【知識目標】
1.掌握生物技術和環境生物技術的概念。
2.熟悉生物技術的發展簡史。
3.了解當前各種環境問題。
【能力目標】
1.運用環境生物技術知識分析環境問題。
2.學會運用環境生物技術基礎知識。
麵對全球氣候變化、水汙染和水資源短缺、水土流失、酸雨等“熱點”問題，人類必須把自己當做大自然中的一員，建立一個與大自然和諧相處的綠色文明。要完成這樣一個艱巨的任務，就要提高對環境質量變化的識別力，培養分析和解決環境問題的技能，增強保護和改善環境的責任感和自覺性。
一、環境與環境問題
1.環境科學
環境科學是一門研究環境的物理、化學、生物三個部分的學科，是一門研究人類社會發展活動與環境演化規律之間相互作用的關係，尋求人類社會與環境協同演化、持續發展的途徑與方法的科學。
水資源、土地資源、礦產資源等是人類生存與發展不可缺少的物質資源和能量資源；草原地區的環境狀態決定其適於發展牧業，而沿海地區的環境狀態決定其適於發展漁業、旅遊業、海上運輸業等。環境狀態就是一種非物質資源，是人類社會生存和發展所不可缺少的，具有不可估量的價值。人類必須將自身活動對環境的影響控製在環境自我調節能力的限度內，使人類活動與環境變化的規律相適應，使環境朝著有利於人類生存發展的方向變動。
人類與環境的關係是通過生產和生活活動而表現出來的。無論是人類的生產活動，還是消費活動，無不受環境影響，也無不影響環境。環境科學就是以“人類-環境”係統作為研究對象，研究“人類-環境”生態係統的發生、發展、預測、調控以及改造和利用。目的就是揭示人類活動同自然生態之間的對立統一關係，探索環境變化對人類的影響，研究區域環境汙染綜合防治的技術措施和管理措施。其主要研究內容：一是控製汙染破壞，包括汙染綜合防治、自然保護和促進人類生態係統的良性循環；二是改善環境質量，環境質量不僅要從化學環境質量和對人類健康的適宜程度來判斷，而且要考慮到是否有利於經濟發展，以及美學上令人愉快的要求。
2.環境問題
環境生物技術第一章環境生物技術引論環境問題伴隨人類的產生而產生，並隨著人類社會的發展而發展。工業革命之前的人類社會，由於生產力低下，人類對自然環境的破壞相對而言是局部或輕微的；隨著工業文明的發展，生產力有了極大的提高，人類在享受工業文明帶來的諸多好處的同時，消耗了大量的資源，並且向環境排放了大量的汙染物。時至今日，由於人類的生產、生活活動而產生的環境問題已經成為嚴重的全球性問題，直接危害著人類自身的生存和發展。
有些環境問題不隻是影響某一個國家或地區，而是可能影響到其他國家甚至全球。例如，酸雨隨著大氣的運動，能影響到很遠的地區；國際性河流上遊被汙染，將使全流域受到影響；熱帶雨林的破壞，會對全球的氣候產生影響；大氣中二氧化碳濃度的升高和臭氧層的破壞，更是威脅著全人類。這些全球性的環境問題的出現和發展，已引起國際社會的普遍關注。一般認為，當今世界存在的全球性環境問題有全球氣候變暖，臭氧層破壞，酸雨危害，淡水資源危機，資源、能源短缺，森林銳減，土地荒漠化，生物多樣性銳減，垃圾成災，以及有毒化學品的全球轉移等。
（1）全球變暖氣候學的記錄，近百年來全球平均地麵氣溫呈明顯的上升趨勢。20世紀80年代全球平均氣溫比19世紀下半葉升高約0.6℃，有關研究表明，到2050年，全球變暖的幅度可能在4.5～10℃。由於人類活動消耗大量化石燃料（石油、煤、天然氣），排放大量CO2，而森林毀壞又使植物吸收CO2的量減少，導致溫室效應，從而引起全球變暖。全球變暖引起溫度帶北移，全球降水也將隨之變化，使局部地區水資源更加短缺；全球升溫1.5～4.5℃將導致海平麵上升20～165cm，使沿海低地麵麵臨被淹沒的威脅，並導致海水倒灌、排洪不暢、土地鹽漬化等後果。
（2）臭氧層破壞1984年南極上空首次發現臭氧層破壞的現象，即臭氧洞。人類過多使用氯氟炔類化學物質（CFCS）以及排放其他臭氧層損耗物質，破壞了臭氧層中氧原子（O）、氧分子（O2）、臭氧（O3）之間的動態平衡，導致臭氧層破壞。臭氧層中臭氧減少，照射到地麵的太陽光紫外線增強，其中波長為240～329nm的紫外線對生物細胞有很強的殺傷作用，對各種生物都產生不利的影響。
（3）酸雨酸雨指pH低於5.6的大氣降水，包括雨、雪、霧、露、霜。20世紀80年代以來酸雨發生的頻率上升、危害加大，並擴展到世界範圍。歐洲、北美和東亞是世界上酸雨危害最嚴重的區域。降水的酸度來自大氣降水對大氣中CO2和其他酸性物質的吸收，而形成降水不正常酸性的主要物質是含硫化合物、含氮化合物等。人類燃燒化石燃料排放產生的SO2和NOx是造成酸雨的主要原因。
（4）淡水資源缺乏與水汙染河流、湖泊或水量減少（如黃河斷流）直至幹涸，或受到嚴重汙染，地下水位持續下降。更由於城市化和工業發展，集中用水量很大，超過當地供水能力，而又排放大量汙染物破壞水體，加劇了水資源的供求矛盾。淡水資源缺乏製約經濟的發展，限製全世界人民生活福利和質量，每年導致10億人患病，300萬兒童因腹瀉死亡，2億人成為血吸蟲病患者。
（5）生物多樣性喪失目前物種消失的速度比人類出現以前的自然滅絕速度要快50～100倍，比物種形成的速度要快100萬倍。從1975～2000年間，全世界物種損失將達50萬～100萬種，其中大部分為植物和昆蟲。由於耕種活動和對薪柴、材料的需求，導致森林麵積日益縮小，牧場退化、荒漠化，對動物的獵捕與毒殺，滅蟲劑、農藥的廣泛使用等，以上種種導致日益加速的物種滅絕及生態係統的破壞。
（6）海洋汙染局部海域受到石油汙染、發生赤潮、魚群死亡、海麵遍布垃圾等，並有擴展到全球的趨勢。油船泄露、遠洋傾廢、近海排汙等，人類每年向海洋傾倒600萬～1000萬噸石油、1萬噸有機氯農藥等，導致海洋狀況不斷惡化。海水渾濁嚴重影響海洋植物的光合作用，降低水體生產力，危害魚類；重金屬、石油、有毒有機物侵害海洋生物，並殃及海鳥及人類；破壞海洋旅遊資源。
（7）資源、能源短缺當前，世界上資源和能源短缺問題已經在大多數國家甚至全球範圍內出現。這種現象的出現，主要是人類無計劃、不合理地大規模開采所至。從目前石油、煤、水利和核能發展的情況來看，要滿足人類能源需求是十分困難的。因此，在新能源（如太陽能、快中子反應堆電站、核聚變電站等）開發利用尚未取得較大突破之前，世界能源供應將日趨緊張。此外，其他不可再生性礦產資源的儲量也在日益減少，這些資源終究會被消耗殆盡。
（8）森林銳減森林是人類賴以生存的生態係統中的一個重要的組成部分。地球上曾經有76億公頃的森林，到1976年已經減少到28億公頃。由於世界人口的增長，對耕地、牧場、木材的需求量日益增加，導致對森林的過度采伐和開墾，使森林受到前所未有的破壞。據統計，全世界每年約有1200萬公頃的森林消失，其中占絕大多數是對全球生態平衡至關重要的熱帶雨林。對熱帶雨林的破壞主要發生在熱帶地區的發展中國家，尤以巴西的亞馬遜流域情況最為嚴重。亞馬遜森林居世界熱帶雨林之首，但是，到20世紀90年代初期這一地區的森林覆蓋率比原來減少了11%，相當於70萬平方公裏，平均每5s就有差不多一個足球場大小的森林消失。此外，在亞太地區、非洲的熱帶雨林也在遭到破壞。