专题十一 生态环境的保护

学科:生物年级：高三版本：冲刺版期数：2342本周教学内容：专题十一生态环境的保护【知识联系框架】危害几种主要的污染源及其防治环境污染保护野生生物资源施保护生态环境的基本措环境与人体健康影响环境危害对生物的不利环境污染的危害合理利用野生生物资源的保护和野生生物资源的价值生态环境的保护【重点知识联系与剖析】一、野生生物资源的保护和合理利用1．野生生物资源的价值直接作用价值：许多野生生物是重要的药材来源；许多野生生物是重要的工业原料；具有重要的科学研究价值；野生生物资源具有一定的美学价值，可以陶冶人们的情操，美化人们的生活；许多动物还是人类的“老师”，人们模仿某些生物的特殊本领，制造了多种生产和生活工具，广泛应用于工业，农业和航空、航海及军事等方面。间接使用价值：是指野生生物资源具有重要的生态功能。在生态系统中，野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系，它们共同维系着生态系统的结构和功能。如某些野生生物是农林害虫的天敌，有些野生动物为植物义务传粉，这些野生生物一旦减少，生态系统稳定性就要遭到破坏。野生生物的间接使用价值有时远远超出其直接使用价值，如森林是大自然的“清洁工”、制造氧气的“工厂”，还具有涵养水源、防风固沙、降低噪声等多项生态功能。在保护环境方面，森林的生态效益大大高于经济效益。潜在使用价值：大量野生生物的使用价值目前还不清楚，不清楚不是没有使用价值，而是具有巨大的潜在使用价值。2．我国野生生物资源概况我国野生生物资源的特点：第一、物种丰富；第二、特有的和古老的物种多；第三、经济物种丰富。我国野生生物资源面临着威胁：许多物种处于濒临灭绝的边缘。野生生物资源减少的原因：人为因素是野生生物资源减少的主要原因。主要体现在4个方面：一是生存环境的改变和破坏；二是掠夺式的开发和利用；三是环境污染；四是外来物种的入侵。3．野生生物资源的保护和利用加强环保意识的教育：提高每个公民对保护野生生物资源的认识。健全法律和加强法制管理：相关的法律有《中华人民共和国森林法》、《中华人民共和国野生动物保护法》、《中华人民共和国环境保护法》、《中国自然保护纲要》等。建立自然保护区：自然保护区是指为了自然保护的目的，指导包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来，进行特殊保护和管理的区域。自然保护区的保护对象主要包括有代表性的自然生态系统和珍稀濒危动植物的天然集中分布区等。自然保护区具有重要功能：一是“天然基因库”，能够保存许多物种、各种类型的生物群落和它们赖以生存的环境；二是进行科学研究的“天然实验室”，为开展生物科学研究提供了良好的基地；三是“活的自然博物馆”，是向人们普及生物学知识和宣传自然保护的重要场所。二、环境污染的危害1．环境污染对生物的不利影响酸雨对生物的危害：形成酸雨的主要污染物是SO2，其次是NO2。酸雨使土壤和河流、湖泊酸化，导致水生、湿生植物的死亡，威胁水生动物(如鱼、虾、贝类等）的生存，破坏水域生态系统中的食物链。还能直接危害陆生植物的叶和芽，使作物和树木死亡。有毒化学药品对生物的危害：最主要的是化学杀虫剂污染环境。对包括人类在内的多种生物造成危害。重金属对生物的危害：有些重金属是生物体生命活动必需的微量元素，如Mn、Cu、Zn等。但是大部分重金属如Hg、Pb等，对生物体的生命活动有毒害作用。而且还可以通过食物链发生富集效应。富营养化对生物的危害：富营养化是由于水体中N和P等植物必需的矿质元素过多，藻类等植物大量繁殖而使水质恶化的现象。富营养化的危害：一是藻类死亡后，遗体被细菌分解时消耗水体中的大量氧气，使水体中溶解氧含量下降，影响水生生物的生命活动；二是这些生物遗体被厌氧型微生物分解时，产生出硫化氢、甲烷等有毒物质，致使鱼类和其他水生生物大量死亡。“水华”是指淡水中发生富营养化的现象；“赤潮”是指海水发生富营养化的现象。2．环境与人体健康大气污染与人体健康；大气污染是指大气的化学性污染。主要的污染物是烟尘和SO2，还有氮氧化物和CO等。这些污染物进人体内后，不经过肝脏的解毒作用，直接由血液运输到全身。所以大气污染对人体的健康危害很大。这种危害可分为三种类型：慢性中毒、急性中毒和致癌作用。水污染与身体健康：饮用污染的水和食用污水中的生物，能使人中毒，甚至死亡；被人畜粪便和生物垃圾污染了的水体，能够引起病毒性肝炎、细菌性痢疾等传染病，以及血吸虫病等寄生虫病；饮用被重金属污染的水后，容易诱发癌症。固体废弃物污染与人体健康：固体废弃物中含对人类有害的物质。噪声污染与人体健康：噪声污染对人体健康的影响是多方面的：第一损伤听力；第二干扰睡眠；第三诱发多种疾病，如心率加快、高血压、内分泌功能紊乱等；第四影响心理健康等。环境污染的(三致作用)是指：致癌作用、致突变作用和致畸作用。三、保护生态环境的基本措施保护生态环境的基本措施主要有两条：一是保护和合理利用野生生物资源；二是防治环境污染。1．保护和合理利用野生生物资源野生生物资源属于再生资源，具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值，是组成生物多样性的重要部分。而生物多样性程度越高，生态系统的稳定越强，生态环境就越优越，农牧业生产也就越稳定。但由于各种因素尤其是人为因素的作用，使得野生生物资源大幅度衰退。因此建立自然保护区就成为保护珍贵野生生物资源及其生存环境的有效措施。而强调对野生生物资源的合理开发和利用，是遵循种群数量增长规律，兼顾经济利益和生态效益，实现可持续发展的有效途径。2．防治环境污染环境污染不仅能够引起野生生物资源的衰减，而且严重影响着人类健康。因此必须努力寻求一条人口、经济、社会、环境和资源相互协调的，即能满足当代人的需要，而又不对满足后代人需求的能力构成危害的可持续发展道路。防治环境污染的措施很多，其中与生物科学密切相关的有：利用生物净化来除环境污染和发展绿色食品。(1)生物净化生物净化是指生物体通过吸收、分解和转化作用，使生态环境中污染物的浓度和毒性降低或消失的过程。在生物净化中，绿色植物和微生物起着重要的作用。绿色植物的净化作用主要体现在3个方面：第一是绿色植物能够在一定浓度的范围内吸收大气中的有害氧化，如一公顷柳杉每个月可吸收60kgSO2；第二是绿色植物可以阻滞和吸附大气中的粉尘和放射性污染物；第三是许多绿色植物能够分泌抗生素，杀灭空气中的病原菌，如悬铃木（法国梧桐）和橙、圆柏等。微生物的净化作用是指微生物能够将许多有机污染物逐渐分解成无机物，从而起到净化作用。污水处理厂处理污水时主要通过物理沉降和微生物的净化作用两个过程完成。物理沉降是利用过滤、沉淀等方法去除工业污水和生活污水中个体比较大的污染物；微生物净化是利用污水中的多种需氧微生物，把污水中的有机物分解成CO2、H2O对以及含氮的和含磷的无机盐，使污水得到净化。(2)绿色食品绿色食品是指按照特定的生产方式，经过专门机构认定和许可后，使用绿色食品标志的无污染、安全、优质的营养食品。绿色食品的开发包括产地的选择、产品的生产、加工、包装和储运等一系列环节，每个环节都有严格的标准和要求，以便防止和减少污染。四、几种主要的污染源1．酸雨酸雨是大气污染后产生的酸性沉降物。酸雨中绝大部分是硫酸和硝酸，这是工业生产、民用生活燃烧煤炭排出来的SO2，燃烧石油及汽车尾气释放的氮氧化物，经过“云内成雨过程”，即水气凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上，发生液相氧化反应，形成硫酸雨和硝酸雨，最后降在地面上形成酸雨。我国燃料结构主要是煤炭，以排放SO2为主，所以我国酸雨是硫酸型酸雨。酸雨改变了生物生长、发育和繁殖等生命活动所需要的正常酸碱度，严重危害水生生物和陆生生物的生存。防治酸雨的根本措施是控制SO2和氮氧化物的排放量，同时要植树造林，运用绿色植物的净化作用来净化空气。如一公顷柳杉一个月可吸收SO260kg。2．水污染水与空气、食品是人类生命和健康的三大要素。在不同种类的生物体中，水大约占体重的60％～95％，水是人类的宝贵资源，是生命之源。水污染在我国相当普遍，而且十分严重。造成水污染的物质主要有重金属、农药、过量的N、P等植物矿质元素和致病微生物等。当水中的上述有害物质超出水体的自净能力（物理净化、化学净化、生物净化）时，就发生了污染。而水中污染物主要来自未加工处理的工业废水、生活废水和医院废水等。3．重金属污染在环境污染方面所说的重金属主要是指汞、铜、铅及非金属砷等生物毒性显著的元素。化石燃料的燃烧是重金属的主要释放源，采矿和冶炼也是向环境释放重金属的主要污染源。重金属污染的特点表现在以下几个方面：①在天然水中只要有微量重金属即可产生毒性效应。一般重金属产生毒性的范围大约在1～10mg/L之间，毒性较强的金属如汞、镉等产生毒性的浓度范围在0．01～0．001mg／L之间。②水体中的某些重金属可在微生物作用下转化为毒性更强的金属化合物，如甲基汞。③生物从环境中摄取重金属可以随着食物链的延长而加强，即表现为生物富集作用。例如，发生在日本的水怪病就是汞经过生物富集作用而引起的。4．农药污染喷洒农药，目的是杀灭或抑制农业害虫，以保证农作物的高产优质。但随着现代化学农药的飞速发展，生产品种的增加，某些农药化学性质较稳定，不易分解，结果使农药在土壤中越积越多。当土壤中累积的农药达到一定程度时，便成为污染物质影响第二茬作物的产量与质量。不仅如此，农药还随着雨水的冲涮汇集到河流、湖泊，从而造成水体污染。由于大多数农药不易被分解，因而被生物体吸收后，随着食物链的延长其含量逐渐升高，严重影响鱼类和贝类的生存。当人们食用这种被严重污染的鱼类和贝时，农药就会在人体内进一步富集，从而危害人体健康。5．富营养化富营养化是指水体中N、P等植物必须的矿质元素含量过多时而使水质恶化的现象。引起水体富营养化的污染源有工业废水、生活污染和农田排水。当它们汇集到池塘、湖泊、海湾时就会使水体中N、P等植物必需的矿质元素增多，致使藻类植物、浮游植物大量繁殖。由于繁殖、生长过程需要消耗大量氧气用以进行呼吸作用，致使水中溶解氧的含量降低。而且当藻类植物和其他浮游生物死亡之后，其遗体首先被水中需氧微生物分解，从而进一步降低溶解氧的含量，然后被厌氧微生物分解。同时产生H2S、CH4等有毒气体，造成鱼类和其他水生生物死亡。发生富营养化的湖泊、海弯等流动缓慢的水体，因浮游生物种类的不同而呈现出蓝、红、褐等颜色。富营养化发生在池塘和湖泊中叫做“水华”，发生在海水中叫做“赤潮”。如图11-1所示。图11-16．固体废弃物污染随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高，各种废弃物的排放量大幅度增加。采矿业的废石、工业废渣、废弃的塑料制品以及生活垃圾等都属于固体废弃物的范畴。这些废物日积月累、长期堆放，会造成大气、水和土壤等环境污染，危害人体健康。实际上，固体废弃物只是在某一过程或某一方面没有使用价值，而在另一生产过程中往往可以作为原料加以利用，所以被称为“放在错误地点的原料”。因此固体废弃物的处理和利用，已日益成为环境科学急需解决的问题，并受到各国重视。发展无废技术是解决固体废弃物污染问题的有效办法。所谓无废技术是指采用闭路循环方式，使资源在生产过程中充分利用，又不排放污染物质。也就是说，生产第一种产品后排放出来的废弃物，可用为第二种产品的原料；第二种产品生产过程中的废弃物再作为下一种产品的原料，如此等等。如黑龙江省建成的硫酸厂，利用西林铅锌矿的废渣一硫精砂作为原料。炼钢厂的钢渣对钢厂来说是废渣，但对水泥厂来说却是一种上等的原料。火力发电厂排放出来的粉煤灰，含有铅、汞、砷等有害元素，但可用来生产水泥、烧结砖等。由此可见，发展无废技术，实现三废资源化，可以取得环境效益和经济效益的双丰收。7．噪声污染噪声污染的主要特征：噪声是一种感觉公害，通常噪声是由不同振幅和频率组成的无调嘈杂声。但有时，优美的音乐旋律，在它影响人们的工作和休息时，也被认为是噪声。因此，对噪声的判断与个人所处的环境和主观愿望有关。噪声是暂时性污染，噪声源停止发声，危害即消除。不象其他污染物，即使停止污染，污染物还在长时间内残留着，污染是持久性的。噪声污染的危害有