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1、第第2节节 生物净化的原理及其应用生物净化的原理及其应用课程标准课程标准概述生物净化的原理和方法。概述生物净化的原理和方法。课标解读课标解读1简简述生物述生物净净化的概念，概述生物化的概念，概述生物净净化的原理和方法。化的原理和方法。2举举例例说说明生物明生物净净化。化。3尝试尝试搜集利用生物搜集利用生物净净化原理治理化原理治理环环境境污污染的染的资资料。料。1生物净化生物净化 生物净化是指生物通过自身的生物净化是指生物通过自身的_，使环境中的，使环境中的_ 数量减少，浓度下降，数量减少，浓度下降，_减轻，有害成分转化、分减轻，有害成分转化、分 解，直至消失的过程。解，直至消失的过程。2绿色植
2、物的净化作用绿色植物的净化作用 绿绿色植物的色植物的净净化作用主要表化作用主要表现现在三个方面：在三个方面：吸收大气吸收大气 中一定中一定浓浓度范度范围围内的内的_气体；气体；阻滞和阻滞和_大气中的大气中的 粉粉尘尘和和_物物质质；分泌分泌_等物等物质杀灭质杀灭空气中的空气中的 细细菌。菌。生物净化的原理生物净化的原理代代谢谢污污染物染物毒性毒性有害有害吸附吸附放射性放射性抗生素抗生素微生物的净化作用微生物的净化作用微生物的净化作用主要是分解土壤和水体中的微生物的净化作用主要是分解土壤和水体中的_污染物。污染物。动物有没有净化作用？动物有没有净化作用？提示提示有。如动物中的分解者可分解净化一些
3、有机污染物。有。如动物中的分解者可分解净化一些有机污染物。思维激活思维激活13有机有机生物净化原理生物净化原理生物净化原理是利用某些生物生物净化原理是利用某些生物(植物、动物和微生物植物、动物和微生物)来结来结合钝化和分解转化环境中的污染物，使环境得以净化的过合钝化和分解转化环境中的污染物，使环境得以净化的过程。生物净化常分为结合钝化和分解转化两种方式。结合程。生物净化常分为结合钝化和分解转化两种方式。结合钝化是指通过生物体钝化是指通过生物体(如植物如植物)结合、固定进入到体内的污结合、固定进入到体内的污染物，使之变成安全、低毒的结合态的生物净化方式。有染物，使之变成安全、低毒的结合态的生物净
4、化方式。有些植物的根部会分泌一些物质吸附土壤和水体中的有害物些植物的根部会分泌一些物质吸附土壤和水体中的有害物质。分解转化是指进入生物体的污染物在生物体内有关酶质。分解转化是指进入生物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物质的生物净化方式。性较低或完全无毒性物质的生物净化方式。1绿色植物的净化作用绿色植物的净化作用(1)吸收大气中一定浓度范围内的有害气体。吸收大气中一定浓度范围内的有害气体。(2)阻滞和吸附大气中的粉尘和放射性物质。如山毛榉。阻滞和吸附大气中的粉尘和放射性物质。如山毛榉。
5、(3)分泌抗生素等物质杀灭空气中的细菌。如悬铃木。分泌抗生素等物质杀灭空气中的细菌。如悬铃木。(4)其他作用：其他作用：吸收和固定作用；吸收和固定作用；挥发作用；挥发作用；降解作降解作用。用。微生物的净化作用微生物的净化作用(1)降解作用。降解作用。细细菌、真菌和藻菌、真菌和藻类类都可降解有机都可降解有机污污染物。染物。(2)共代共代谢谢：是指微生物能：是指微生物能够够分解有机物基分解有机物基质质，但是却不能，但是却不能利用利用这这种基种基质质作作为为能源和能源和组组成元素的成元素的现现象。象。(3)去毒作用。微生物通去毒作用。微生物通过转过转化、降解、化、降解、矿矿化、聚合等反化、聚合等反应
6、应，改改变污变污染物的分子染物的分子结结构，从而降低或去除其毒性。构，从而降低或去除其毒性。23 下列不能被微生物分解的有机下列不能被微生物分解的有机污污染物是染物是 ()。A人畜人畜粪粪尿、尿、农药农药 B纤维纤维素、素、农药农药C人畜人畜粪粪尿、蛋白尿、蛋白质质 D塑料、尼塑料、尼龙龙解析解析塑料、尼龙等有机物不能被微生物分解，人畜粪尿等塑料、尼龙等有机物不能被微生物分解，人畜粪尿等有机物比较容易分解，纤维素、农药等有机物比较难分解。有机物比较容易分解，纤维素、农药等有机物比较难分解。答案答案D【巩固巩固1】通通过过植植树树造林可以造林可以净净化大气中的各种化大气中的各种污污染物，如遏制染
7、物，如遏制风风沙沙灾害、减少灾害、减少_，降低，降低_等作用。等作用。植物可以通植物可以通过过吸收、吸收、_或降解作用来或降解作用来净净化土壤中的重化土壤中的重金属金属污污染物。染物。目前，人目前，人们们常常常常综综合运用合运用_、化学法和生物法，以、化学法和生物法，以达到达到净净化化污污水的作用。水的作用。稳稳定塘是人工生定塘是人工生态态系系统吗统吗？提示提示是。是。生物净化的应用实例生物净化的应用实例思维激活思维激活2123水土流失水土流失大气大气污污染染富集富集物理法物理法植物可以净化土壤中的重金属污染植物可以净化土壤中的重金属污染生物净化污水生物净化污水(1)综综合合净净化化目前，人目
8、前，人们们常常将物理法、化学法和生物法常常将物理法、化学法和生物法综综合运用，以合运用，以达到达到净净化化污污水的作用。水的作用。具体流程如下：具体流程如下：21(2)生生态态系系统统自自动净动净化化处处理法理法此法此法较较典型的是采用典型的是采用稳稳定塘的方法定塘的方法处处理理污污水。水。细细菌、藻菌、藻类类等多种生物的作用等多种生物的作用将将污污水或水或废废水排入特定的塘内后，在水排入特定的塘内后，在细细菌、藻菌、藻类类等多种生物的等多种生物的作用下作用下发发生物生物质转质转化反化反应应，能，能较较好地降低有机好地降低有机污污染物成分。染物成分。水生高等植物的水生高等植物的净净化作用化作用
9、灯心草、水灯心草、水烛烛、香蒲等水生高等植物，可以参与、香蒲等水生高等植物，可以参与污污水水净净化。化。下列有关生物下列有关生物净净化化应应用的叙述，用的叙述，错误错误的是的是 ()。A植物也能植物也能对对土壤中的重金属土壤中的重金属污污染起染起净净化作用化作用B将将污污水或水或废废水排入特定的水排入特定的稳稳定塘后，在定塘后，在细细菌、藻菌、藻类类等等 多种生物的作用下可多种生物的作用下可发发生物生物质转质转化反化反应应C三北防三北防护护林可以遏制林可以遏制风风沙灾害、减少水土流失、降低沙灾害、减少水土流失、降低 大气大气污污染染D污污水水处处理厂理厂对污对污水水处处理理时时，首先利用微生物
10、把，首先利用微生物把污污水中水中 的有机物分解成的有机物分解成CO2、H2O，以及含氮、磷的无机，以及含氮、磷的无机盐盐 等，然后，再通等，然后，再通过过滤过过滤、沉淀等方法，除去水中、沉淀等方法，除去水中较较大大 的固体的固体污污染物染物【巩固巩固2】解析解析污水处理厂对污水进行处理时，首先进行基本处理，污水处理厂对污水进行处理时，首先进行基本处理，即通过过滤、沉淀等方法，除去污水中的个体较大的固体污即通过过滤、沉淀等方法，除去污水中的个体较大的固体污染物，再利用多种微生物，把污水中的有机物分解成染物，再利用多种微生物，把污水中的有机物分解成CO2和和H2O，以及含氮、磷的无机盐等，使污水得
11、到净化。，以及含氮、磷的无机盐等，使污水得到净化。答案答案D 有一学生在有一学生在酿酿造厂的下游河道中取水造厂的下游河道中取水样样，取水地点分，取水地点分别别在距在距酿酿造厂排造厂排污污点点1 km、3 km、5 km、7 km处处，但取，但取样样瓶上的瓶上的标记标记因某种原因没有了，因某种原因没有了，为为了确定四瓶水了确定四瓶水样样的取的取水地点，水地点，该该生想了一个生想了一个办办法，回到法，回到实验实验室后，在四瓶水室后，在四瓶水样样的瓶上分的瓶上分别标记别标记上上A、B、C、D后，再取一小瓶自来水后，再取一小瓶自来水标标记为记为E瓶。分瓶。分别别滴入滴入10滴滴质质量分数量分数为为0.
12、01%的的亚亚甲基甲基蓝蓝溶溶液，液，观观察察记录记录褪色的褪色的时间时间(如下表如下表)：【例题例题】示例示例污水的生物净化污水的生物净化请请仔仔细细分析后回答下列分析后回答下列问题问题。(1)取取样样地点距地点距酿酿造厂最近和最造厂最近和最远远的的样样品分品分别别是是_和和_。(2)滴入滴入亚亚甲基甲基蓝蓝后褪色的原因是后褪色的原因是_。水水样样瓶瓶ABCDE褪色褪色时间时间15 h5 h24 h40 h48 h(3)如果如果测测定定A、B、C、D四个四个样样品的品的BOD值值(生物需氧量生物需氧量)，从，从理理论论上分析上分析BOD值值最高的最高的样样品是品是_。(4)根据上述分析，从根
13、据上述分析，从酿酿造厂的排造厂的排污污点开始到点开始到7 km河段中，生物河段中，生物多多样样性指数最低的河段是性指数最低的河段是_。有大量藻。有大量藻类类繁殖的河段繁殖的河段应应在在_。(5)从上述从上述结结果分析，你果分析，你认为认为在在7 km处处河段中，是否已得到了自河段中，是否已得到了自净净？_。这说这说明了什么？明了什么？_。思维导图：思维导图：深度剖析深度剖析 生态系统受轻度污染后都具有一定的自净能力，生态系统受轻度污染后都具有一定的自净能力，称为生态系统的自动调节能力。在水域生态系统中受到有称为生态系统的自动调节能力。在水域生态系统中受到有机物污染后，在自净过程中发生的各种变化
14、可用下面的曲机物污染后，在自净过程中发生的各种变化可用下面的曲线表示：线表示：由曲线图可知，含碳有机物含量越多，细菌数量也越多。用亚由曲线图可知，含碳有机物含量越多，细菌数量也越多。用亚甲基蓝溶液被降解的速度可以代表水中有机物被降解的速度，甲基蓝溶液被降解的速度可以代表水中有机物被降解的速度，因为亚甲基蓝也是一种有机物，会被细菌同步降解。因为亚甲基蓝也是一种有机物，会被细菌同步降解。BOD值是值是指水中的含碳有机物被细菌彻底氧化分解所消耗的氧气的量，指水中的含碳有机物被细菌彻底氧化分解所消耗的氧气的量，称为生物需氧量，英文缩写即为称为生物需氧量，英文缩写即为BOD。BOD值越高，水中的有值越高
15、，水中的有机物越多，污染越严重；反之，机物越多，污染越严重；反之，BOD值越低，说明水中有机物值越低，说明水中有机物越少，污染程度越轻，甚至未被污染。被有机物污染的水域常越少，污染程度越轻，甚至未被污染。被有机物污染的水域常常会出现富营养化的现象，其原因是有机物中含常会出现富营养化的现象，其原因是有机物中含N和和P，在有机，在有机物被降解时，这些有机氮和有机磷便以无机氮和无机磷的形式物被降解时，这些有机氮和有机磷便以无机氮和无机磷的形式被释放出来，无机氮和无机磷在水体中含量高会导致藻类的大被释放出来，无机氮和无机磷在水体中含量高会导致藻类的大量繁殖，在水体中有大量藻类时会通过光合作用制造氧气，
16、所量繁殖，在水体中有大量藻类时会通过光合作用制造氧气，所以水中溶氧量会增加，但过度繁殖会进一步增加水中的有机以水中溶氧量会增加，但过度繁殖会进一步增加水中的有机物，从而使物，从而使BOD值升高，水中溶氧量下降，水生生物的生值升高，水中溶氧量下降，水生生物的生存受到威胁。但如果有机物的污染是轻度的，一般不会出存受到威胁。但如果有机物的污染是轻度的，一般不会出现严重的富营养化现象，水体会很快得到净化。现严重的富营养化现象，水体会很快得到净化。答案答案(1)BD(2)细细菌在生命活菌在生命活动过动过程中将程中将亚亚甲基甲基蓝蓝降降解解(或分解了或分解了)，所以，所以亚亚甲基甲基蓝蓝的的颜颜色褪了色褪了(3)B(4)从排从排污污点到点到1 km河段距排河段距排污污点点约约35 km的河段中的河段中(5)基本得到了自基本得到了自净净生生态态系系统统具有一定的自具有一定的自动调节动调节能力能力归纳整合归纳整合(1)生物净化技术生物净化技术生物净化技术的基本原理就是通过一定的技术手段，人为生物净化技术的基本原理就是通过一定的技术手段，人为地放大和强化生态系统的自净能力，从而达到有效治理环地放大和强化
