gòu)建多功能工程菌,應(yīng)用于環(huán)境污染治理的? 5. 酶與細(xì)胞固定化有那些方法? 6. 生態(tài)工程有那些類(lèi)型?環(huán)境污染治理中是如何運(yùn)用生態(tài)工程的基本原理的? 7.

38、 污水的土地處理系統(tǒng)有那幾種類(lèi)型? 8. 生態(tài)工程在農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中將發(fā)揮什么作用? (四) 教學(xué)方法與手段 課堂講授、學(xué)生發(fā)言與討論 第八章 污染環(huán)境的生物修復(fù)(2個(gè)課時(shí)) (一) 目的與要求 1. 掌握生物修復(fù)技術(shù),環(huán)境污染的微生物修復(fù),原位處理,挖掘堆置處理反應(yīng)器處理等概念; 2. 熟悉生物修復(fù)的基本原理和特點(diǎn),生物修復(fù)的常用技術(shù)方法。 3. 了解生物修復(fù)技術(shù)的理論基礎(chǔ)和生物修復(fù)過(guò)程的主要影響因素。 (二) 教學(xué)內(nèi)容 第一節(jié) 生物修復(fù)的概念及其原理(1個(gè)課時(shí)) 1. 主要內(nèi)容:生物修復(fù)的基本原理和特點(diǎn),生物修復(fù)中主要生物種類(lèi)及其

39、修復(fù)原理。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):生物修復(fù)技術(shù),環(huán)境污染的微生物修復(fù),微生物的類(lèi)型,影響微生物修復(fù)的因素,環(huán)境污染的植物修復(fù),植物在土壤修復(fù)中的應(yīng)用,植物在富營(yíng)養(yǎng)化水體的水質(zhì)凈化中的應(yīng)用。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解生物修復(fù)的基本原理和特點(diǎn),植物在土壤修復(fù)和在富營(yíng)養(yǎng)化水體的水質(zhì)凈化中的應(yīng)用。 第二節(jié) 生物修復(fù)工程技術(shù)(1個(gè)課時(shí)) 1. 主要內(nèi)容:生物修復(fù)工程技術(shù)可行性研究,地表水生物修復(fù)工程技術(shù),土壤生物修復(fù)工程技術(shù),地下水生物修復(fù)工程技術(shù)。 2. 基本概念和知識(shí)點(diǎn):生物修復(fù)工程技術(shù)可行性研究?jī)?nèi)容(數(shù)據(jù)調(diào)查、技術(shù)查詢、選擇技術(shù)路線、可處理性使用、實(shí)際工程設(shè)計(jì))

40、,微生物修復(fù),大型水生植物對(duì)水體凈化;原位處理,挖掘堆置處理反應(yīng)器處理;物理攔阻,地上處理。 3. 問(wèn)題與應(yīng)用(能力要求):了解生物修復(fù)工程的幾種常用技術(shù)。 (三) 課后練習(xí) 1. 什么是生物修復(fù)技術(shù)的理論基礎(chǔ)?它有哪些優(yōu)點(diǎn)? 2. 對(duì)生物修復(fù)過(guò)程的主要影響因素有哪些? 3. 請(qǐng)舉例說(shuō)明生物修復(fù)有哪些常用技術(shù)?在生物修復(fù)過(guò)程應(yīng)注意哪些問(wèn)題? (四) 教學(xué)方法與手段 課堂講授、學(xué)生發(fā)言與討論、學(xué)生講解等。 五、各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配 教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)時(shí)數(shù) 課程內(nèi)容 講 課 習(xí) 題 課 討 論 課 實(shí)驗(yàn) 其他

41、教學(xué)環(huán)節(jié) 小 計(jì) 緒論 2 第一章 5 1 第二章 5 1 1 1 第三章 5 1 第四章 5 1 1 1 第五章 2 1 第六章 6 1 1 1 第七章 6 1 1 第八章 2 1 1 合計(jì) 38 4 8 4 54 六、推薦教材和教學(xué)參考資源 教材: 孔繁翔主編,尹大強(qiáng),嚴(yán)國(guó)安副主編。環(huán)境生物學(xué)(面向21世紀(jì)課程教材)。北京:高等教育出版社,2000 參考書(shū): 1. 段昌群

42、主編, 環(huán)境生物學(xué)。北京:科學(xué)出版社,2004 2. 熊治廷編著,環(huán)境生物學(xué)。武漢:武漢大學(xué)出版社,2000 3. Jones, A.M. Environmental Biology. Routledge Press, Inc. London and New York, 1997 七、其他說(shuō)明 大綱修訂人: 雷澤湘 修訂日期:2007年10月 大綱審定人:謝勇 鄧金川 審定日期:2007.10

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