化學(xué)與生物多樣性保護(hù)聯(lián)系試題一、選擇題（每題2分，共10分）下列化學(xué)物質(zhì)中，通過食物鏈累積對(duì)猛禽繁殖率造成顯著影響的是（）A.氮氧化物B.滴滴涕（DDT）C.二氧化硫D.碳酸氫鈉答案：B解析：DDT作為有機(jī)氯農(nóng)藥，具有高毒性和生物累積性。研究表明，其通過食物鏈逐級(jí)放大后，會(huì)導(dǎo)致猛禽蛋殼變薄，繁殖率下降40%。氮氧化物和二氧化硫主要引發(fā)酸雨，碳酸氫鈉為堿性物質(zhì)，均不具備生物累積特性。某湖泊因過量排放含磷洗衣粉導(dǎo)致藻類瘋長，進(jìn)而破壞水生生物多樣性。這一過程屬于（）A.物理污染B.化學(xué)污染C.生物污染D.次生污染答案：B解析：含磷化合物屬于化學(xué)污染物，其過量排放導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，屬于化學(xué)污染中的營養(yǎng)鹽污染。物理污染主要指懸浮物或熱污染，生物污染涉及病原體傳播，次生污染則是污染物轉(zhuǎn)化后的新污染，均與題意不符。人工濕地技術(shù)利用土壤、植物和微生物的協(xié)同作用處理污水，其核心原理不包括（）A.植物吸收氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)B.微生物降解有機(jī)污染物C.化學(xué)沉淀去除重金屬D.紫外線殺菌滅活病毒答案：D解析：人工濕地的核心機(jī)制為物理過濾（基質(zhì)吸附）、化學(xué)沉淀（重金屬離子與基質(zhì)反應(yīng)）和生物作用（植物吸收、微生物降解）。紫外線殺菌屬于物理消毒技術(shù)，并非濕地系統(tǒng)的主要功能。下列哪項(xiàng)不屬于化學(xué)修復(fù)技術(shù)在生物多樣性保護(hù)中的應(yīng)用（）A.向土壤中投加石灰中和酸性污染物B.利用納米材料吸附水體中的重金屬C.引入本地植物吸收土壤中的鎘D.噴施降解酶分解石油污染物答案：C解析：引入植物吸收污染物屬于生物修復(fù)技術(shù)，其余選項(xiàng)均通過化學(xué)試劑或材料直接作用于污染物，屬于化學(xué)修復(fù)范疇。全球化學(xué)污染已突破“星球界限”模型中的穩(wěn)定臨界值，下列數(shù)據(jù)支持這一結(jié)論的是（）A.塑料生產(chǎn)在2000-2015年增長79%B.大氣中氧氣含量維持在21%C.熱帶雨林年消失率為0.8%D.全球人均水資源占有量下降15%答案：A解析：塑料屬于人工合成化學(xué)物質(zhì)，其生產(chǎn)量激增直接反映化學(xué)污染加劇。氧氣含量穩(wěn)定、雨林消失率和水資源減少均與化學(xué)污染無直接關(guān)聯(lián)。二、非選擇題（共40分）（一）資料分析題（15分）材料：某化工園區(qū)長期排放含鎘廢水，導(dǎo)致周邊農(nóng)田土壤鎘含量超標(biāo)120倍，水稻減產(chǎn)且重金屬含量超標(biāo)。當(dāng)?shù)貑?dòng)生態(tài)修復(fù)工程，采取“化學(xué)淋洗+植物修復(fù)”聯(lián)合技術(shù)：先施用EDTA（乙二胺四乙酸）溶液淋洗土壤，再種植超積累植物蜈蚣草吸收殘留鎘。五年后，土壤鎘含量降至安全閾值，水稻品質(zhì)恢復(fù)，周邊鳥類回歸。問題：簡述EDTA在土壤鎘污染修復(fù)中的化學(xué)原理。（4分）分析鎘污染導(dǎo)致農(nóng)田生物多樣性下降的直接原因。（5分）說明“化學(xué)淋洗+植物修復(fù)”技術(shù)相比單一修復(fù)方法的優(yōu)勢。（6分）參考答案：EDTA的作用原理：EDTA作為螯合劑，可與土壤中的鎘離子（Cd2?）形成穩(wěn)定的水溶性絡(luò)合物，通過淋洗將其從土壤顆粒中解吸并去除，降低鎘的生物有效性。鎘污染對(duì)生物多樣性的影響：直接毒性：鎘抑制植物根系生長，導(dǎo)致水稻等農(nóng)作物減產(chǎn)甚至死亡；食物鏈累積：鎘通過水稻進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)，導(dǎo)致鳥類、昆蟲等消費(fèi)者死亡或繁殖能力下降；土壤微生物破壞：鎘殺死固氮菌等有益微生物，降低土壤肥力，間接影響植物多樣性。聯(lián)合技術(shù)的優(yōu)勢：快速高效：化學(xué)淋洗短期內(nèi)降低鎘含量，避免植物中毒；深度凈化：植物修復(fù)可吸收殘留微量鎘，實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定；生態(tài)友好：相比單一化學(xué)修復(fù)，減少二次污染風(fēng)險(xiǎn)，且植物可改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)。（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（15分）背景：某研究團(tuán)隊(duì)擬探究不同濃度的銅離子（Cu2?）對(duì)水蚤存活率的影響，以評(píng)估重金屬污染對(duì)淡水生物多樣性的威脅。要求：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量和無關(guān)變量。（6分）寫出實(shí)驗(yàn)步驟（至少包含3個(gè)濃度梯度）。（6分）預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并繪制曲線圖（用文字描述趨勢）。（3分）參考答案：變量設(shè)計(jì)：自變量：Cu2?濃度（如0mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L、1.0mg/L）；因變量：水蚤24小時(shí)存活率（%）；無關(guān)變量：水溫（25℃）、光照（12h/12h）、水蚤初始數(shù)量（每組20只）、培養(yǎng)體積（100mL）。實(shí)驗(yàn)步驟：①配置Cu2?濃度為0（對(duì)照組）、0.1、0.5、1.0mg/L的培養(yǎng)液，各取100mL于燒杯中，編號(hào)A、B、C、D；②每組放入20只健康水蚤，置于相同環(huán)境中培養(yǎng)；③24小時(shí)后統(tǒng)計(jì)各組存活水蚤數(shù)量，計(jì)算存活率；④重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，取平均值。結(jié)果預(yù)測：存活率隨Cu2?濃度升高而下降：對(duì)照組（0mg/L）存活率接近100%；0.1mg/L組存活率約80%；0.5mg/L組存活率降至30%；1.0mg/L組存活率低于5%。曲線呈“S”型下降趨勢，在0.5mg/L處出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)。（三）綜合論述題（10分）題目：結(jié)合化學(xué)污染案例與修復(fù)技術(shù)，論述人工合成化學(xué)物質(zhì)對(duì)生物多樣性的威脅及應(yīng)對(duì)策略。參考答案：人工合成化學(xué)物質(zhì)（如塑料、農(nóng)藥、重金屬）通過以下途徑威脅生物多樣性：直接毒性：如石油泄漏導(dǎo)致海鳥死亡，重金屬離子殺死水生生物；生態(tài)鏈破壞：DDT等農(nóng)藥通過生物放大作用導(dǎo)致頂級(jí)捕食者滅絕，破壞食物鏈平衡；棲息地退化：塑料微粒污染海洋，導(dǎo)致珊瑚蟲、海龜?shù)任锓N棲息地喪失。應(yīng)對(duì)策略需結(jié)合化學(xué)與生態(tài)手段：源頭控制：推廣綠色化學(xué)技術(shù)，減少難降解物質(zhì)生產(chǎn)（如可降解塑料替代傳統(tǒng)塑料）；污染治理：采用化學(xué)沉淀、螯合吸附等技術(shù)修復(fù)土壤和水體（如EDTA處理鎘污染）；生態(tài)修復(fù)：人工濕地、植物-微生物聯(lián)合修復(fù)（如蜈蚣草吸收重金屬）；政策監(jiān)管：建立化學(xué)品環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估制度，嚴(yán)禁高毒物質(zhì)使用（如全球禁用DDT）。通過“預(yù)防-治理-修復(fù)”全鏈條干預(yù)，可實(shí)現(xiàn)化學(xué)污染防控與生物多樣性保護(hù)的協(xié)同推進(jìn)。三、拓展探究題（10分）問題：某地區(qū)發(fā)現(xiàn)北極燕鷗體內(nèi)含有超過1000顆微塑料碎片，而該物種從未接近人類活動(dòng)密集區(qū)。請(qǐng)結(jié)合化學(xué)物質(zhì)的遷移規(guī)律，分析微塑料污染的全球性危害。參考答案：微塑料通過以下途徑實(shí)現(xiàn)全球遷移并危害生物多樣性：大氣傳輸：微塑料顆粒隨大氣環(huán)流擴(kuò)散，沉降到偏遠(yuǎn)地區(qū)（如北極）；洋流運(yùn)輸：河流中的微塑料進(jìn)入海洋，隨洋流漂流至全球海域；食物鏈傳遞：微塑料被浮游生物攝食后，通過食物鏈逐級(jí)累積，即使遠(yuǎn)離污染源的物種（如北極燕鷗）