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1、2022版高中生物 第4章 生物科学与环境保护 第2节 生物净化的原理及其应用学案 新人教版选修2课程目标导航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。知识点1生物净化的原理知识梳理1.生物净化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.绿色植物的净化作用绿色植物的净化作用主要表现在三个方面：吸收大气中一定浓度范围内的有害气体；阻滞和吸附大气中的粉尘和放射性物质；分泌抗生素等物质杀灭空气中的细菌。3.微生物的净化作用微生物的净化作用主要是分解土
2、壤和水体中的有机污染物。思维激活动物有没有净化作用？提示：有。如动物中的分解者可分解净化一些有机污染物。活学活用下列不能被微生物分解的有机污染物是()A.人畜粪尿、农药 B.纤维素、农药C.人畜粪尿、蛋白质 D.塑料、尼龙解析塑料、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。答案D归纳总结1.生物净化原理生物净化原理是利用某些生物(植物、动物和微生物)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(如植物)结合、固定进入到体内的污染物，使之变成安全、低毒的结合态的生物净化
3、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，逐步代谢为毒性较低或完全无毒性物质的生物净化方式。2.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。(2)阻滞和吸附大气中的粉尘和放射性物质，如山毛榉。(3)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：吸收和固定作用；挥发作用；降解作用。3.微生物的净化作用(1)降解作用：细菌、真菌和藻类都可降解有机污染物。(2)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。(3)去毒作用：微生物
4、通过转化、降解、矿化、聚合等反应，改变污染物的分子结构，从而降低或去除其毒性。知识点2生物净化的应用实例知识梳理1.通过植树造林可以净化大气中的各种污染物，如遏制风沙灾害、减少水土流失、降低大气污染等作用。2.植物可以通过吸收、富集或降解作用来净化土壤中的重金属污染物。3.目前，人们常常综合运用物理法、化学法和生物法，以达到净化污水的作用。思维激活稳定塘是人工生态系统吗？提示：是。活学活用下列有关生物净化应用的叙述，错误的是()A.植物也能对土壤中的重金属污染起净化作用B.将污水或废水排入特定的稳定塘后，在细菌、藻类等多种生物的作用下可发生物质转化反应C.三北防护林可以遏制风沙灾害、减少水土流
5、失、降低大气污染D.污水处理厂对污水处理时，首先利用微生物把污水中的有机物分解成CO2、H2O，以及含氮、磷的无机盐等，然后，再通过过滤、沉淀等方法，除去水中较大的固体污染物解析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染物，再利用多种微生物，把污水中的有机物分解成CO2和H2O，以及含氮、磷的无机盐等，使污水得到净化。答案D归纳总结1.植物可以净化土壤中的重金属污染特有的植物重金属污染物2.生物污水净化(1)综合净化目前，人们常常将物理法、化学法和生物法综合运用，以达到净化污水的作用。具体流程如下：(2)生态系统自动净化处理法此法较典型
6、的是采用稳定塘的方法处理污水。细菌、藻类等多种生物的作用将污水或废水排入特定的塘内后，在细菌、藻类等多种生物的作用下发生物质转化反应，能较好地降低有机污染物成分。水生高等植物的净化作用灯心草、水烛、香蒲等水生高等植物，可以参与污水净化。随堂练习巩固1.据调查，闹市区里的空气中的细菌数目比绿色区高许多倍，这是因为某些植物能()A.吸收有毒气体 B.分泌抗生素C.蒸腾水分 D.制造氧气解析某些植物如悬铃木、橙、圆柏等能够分泌抗生素，杀死细菌。答案B2.许多林木对大气粉尘污染起到阻滞、过滤作用，其原因是()林木枝叶茂盛，能减小风速叶面有茸毛，能分泌油脂和黏性物质能分泌强大的抗生素能吸收各种有毒气体蒙
7、尘的植物经雨水的冲洗后又能迅速恢复以阻拦尘埃A. B.C. D.解析考查森林在环境保护中的作用，属于理解层次。林木对大气中粉尘污染能起到阻滞、过滤作用。由于林木的枝叶茂盛，能够减小风速，因而可以使大气中携带的大粒灰尘沉降地面。同时，植物的叶表面粗糙，而且多生茸毛，有的还能分泌油脂和黏性物质，这些都能吸附、滞留空气中的一部分粉尘，从而使大气得到净化。而蒙尘的植物经雨水的冲洗后，又能迅速恢复以阻拦尘埃。答案C3.下列与绿色植物净化作用无关的是()A.能防风固沙、涵养水源B.能阻滞和吸附大气中的粉尘和放射性物质C.能分泌抗生素，杀灭空气中的病原体D.能吸收大气中一定范围内的有害气体解析绿色植物的净化
8、作用包括三个方面：能够吸收大气中一定浓度范围内的有害气体；可以阻滞和吸附大气中的粉尘和放射性物质；能够分泌抗生素等物质杀灭空气中的细菌。答案A4.造成温室效应的原因和缓解全球温室效应危机的措施依次是()A.SO2等有毒气体大量产生；种植能吸收SO2的植物B.煤、石油、天然气大量燃烧；营造森林绿地C.大量使用含氟制冷剂；采用无氟制冷剂D.汽车和工厂排放的废气和烟尘；收取排污费，限期整改解析造成温室效应的主要原因是化石燃料的大量燃烧，使过多的CO2进入大气。缓解全球温室效应的措施是开发新能源，减少化石燃料的燃烧，大力植树造林等。答案B5.山上多植树，胜似修水库；有雨它能吞，无雨它能吐。“这条谚语形
9、象地说明森林对生态环境有哪些作用()A.制造氧气、净化空气B.保持水土、涵养水源C.过滤尘埃、杀灭细菌D.降低噪声、调节气候解析该谚语体现的是森林对生态环境可起到保持水土、涵养水源的作用。答案B6.下面是关于生物净化的问题。请回答：(1)生物净化技术的主要原理是通过人为地放大和强化生态系统的_能力，以达到有效治理环境污染的目的。(2)在污水生物净化过程中，当污水流入水体后，好氧微生物首先大量_，并以水中的_作为营养来源。随着水体的不断净化，水中的溶氧量有一个明显的_过程，达到临界点后开始增加，此后的耗氧速度_复氧速度，这种变化过程可用_表示。(3)下列关于活性污泥法的叙述，错误的是_。A.活性
10、污泥是一种微生物共生体B.活性污泥使用后不能重复利用C.污水中的有机污染物在曝气池中得到净化D.活性污泥法的处理过程可用计算机进行自动化监控(4)从生物净化方法的特点分析，城市生活污水处理厂目前大多选用_处理污水。A.活性污泥法 B.悬浮细胞法C.生物膜法 D.生产单细胞蛋白的方法答案(1)自净(2)繁殖有机污染物下降小于氧垂曲线(3)B(4)A课时作业达标一、选择题1.下列对生物净化的叙述中，正确的是()A.清除生物体表的污染物的过程B.清除生物体内的污染物的过程C.利用生物体将环境中的污染物清除的过程D.清除生物体表的污染物的过程，又指清除环境中的污染物的过程 答案C2.某地区大气中SO2
11、含量较高，为了保护和改善环境，应多种植的树木是()A.山毛榉和黑核桃 B.柳杉和银杏C.法国梧桐 D.橙和柠檬答案B3.下列难以被微生物分解的有害污染物是()A.人畜粪尿 B.脂肪、塑料C.生活污染水 D.纤维素、农药答案D4.用微生物处理污水，使污水得到净化，下列与这一措施无关的是()A.要利用厌氧型微生物 B.要利用需氧型微生物C.要首先清除污水中个体大的固体污染物D.污水净化后，应达到国家规定的排放标准答案D5.下图为污水处理厂的某个部分。图中空气随旋转洒水器进入污水处理厂的这个部分，目的是()A.氧化污水中的有毒物质B.分解有机物为简单物质C.将液体消毒作灌溉之用D.给微生物供氧 解析
12、空气进入污水是给污水中微生物供氧。答案D6.(2016山东模拟)利用泥浆生物反应器处理污染土壤，原理是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加大部分营养物质和菌种等，在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物快速分解。由此推知，该反应器()A.能够实现物质循环B.主要处理有机污染C.可看作一个小型生态系统D.存在能量输入、传递、转化和散失解析解答本题的关键在于抓住题目中污染物的分解是在有氧条件下剧烈搅拌而使污染物快速分解，故而肯定是菌种进行有氧呼吸分解有机物，故B项正确。本题中的反应器中有土壤、营养物质和菌种，不满足生态系统(生物群落及其无机环境)的概念范畴，更谈不上生态系统功能中的物质的循环和能量的流动，A、C
13、、D项均错误。答案B7.目前世界上的污染有越来越严重的趋势，从生物圈的功能上分析，造成这种结果的原因是()A.自动净化能力被阻断B.物质循环回路被阻断C.人类排放的废物增加D.物质循环回路在一定程度上被阻断解析生物圈具有多层次的调节能力，而这种调节能力依赖于生态系统的物质循环。环境污染有越来越严重的趋势，说明生物圈中的物质循环在一定程度上被阻断。答案D8.无机物污染水源后，将通过食物链或饮水进入人体，对人体健康造成危害，其中危害最严重的无机污染物是()A.重金属盐 B.DDTC.传染性病原体 D.热能污染解析重金属盐通过食物链进入人体，会引起人中毒。答案A9.日本水俣湾的鱼体内甲基汞含量比周围
14、流水中甲基汞含量高3 000倍左右。甲基汞进入鱼体的主要途径是()A.饮水 B.食物链C.通过鳃的呼吸 D.皮肤主动吸收解析水中的甲基汞是通过食物链进入鱼体内的。答案B10.在生物净化作用中起重要作用的是()A.绿色植物和动物B.动物和微生物C.绿色植物和微生物D.高等动物和病毒解析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。在生物净化中，绿色植物和微生物起着重要作用。答案C二、非选择题11.某河流中生活着多种生物，但自从其上游地段中开办了一个采矿厂后，将采矿中的浑浊黏土水排放到河流中，使河流生态系统受到了一定的影响。下图是有关人员根据采矿厂下游河流中多个不同距离的氧浓度以及pH绘制而成的(均在中午取样统计)。请回答下列问题。(1)统计发现，该河流与采矿厂最近的100 m范围内，溶解氧量突然改变，出现了下降，其中最有可能的原因是_。(2)为什么在100400 m的范围内溶解氧的含量逐渐恢复到正常的状态？最为恰当的解释是_
