1、,第4章 生物科學(xué)與環(huán)境保護第2節(jié) 生物凈化的原理及其應(yīng)用,油井失火,1991年，科威特油井在中東戰(zhàn)爭中被炸，石油污染了大片土地。石油污染越來越成為嚴重危害人類的環(huán)境問題之一。,石油中含硫、氮及有機烴等化合物是重要的環(huán)境污染源，破壞生態(tài)平衡，危害人類健康?？茖W(xué)家利用吞噬石油的細菌來分解廢油。從上述實例可以看出生物也可以凈化污染。,綠色植物的凈化作用,主要作用： 吸收大氣中一定濃度范圍內(nèi)的有害氣體。 在濃度較低時，植物可以吸收SO2（闊葉樹比針葉樹能夠吸收更多的硫）；橡樹和刺槐等可以吸收光化學(xué)煙霧；柑橘可以吸收低濃度的HF；而夾竹桃、芒果、細葉榕等樹種可以吸收Cl2等。,夾竹桃,阻滯和吸附大氣中

2、的粉塵和放射性物質(zhì)。 森林形體高大、枝葉茂盛，可使大?；覊m因風(fēng)速減小而降落到地面；植物葉片表面多絨毛，粗糙不平，有油脂或黏性物質(zhì)，能吸附、滯留和黏著一部分粉塵。據(jù)計算，松樹林每年每公頃可濾除粉塵36 t，橡樹林56 t，山毛櫸林63 t。,松樹林,山毛櫸,分泌抗生素等物質(zhì)殺滅空氣中的細菌。 如懸鈴木、橙、圓柏等。,懸鈴木,圓柏,大蒜分泌的大蒜辣素也是一種植物抗生素，它對化膿性球菌、大腸桿菌、結(jié)核桿菌、炭疽桿菌、霉菌等均有抑殺作用，同時還可增強機體的抵抗力.,微生物的凈化作用,1）降解作用。細菌、真菌和藻類都可以降解有機污染物。如好氧革蘭氏陰性桿菌和球菌可以降解石油烴、有機磷農(nóng)藥、甲草胺、氯苯等

3、；霉菌可以降解石油烴、敵百蟲、撲草凈等；藻類可以降解多種酚類化合物。例如，1989年，美國阿拉斯加州最早大規(guī)模應(yīng)用微生物降解油輪擱淺后泄漏的3.8 t原油，在投入特殊的氮、磷營養(yǎng)鹽后，促進了當?shù)厥徒到饩纳L和繁殖，加速了油污的分解。,2）共代謝。微生物的共代謝是指微生物能夠分解有機物基質(zhì)，但是卻不能利用這種基質(zhì)作為能源和組成元素的現(xiàn)象。這類微生物有假單胞菌屬、不動桿菌屬、諾卡式菌屬、芽孢桿菌屬等。,3）去毒作用。微生物通過轉(zhuǎn)化、降解、礦化、聚合等反應(yīng)，改變污染物的分子結(jié)構(gòu)，從而降低或去除其毒性。如有機磷農(nóng)藥馬拉硫磷可以在微生物的水解作用下，被分解為含有一酸或二酸的物質(zhì)。,二、生物凈化的應(yīng)用

4、舉例,1、通過植樹造林可以凈化大氣中的各種污染物,三北防護林,2、植物可以凈化土壤中的重金屬污染,特有的植物,吸收作用,富集作用,降解作用,重金屬污染物,去除,生物富集作用又叫生物濃縮。許多污染物在生物體內(nèi)的濃度遠遠大于其在環(huán)境中的濃度，并且只要環(huán)境中這種污染物繼續(xù)存在，生物體內(nèi)的污染物濃度就會隨著生長發(fā)育時間的延長而增加。,富集作用,對于一個受污染的生態(tài)系統(tǒng)而言，處于不同營養(yǎng)級上的生物體內(nèi)的污染物濃度，不僅高于環(huán)境中的污染物濃度，而且具有明顯的隨營養(yǎng)級升高而增加的現(xiàn)象。,目前人們常常將物理法、化學(xué)法和生物法綜合運用，以達到凈化污水的作用。,3、生物凈化污水,生物凈化污水的具體流程：,污水,污

5、水處理,3、生物凈化污水,穩(wěn)定塘 （人工生態(tài)系統(tǒng)）,細菌、藻類、 水生高等植物（如燈心草,水燭）,思考與探究,1.有人利用水葫蘆吸收水體中的重金屬離子，以降低水體中重金屬含量，同時又利用這種水葫蘆作為豬的飼料。你認為這種做法可行嗎？說出你的理由。 提示：吸收了重金屬的水葫蘆作飼料，會對豬造成危害、嚴重時甚至引起死亡。由于富集作用，人吃了這樣的豬肉，健康也會受到損害。,2.用做吸收有毒有害物質(zhì)的木本植物，成材以后是用于造紙好，還是做家具好呢？為什么？ 提示：吸收有毒物質(zhì)的木本植物用于造紙還是做家具好？嚴格說都不好。做成家具可能會釋放吸附的有毒有害物質(zhì)危害人體健康；用于造紙則有可能造成對水資源的污

6、染。,3.假設(shè)你是一位園林設(shè)計師，在為不同區(qū)域的道路設(shè)計綠化方案時，對化工廠、鬧市區(qū)和居民區(qū)的行道樹應(yīng)選擇不同的樹種嗎？請寫出你對這幾種地區(qū)進行道路綠化的設(shè)計思路。 提示：化工廠附近的綠化應(yīng)采用能夠吸收空氣或土壤污染物的樹種，如橡樹和刺槐等可以吸收NO，柑橘可以吸收低濃度的HF等。鬧市區(qū)應(yīng)種植能夠降低噪音、阻滯灰塵的樹種，如松樹林每年每公頃可濾除粉塵36 t。而居民區(qū)則主要種植具有殺菌等作用的樹種，如教材中提到的懸鈴木等。,當堂檢測下列有機物污染中，微生物最易分解的是() A纖維素B人畜糞尿 C農(nóng)藥 D塑料 解析：選B。人畜糞尿容易被微生物分解，其他選項則不易或難以分解。,下列與綠色植物的凈化

7、作用無關(guān)的是 () A能在一定范圍內(nèi)吸收大氣中的有害氣體 B能阻滯和吸附大氣中的粉塵和放射性污染物 C能分泌抗生素，殺滅空氣中的病原菌 D植物進行呼吸作用放出二氧化碳 D,下列對生物凈化的敘述中，正確的是() A指清除生物體表的污染物的過程 B指清除生物體內(nèi)的污染物的過程 C指利用生物體將環(huán)境中的污染物清除的過程 D既指清除生物體表的污染物的過程，又指清除環(huán)境中污染物的過程,洪澇地區(qū)河水受到嚴重污染，欲將被污染的河水轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢燥嬘玫乃铝刑幚磉^程中較合理的順序是() 用明礬化學(xué)沉降用漂白粉消毒殺菌自然沉降燒開煮沸 AB C D,森林樹冠對降水的截流率一般為15%30%，林下苔蘚、枯枝落葉對降

8、水還可再次截流，并且森林土壤具有較高的水分滲透性。據(jù)研究，某地一個森林覆蓋率高的小溪水區(qū)，在干旱季節(jié)，其枯水流量較無林小溪水區(qū)高4倍左右，這說明森林能夠() A調(diào)節(jié)氣候B涵養(yǎng)水源 C防風(fēng)固沙 D過濾塵埃,在生物凈化作用中起重要作用的是() A綠色植物和動物 B動物和微生物 C綠色植物和微生物 D 高等動物和病毒,在火力發(fā)電廠附近大氣中的SO2含量較高，為減輕環(huán)境污染，最適宜的樹種是() A檸檬和圓柏 B楊樹和柳樹 C銀杏和柳杉 D山毛櫸和梧桐,下列關(guān)于人工濕地的敘述錯誤的是() A人工濕地是通過物理、化學(xué)、生物三重作用對污水凈化 B人工濕地應(yīng)種植一些處理性能好、成活率高的水生植物 C人工濕地可處理石油化工、紡織印染等多種工業(yè)廢水 D人工