第八节 生物科学和环境保护.docx
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第八节生物科学和环境保护
第八节生物科学和环境保护
生物科学与环境保护
主讲：
黄冈优秀生物教师 张孝中
一、知识概述
1、生物性污染的概念、分类及特点；
2、生物性污染的防治；
3、生物净化的原理；
4、生物净化的应用。
二、重点知识归纳及讲解
（一）生物性污染的概念及分类
1、概念
——由有机体对人类或环境造成的不良影响，称为生物性污染。
引起生物性污染的污染物，主要是对人和当地的生态系统造成危害的生物。
2、分类（按生物种类的不同分）
（1）动物污染：
主要是有害昆虫、寄生虫、原生动物和水生动物等。
（2）植物污染：
主要是杂草，还有某些树种和藻类等。
（3）微生物污染：
包括病毒、细菌和真菌。
（二）生物性污染的特点
1、生物性污染与其他污染的不同之处在于污染物是活的生物，能够逐步适应新的环境，不断增殖并占据优势，从而危及其他生物的生存和人类的生活。
2、特点
（1）预测难。
如人们对外来生物在什么时候、什么地方入侵不易做出预测。
（2）潜伏期长。
一种生物造成污染后，其潜伏期可能长达数年，甚至数十年，因此，难以及时发现和跟踪观察。
（3）破坏性大。
由于污染生物的迅速增殖，在破坏当地生态环境的同时，也破坏了该生态系统中各类生物的相互依存关系，从而造成严重的后果。
（三）生物性污染的防治
1、避免水体的富营养化，减少污染物的产生。
2、谨慎引进外来物种。
3、依法进行严格检疫。
4、加强生物性污染的基础理论研究，建立国家监控体系和数据库。
5、控制致病的细菌、病毒等排入水体和土壤。
6、对已经发生的生物性污染，采取有效的措施进行治理，以防止其继续传播、扩散而造成更大的危害。
（四）生物净化的原理
1、概念
——生物净化是指生物通过自身的代谢，使环境中的污染物数量减少，浓度下降，毒性减轻，有害成分转化、分解，直至消失的过程。
2、原理
（1）结合钝化：
通过生物体（如植物）结合、固定进入到体内的污染物，使之变成安全、低毒的结合态。
（2）分解转化：
进入原生质体的污染物在生物体内有关酶的作用下，通过氧化、还原、水解等作用，逐步代谢为毒性较低或完全无毒性的物质。
（五）生物净化的应用
1、植树造林——可以净化大气中的各种污染物。
（1）夹竹桃、柳杉等能够吸收大气中一定浓度范围内的SO2等有害气体。
（2）山毛榉林可阻滞和吸附大气中的粉尘。
（3）悬铃木、橙、圆柏等能够分泌抗生素等物质杀灭空气中的细菌。
2、利用微生物分解有机污染物（如农药等）。
3、采用稳定塘的方法处理污水。
思考：
用于吸收有毒有害物质的木本植物成材后，是用来造纸好，还是做家具好呢？
——严格地说，都不好。
用来造纸则有可能造成对水资源的污染；做成家具可能会释放吸附的有毒有害物质危害人体健康。
（六）生物资源面临的危机
1、随着人口增长和经济发展的需要，人类超量采伐森林，导致森林的成长速率远远低于开发利用的速率。
2、过度的开发利用使野生生物的生存环境遭到破坏，濒危动植物种类的名单不断加长。
3、过度捕捞，不仅使年捕获量明显下降，捕获的鱼、虾等水生生物种类日趋减少，种群结构低龄化，个体小型化，而且严重威胁到其他水生动物的生存。
4、发菜这种原核生物有很好的固沙作用，由于人们的违法采集，对当地原本十分脆弱的生态环境造成了毁灭性破坏。
小结：
对生物资源的过度利用不仅导致生物多样性面临威胁，破坏生态环境，而且严重影响社会的可持续发展。
思考：
（1）为什么说生物资源是可更新的资源？
——因为生物具有生长、繁殖的功能，能够不断地进行更新。
（2）既然生物资源是可更新的资源，为什么不能无限度地利用呢？
——如果对生物资源无限度地利用，超过了生物的更新速度，就会导致生物资源的不断减少、衰退、灭绝，最终也会对人类自己造成影响。
（七）合理利用生物资源
1、概念
——生物资源是指在现有的科学与技术条件下，人类可以利用或可能利用的所有生物。
2、特点
生物资源属于可再生资源，具有有限性、动态性、整体性和区域性等特点。
3、生物资源合理利用的原则
（1）因地制宜
由于各地区的地理位置、经济发展及开发利用历史等不同，使得每个地区生物资源的种类、数量、质量等都有明显的地域性。
因此，应根据本地区的资源状况，采取最适宜的方式、途径和措施来开发利用。
（2）社会、经济、生态相协调
开发资源要把经济效益、社会效益与生态效益结合起来。
如果资源开发仅为满足当代人的经济和社会发展的需求，而忽视子孙后代的生存利益，则是不可取的。
（3）利用、改造、保护相结合
既要合理利用各种生物资源，又要十分珍惜资源，重视对资源的保护和培养，并努力将不利的资源因素改造为有利的资源因素，使有限的生物资源能充分发挥它们的生产潜力。
（4）统筹兼顾、综合利用
一个国家或地区的资源，都在一定的范围内组成互相促进、互相制约的综合体。
因此，必须综合地开发利用生物资源。
例如，种植业为畜牧业提供所需的饲料，畜牧业为种植业提供有机肥料等。
（八）绿色消费
1、概念
——绿色消费是指消费行为不仅要满足我们这一代人的消费需求、安全和健康需要，还要满足后代的消费需求、安全和健康需要。
2、绿色消费的含义
（1）倡导消费者选择未被污染或有助于健康的绿色产品。
（2）在消费过程中注重对垃圾的处理，不造成环境污染。
（3）引导消费者转变消费观念，在崇尚自然、追求生活舒适的同时，注重环保、节约资源和能源。
3、举例
思考：
庄子曰：
“鹤鹑巢于深林，不过一枝；堰鼠饮河，不过满腹。
”这与我们现在倡导的绿色消费有暗合之处吗？
——庄子用这句话来说明人要有节制，如果谋取的物质财富超过生活所需就会成为祸害。
现在倡导的绿色消费也要求人们节约资源和能源，以实现可持续发展。
两者有相同之处。
-返回-
同步测试
一、选择题
1、以下不属于生物性污染物的是（ ）
A．微波辐射 B．有害昆虫
C．杂草 D．病毒
2、下列哪项不属于生物性污染所具有的特点（ ）
A．预测难 B．防治难
C．潜伏期长 D．破坏性大
3、造成生物性污染的主要原因是（ ）
A．大自然的因素 B．生物因素
C．人为因素 D．环境因素
4、下列与消费行为有关的日常生活习惯中，不符合绿色消费的是（ ）
①在洗衣服时，基本上是使用肥皂或无磷洗衣粉
②较多使用普通电池，较少使用可充电电池
③常提醒家人，即使价格贵一点，也要买带有绿色环保标志的商品。
④购物时，总是用商家提供的塑料袋，很少自带布袋子。
⑤即使某些野生动物现在能够人工饲养了，自己也不吃这些野生动物。
⑥旅游时，不自备饮水，而是购买包装饮料。
A．①③⑤ B．②④⑥
C．①②③ D．④⑤⑥
5、可以很好地阻滞和吸附大气中粉尘的是（ ）
A．夹竹桃 B．山毛榉林
C．海桐 D．橙
6、能够分泌抗生素等物质杀灭空气中的细菌的植物是（ ）
①圆柏 ②大叶黄杨 ③橙 ④泡桐 ⑤悬铃木
A．①②③ B．②③④
C．①③⑤ D．②④⑤
7、污水处理的一般程序是（ ）
①过滤、沉淀 ②利用微生物分解有机物及含N、P的无机盐等
③杀死有害细菌和病毒 ④利用藻类吸收重金属离子
A．①④②③ B．③②①
C．②③④ D．①②③
8、为合理开发和保护海洋鱼类资源，可以采取的措施是（ ）
①全面禁止捕捞 ②实行休渔期、划分休渔区
③控制鱼网网眼大小 ④制定相应的法律法规
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
9、“青山绿水”与“穷山恶水”两个词的深刻含意说明在生态环境中起重要作用的是（ ）
A．山 B．土
C．水 D．森林
10、环境污染和遭受破坏的主要原因是（ ）
①人口膨胀 ②土地沙化 ③工业和城市建设的布局不合理 ④食物链被破坏 ⑤自然资源的利用不合理 ⑥森林资源严重损坏
A．①③ B．②④
C．⑤⑥ D．③⑤
11、数百年前我国黄土高原有茂密的森林，后来却成了荒山秃岭，主要原因是（ ）
A．北方寒流长期侵袭 B．地壳运动频繁
C．过度开发破坏了生态平衡 D．长年干旱所致
12、要使海洋生物资源可持续利用，就必须保持海洋生态系统的动态平衡。
对一个平衡的生态系统来说，下列叙述错误的是（ ）
A．具有一定的自动调节能力
B．能量流动与物质循环保持动态平衡
C．植物与动物的数量相等
D．生物成分之间相互制约，相互协调
13、根据我国现状，解决木材需要与提高森林覆盖率的矛盾的最佳选择是（ ）
A．需要多少砍多少
B．只砍大树不砍小树
C．森林覆盖率提高以前只许植树，不许砍伐
D．大力开展植树造林，有计划地砍伐，做到多栽少伐
14、保护环境，一方面要防止“三废”污染，但更重要的是（ ）
A．净化空气 B．保持水土
C．消除噪声 D．自然保护
15、下列属于生物资源特点的是（ ）
①整体性 ②动态性 ③区域性 ④有限性 ⑤不可再生性
A．①②③④ B．①③⑤
C．②③④⑤ D．①②④
显示提示
1、A 微波辐射属于物理因素性污染物。
6、C 能够分泌抗生素等物质杀灭空气中的细菌的植物有悬铃木、橙和圆柏等。
7、D 首先是进行基本处理，即通过过滤、沉淀等方法除去污水中个体比较大的固体污染物，最后是杀死污水中的有害细菌和病毒。
8、D 保护海洋鱼类资源并不意味着全面禁止捕捞，而是要合理开发资源。
排除含①的选项。
10、D 人口膨胀与环境的污染和破坏无直接关系；土地沙化、食物链的破坏是环境被破坏的结果而不是原因；森林严重损坏是人对自然资源不合理利用的表现之一。
12、C 海洋生态系统中植物的数量远多于动物的数量。
ABCBBCDDDDCCDDA
二、简答题
16、假设你是一位园林设计师，在为不同区域的道路设计绿化方案时，对化工厂、闹市区和居民区的行道树应选择不同的树种吗？
请写出你对这几种地区进行道路绿化的设计思路。
显示答案
化工厂附近的绿化应采用能够吸收空气或土壤污染物的树种，如橡树和刺槐等可以吸收NO，柑橘可以吸收低浓度的HF等。
闹市区应种植能够降低噪音，阻滞灰尘的树种，如松树林每年每公顷可滤除粉尘36t。
而居民区则主要种植具有杀菌等作用的树种，如悬铃木、橙和圆柏等。
17、人类的生存离不开生物资源。
那么怎样才能做到生物资源的合理利用呢？
显示答案
通过各种途径将对生物资源的利用限制在生物的更新速度之内。
例如，通过法律的严格规定，社会舆论的监督，以及个人的自觉行动等，将生物资源的利用控制在适宜的范围内。
同时，人类还可以利用科学技术，加快生物的更新速度或寻找替代资源。
-END-
课外拓展
污水处理原理和工艺
微生物污水处理是以使用自然存在的复杂微生物种群为主的复杂处理过程。
在此过程中，污水在适当条件下与微生物种群接触，使污水中的污染物被降解和代谢。
因为废水的组成和性质变化较大，所以没有单一的污水处理过程，但一般均包括如下4个处理步骤（如图）：
1、预处理：
除去体积较大的残渣和粗砂。
较大的残渣通常收集在格栅或筛网上，常常将其浸软或经研磨粉碎，然后返回到系统。
2、一级处理：
污水静置1.5～2.5h，这样可以除去容易絮凝的悬浮颗粒，从而使BOD下降约40%～60%。
3、二级处理：
一级处理的流出物还含有溶解性有机物和40%～50%悬浮颗粒。
此步采用生物处理来除去有机物，生物反应为好氧或厌氧过程，不过由于好氧过程较快，所以多数情况下用好氧过程。
有许多技术方法如氧化塘、池塘、生物滤池、活性污泥、生物转盘和厌氧消化池等都可用于此过程。
4、三级处理：
除去磷酸盐和硝酸盐以防止水体富营养化，除去病原微生物以产生适于饮用的水。
此过程涉及到化学沉淀、氯消毒、砂滤膜过滤和熟化池等。
-END-
课外拓展
污水处理原理和工艺
微生物污水处理是以使用自然存在的复杂微生物种群为主的复杂处理过程。
在此过程中，污水在适当条件下与微生物种群接触，使污水中的污染物被降解和代谢。
因为废水的组成和性质变化较大，所以没有单一的污水处理过程，但一般均包括如下4个处理步骤（如图）：
1、预处理：
除去体积较大的残渣和粗砂。
较大的残渣通常收集在格栅或筛网上，常常将其浸软或经研磨粉碎，然后返回到系统。
2、一级处理：
污水静置1.5～2.5h，这样可以除去容易絮凝的悬浮颗粒，从而使BOD下降约40%～60%。
3、二级处理：
一级处理的流出物还含有溶解性有机物和40%～50%悬浮颗粒。
此步采用生物处理来除去有机物，生物反应为好氧或厌氧过程，不过由于好氧过程较快，所以多数情况下用好氧过程。
有许多技术方法如氧化塘、池塘、生物滤池、活性污泥、生物转盘和厌氧消化池等都可用于此过程。
4、三级处理：
除去磷酸盐和硝酸盐以防止水体富营养化，除去病原微生物以产生适于饮用的水。
此过程涉及到化学沉淀、氯消毒、砂滤膜过滤和熟化池等。
-END-
高考解析
例1、（上海，6）为了测定水质富营养化程度，应选择的测定项目是（ ）
A．CO2，P B．O2，CO2
C．N，DDT D．N，P
解析：
富营养化是由于水体中N和P等植物必须的矿质元素过多，导致出现藻类等植物大量繁殖而使水质恶化的现象。
所以测定水质富营养化的程度，应选择测定水体中的N和P的溶度。
答案：
D
例2、生物柴油是以植物油和动物油脂等为原材料材料成的燃料。
研究表明生物柴油燃烧后SO2和颗粒物质排放很少，特别是CO等有害气体的排放量比化石燃料低11%～53%。
使用生物柴油的优点是（ ）
①减少空气污染 ②缓解温室效应 ③不可再生 ④减少酸雨危害
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
解析：
生物柴油属于可再生性资源，使用时SO2、CO等气体排放量少，有利于减少空气污染，缓解温室效应，减少酸雨危害。
答案：
B
-END-
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