生物污染与生物净化.docx
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1、生物污染与生物净化生物性污染及其预防 第1节生物性污染及其预防 1.举例说诞生物入侵,指诞生物入侵的危害。2.简述生物性污染的概念,识别生物性污染。3.尝试提出解决身边的生物污染措施。识别生物污染。生物性污染的防治。学生自主合作学习结合老师点拨。1课时老师支配学生预习教材,并提出问题导入课堂。问题引入:中国已成为遭遇外来生物入侵最严峻的国家之一。”这是2022年底在福州召开的第一届全国生物入侵学术研讨会上发出的警示。与会的个科研院所的多名专家达成了加强合作、共同防控外来有害生物入侵的福州共识,从而拉开了举国同力阻击外来生物入侵的大幕中国:阻击外来生物入侵!水葫芦的危害:疯狂扩散使许多水生生物处
2、于灭亡的边缘。凤眼莲对其生活的水面实行了野蛮的封锁策略,拦住阳光,导致水下植物得不到足够光照而死亡,破坏水下动物的食物链,导致水生动物死亡。同时,任何大小船只也别想在水葫芦的领地里来去自由。不仅如此,凤眼莲还有富集重金属的实力,凤眼莲死后腐烂体沉入水底形成重金属高含量层,干脆杀伤底栖生物。请阅读上面的例子探讨回答什么是生态入侵?学生回答:一种生物经自然或人类的途径从原来的分布区域迁入一个新的区域,其后代在新的区域里快速地繁殖扩散,对迁入地区的生物多样性和生态系统的稳定性造成严峻危害的现象,称为生物入侵。一、造成生态入侵的缘由是什么?学生回答:缘由有1生物脱离原产地失去和当地物种之间的制约关系。
3、2生物都有过度繁殖的特点,生物入侵后种群数量呈“J”型曲线增长。数量难以限制。其他生物入侵实例1薇甘菊薇甘菊学名小花假泽兰,是一种攀援植物,繁殖实力极强。薇甘菊所“到”之处,像被子一样包袱树木,覆盖花草,受其侵害的植物或者被绞杀、重压致死,或者因缺少阳光、水分,不能进行光合作用而枯萎。2飞机草飞机草为多年生草本或亚灌木,瘦果能借冠毛随风传播,其果成熟季节多为干燥多风的旱季,扩散力强,扩散快速;种子休眠期短,在土壤中不能存活许久;飞机草可危害多种作物,侵扰牧场,当其长到15厘米或更高时,会明显侵蚀土著物种,还能放发出化感物质,有较强的异株克生作用,可抑制邻近植物生长,还能使昆虫拒食。其叶有毒,含
4、香豆类素的有毒活性化合物;用叶擦皮肤可引起红肿、起泡,误食嫩叶会引起头晕、呕吐,还可引起家畜、家禽和鱼类中毒。3大米草又称互花米草,也称大米草,因其种子酷似米粒而得名。随着它的扩散,不但侵占大面积近海滩涂,使沿海养殖的贝类、蟹类、藻类、跳跳鱼等生物大量窒息死亡,而且还使一些港道淤塞,影响海水的交换实力,导致水质下降,大片红树林消逝。4美国白蛾美国白蛾,属鳞翅目,灯蛾科。是举世瞩目的世界性检疫害虫。主要危害果树、行道树和欣赏树木,尤其以阔叶树为重。对园林树木、经济林、农田防护林等造成严峻的危害。二、请大家阅读教材P95“资料分析”一栏中三个环境污染的实例,并探讨它们分别属于什么环境污染类型?学生
5、回答:实例1、赤潮-生物性污染实例2、伦敦烟雾事务-化学性污染实例3、电磁辐射-物理性污染三、什么是生物性污染?生物性污染的污染物是活的生物,能逐步适应新的环境,不断增殖并占据优势,从而危及其他生物的生存和人类生活。生物性污染分类如何?四、生物性污染的特点?1.预料性难2.潜藏期长3.破坏性大五、造成生物性污染的缘由自然因素:自然状态下由于生物或天气等自然因素造成的生物迁移。如外来种的自然入侵人为因素(较多):人力在开发和利用自然资源的过程中,对生态环境造成的危害。如赤潮和水华六、生物性污染的防治1、赤潮和水华类生物性污染:避开水体富养分化,尽量削减污染物的产生;对水体的富养分化刚好进行处理。
6、2、生物入侵类生物性污染:主要实行预防的措施。引进外来物种时肯定要慎重。3、微生物污染的防治:限制致病的细菌、病毒等排入水体和土壤,也是预防生物性污染的重要措施。 做思索与探究生物性污染及其预防这一节内容与生活生产联系比较大,是比较前沿的学问,学生在学习过程中比较感爱好,再加上本节课有大量的图像实例,学生学习起来相对比较简单。所以,在授课过程中,应当多让学生参加,实行了合作教学,学生探讨的很热情。本节课可以让学生自主学习之后,探讨,派代表表达问题,详细步骤和前沿学问,可以让学生提前上网查找。但由于本节课介绍的一些基础原理和方法,还须要老师帮助学生进行分析点评,对所学的学问进行加深、巩固和升华。
7、让学生在学习学问点基础上形成爱护环境爱惜自然的好习惯,为爱护生态平衡做出自己的贡献。教学设计板书 随堂练习:1、不适当引入外来物种可能会使该物种在当地大量繁殖,导致严峻危害,下面哪种状况可能和外来物种的大量繁殖无关(D)A、缺乏天敌B、食物丰富C、气候相宜D、对本地物种没有影响2、在进出口口岸,进出口检疫部门要对进口货物进行严格检疫,严格禁止境外有害生物(包括虫卵和微生物)流入境内。若害虫流入境内后,将(ABC)A、在相当长一段时间内,有害生物种群数量将呈“J”型增长B、一般会缺少其天敌C、对境内生物多样性造成威逼D、不适应新环境,很快灭亡3、我国东海多次发生赤潮,给海水养殖业带来重大损失。从
8、生态学角度分析,产生赤潮的缘由是(B)A、大气中的二氧化碳增多B、工业和生活废水大量排入海洋C、树木的大量砍伐D、海洋石油的开采4、目前在我国一些地区引进的水葫芦、紫茎泽兰等外来物种急剧增长,甚至取代了当地的优势物种,这一现象引起各界的关注。请依据生态学原理回答:(1)外来物种在侵入地区定居扩张的缘由是和。(2)外来物种对原有生态系统产生的影响是。答案:没有天敌环境条件相宜破坏原有生态系统的稳定性 生物净化的原理及其应用第2节生物净化的原理及其应用一、教学目标1.简述生物净化的概念,概述生物净化的原理和方法。2.举例说明生物净化。3.尝试搜集利用生物净化原理治理环境污染的资料。二、教学重点和难
9、点1.教学重点生物净化的原理。2.教学难点污水处理的原理。三、教学策略老师可以引导学生尝试做一些小试验,让他们切实感受到生物的净化作用,从而提高他们的学习爱好。例如,可以做教材中列举的土壤对除草剂的分解作用有关的试验。还可以带领学生将塑料袋、一次性餐盒等埋入试验室的花盆内,让学生视察记录分解的改变过程;可以测定学校绿化区和教室中细菌含量,等等。通过亲自动手,学生可切实体会到生物的净化作用。新课引入可以利用“从社会中来”的案例,比较治理石油污染时,应用现代生物技术改造的工程菌除污与传统方法除污的不同点。也可以让学生探讨身边的问题,如马路的绿化、污水的处理等等。使学生理解生物的净化实力,学习生物净
10、化的概念。教材的内容包含了植物的净化作用和微生物的净化作用两部分内容。老师可以依据实际状况,侧重选择其中一个主题开展活动。例如以污水处理为主题,带领同学参观污水处理厂,或调查当地水源的净化状况,也可以对城市的某处治理胜利的水域进行分析、总结,也可对某处污染水域进行调查,尝试提出治理方案,并将建议提交环保部门等。教学中应留意让学生接触社会、了解社会,并运用学过的学问解决问题。假如选择植物的净化作用为主题,就可以对学校和小区的绿地面积进行统计,查阅资料,评价目前选择的树种和栽种密度是否适合,提出方案,并向学校或环保部门提交建议等。四、参考答案(一)思索与探究1.有人利用水葫芦汲取水体中的重金属离子
11、,以降低水体中重金属含量,同时又利用这种水葫芦作为猪的饲料。你认为这种做法可行吗?说出你的理由。提示:汲取了重金属的水葫芦作饲料,会对猪造成危害、严峻时甚至引起死亡。由于富集作用,人吃了这样的猪肉,健康也会受到损害。2.用做汲取有毒有害物质的木本植物,成材以后是用于造纸好,还是做家具好呢?为什么?提示:汲取有毒物质的木本植物用于造纸还是做家具好?严格说都不好。做成家具可能会释放吸附的有毒有害物质危害人体健康;用于造纸则有可能造成对水资源的污染。3.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
12、思路。提示:化工厂旁边的绿化应采纳能够汲取空气或土壤污染物的树种,如橡树和刺槐等可以汲取NO,柑橘可以汲取低浓度的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,如教材中提到的悬铃木等。(二)旁栏思索题稳定塘是一个人工生态系统吗?答:是的。五、参考资料1.绿色植物原委是怎样净化环境的?(1)森林具有减尘、滞尘的作用。森林形体高大、枝叶茂密,可使大粒灰尘因风速减小而着陆到地面;植物叶片表面多绒毛,粗糙不平,有油脂或黏性物质,能吸附、滞留和黏着一部分粉尘。据计算,松树林每年每公顷可滤除粉尘36t,橡树林56t,山毛榉林6
13、3t。(2)植物的分泌物。我们知道很多植物含有毒物质,这些有毒物质并非副产品,而是植物对抗昆虫、草食动物等的一种重要防卫手段,在自然生态平衡中起着关键作用。例如,多肽抗生素是生物界广泛存在的一类生物活性物质,具有抗细菌或真菌的作用,有些还具有抗原虫、病毒或癌细胞的功能。又如,大蒜分泌的大蒜辣素也是一种植物抗生素,它对化脓性球菌、大肠杆菌、结核杆菌、炭疽杆菌、霉菌等均有抑杀作用,同时还可增加机体的反抗力。(3)汲取作用、固定作用。在长期的进化过程中,一些植物对污染环境产生了适应性,能够汲取一种或几种污染物,特殊是有毒金属,并将其转移、贮存到茎叶中,从而达到净化污染的效果。例如,十字花科天蓝遏蓝菜
14、可以从土壤中积累高达4%的锌而没有明显的受损害症状,芥菜可以积累高浓度的铅。通过植物的汲取和在根部的累积、沉淀,并将其移出农田,可以削减土壤污染物,削减污染物对环境和人类健康的威逼,甚至还可以提炼出某些重金属,如铜、铅等。在对大气污染物的汲取方面。在浓度较低时,植物可以汲取SO2(阔叶树比针叶树能够汲取更多的硫);当空气中碳氢化合物浓度大于5mg/m3,CO浓度大于1mg/m3,NO浓度为1.52.0mg/m3时,就有可能产生光化学烟雾。光化学烟雾具有较大的毒性。橡树和刺槐等可以汲取光化学烟雾;柑橘可以汲取低浓度的HF;而夹竹桃、芒果、绿叶榕等树种可以汲取Cl2等。(4)挥发作用。植物可以将土
15、壤中的污染物汲取到体内后,再将其转化为气态物质,释放到大气中。在这方面探讨得最多的是植物对汞和硒元素的汲取挥发。(5)降解作用。植物可以用于石油化工污染物、泄漏燃料、农药、炸药废物、氯代溶剂等有机污染物的治理。例如,裸麦可以促进脂肪烃的生物降解,水牛草可以分解萘。植物降解的原理有:汲取降解、释放降解酶和通过根系分泌物促进微生物的生长来加速污染物的分解等。2.微生物为什么有净化作用?微生物通过以下方式进行净化。(1)降解作用。细菌、真菌和藻类都可以降解有机污染物。如好氧革兰氏阴性杆菌和球菌可以降解石油烃、有机磷农药、甲草胺、氯苯等;霉菌可以降解石油烃、敌百虫、扑草净等;藻类可以降解多种酚类化合物
16、。例如,1989年,美国阿拉斯加州最早大规模应用微生物降解油轮搁浅后泄漏的3.8t原油,在投入特别的氮、磷养分盐后,促进了当地石油降解菌的生长和繁殖,加速了油污的分解。(2)共代谢。微生物的共代谢是指微生物能够分解有机物基质,但是却不能利用这种基质作为能源和组成元素的现象。这类微生物有假单胞菌属、不动杆菌属、诺卡式菌属、芽孢杆菌属等。(3)去毒作用。微生物通过转化、降解、矿化、聚合等反应,变更污染物的分子结构,从而降低或去除其毒性。如有机磷农药马拉硫磷可以在微生物的水解作用下,被分解为含有一酸或二酸的物质。但是,微生物的作用是困难的,有些微生物在净化作用的同时,也有毒化作用。这类微生物可以使无
17、毒物质转化为有毒物质,从而产生新的污染。如三氯乙烯能够在微生物作用下转化为氯乙烯,这是强致癌物质。因此,在利用微生物进行净化的同时,要亲密监视系统中有机物分解的中间产物和最终产物及其毒性。3.我国目前对污水进行处理的主要方法简介污水中的污染物质是多种多样的,所以一般一种污水的处理须要联合运用几种方法,进行污水的分级处理,最终达到排放要求后再排放。污水的一级处理,用以去除水中的漂移物和部分悬浮状态的污染物,调整pH等。主要方法有:(1)筛滤法,分别悬浮物质或漂移物。常用格栅和筛网,一般将其布置在污水处理站的进水口来除去污染物。(2)沉淀法,通过重力沉淀废水中的悬浮物质或漂移物。常用沉砂池和沉淀池
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