高中生物《生物科學與社會》生物凈化的原理及其應用課件浙科版選修二第二節(jié)生物凈化

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1、抗戰(zhàn)捷報飛抗戰(zhàn)捷報飛 而今軍民駕飛舟而今軍民駕飛舟 革命傳統(tǒng)放光輝革命傳統(tǒng)放光輝 哎嗨唷哎嗨唷太湖美呀太湖美太湖美呀太湖美 太湖美呀太湖美太湖美呀太湖美美就美在太湖水美就美在太湖水 紅旗映綠波哪紅旗映綠波哪啊春風湖面吹哪啊春風湖面吹哪啊水是豐收酒啊水是豐收酒湖是碧玉杯湖是碧玉杯盛滿深情盛滿愛盛滿深情盛滿愛捧給祖國報春暉捧給祖國報春暉哎咳唷哎咳唷太湖美呀太湖美太湖美呀太湖美太湖美太湖美 太湖美呀太湖美太湖美呀太湖美美就美在太湖水美就美在太湖水水上有白帆哪水上有白帆哪啊水下有紅菱哪啊水下有紅菱哪啊水邊蘆葦青啊水邊蘆葦青水底魚蝦肥水底魚蝦肥湖水織出灌溉網(wǎng)湖水織出灌溉網(wǎng)稻香果香繞湖飛稻香果香繞湖飛哎咳

2、唷哎咳唷太湖美呀太湖美太湖美呀太湖美太湖美呀太湖美太湖美呀太湖美 美就美在太湖水美就美在太湖水 湖水映紅旗呀湖水映紅旗呀 啊哺育游擊隊呀啊哺育游擊隊呀 啊湖水唱贊歌啊湖水唱贊歌 太湖美太湖美 太湖美太湖美是一首著名的藝術歌曲，是一首著名的藝術歌曲，創(chuàng)作于創(chuàng)作于1978年，由任紅舉作詞，龍年，由任紅舉作詞，龍飛作曲。它描繪了太湖兩岸優(yōu)美的飛作曲。它描繪了太湖兩岸優(yōu)美的自然風光、豐盛的物產，歌頌了黨自然風光、豐盛的物產，歌頌了黨的恩情，在它的指導下，人民辛勤的恩情，在它的指導下，人民辛勤勞動，使太湖兩岸連年豐收。它于勞動，使太湖兩岸連年豐收。它于2002年被定為無錫市市歌。年被定為無錫市市歌。 1

3、978年年太湖霉呀太湖霉。太湖霉呀太湖霉。霉就霉在太湖水，霉就霉在太湖水，水上魚肚白哪，水上魚肚白哪，水下有污染哪，水下有污染哪， 水邊藍藻綠，水邊藍藻綠，水底淤泥肥，水底淤泥肥，臭水流進飲水網(wǎng)，臭水流進飲水網(wǎng)，飯臭菜臭滿城臭，飯臭菜臭滿城臭，哎咳唷哎咳唷太湖霉呀太湖霉。太湖霉呀太湖霉。霉就霉在太湖水，霉就霉在太湖水，紅旗映綠波哪啊紅旗映綠波哪啊開會胡亂吹哪啊開會胡亂吹哪啊水是豐收酒水是豐收酒湖是碧玉杯湖是碧玉杯盛出湖水捧給您盛出湖水捧給您各路官員嘗一口各路官員嘗一口哎咳唷哎咳唷太湖霉呀太湖霉。太湖霉呀太湖霉。太湖霉太湖霉2007年年 藍藻再次大面積襲擊太湖，這事實在令人震驚。自去年藍藻再次大

4、面積襲擊太湖，這事實在令人震驚。自去年5月太月太湖暴發(fā)藍藻危機后，從中央到地方，對藍藻的治理都在下狠功湖暴發(fā)藍藻危機后，從中央到地方，對藍藻的治理都在下狠功夫。去年夫。去年6月，國家發(fā)改委在其網(wǎng)站主頁月，國家發(fā)改委在其網(wǎng)站主頁建言獻策建言獻策開辟了開辟了太湖水環(huán)境綜合治理方案建言獻策太湖水環(huán)境綜合治理方案建言獻策專題，面向社會征求意專題，面向社會征求意見和建議。根據(jù)媒體隨后的報道來看，全國不少熱心人士包括見和建議。根據(jù)媒體隨后的報道來看，全國不少熱心人士包括頂尖級的專家、學者等都紛紛建言獻策。而在此之前，原環(huán)保頂尖級的專家、學者等都紛紛建言獻策。而在此之前，原環(huán)?？偩忠恢痹谡骷嘘P治理太湖的方

5、略。因此，從理論上講，太總局一直在征集有關治理太湖的方略。因此，從理論上講，太湖的治理是不乏方法和策略的。湖的治理是不乏方法和策略的。 (2007年年) 從資金方面來看，一直以來，國家對太湖的治理是非常舍得花從資金方面來看，一直以來，國家對太湖的治理是非常舍得花錢的。為了改造太湖水質，避免大面積的污染襲擊太湖，錢的。為了改造太湖水質，避免大面積的污染襲擊太湖，2005年，年，太湖治理一期總投資太湖治理一期總投資110億元，即將進行的二期治理，工程預算億元，即將進行的二期治理，工程預算1000億元（據(jù)新華社）。而在去年億元（據(jù)新華社）。而在去年5月太湖暴發(fā)藍藻之后，政府月太湖暴發(fā)藍藻之后，政府對

6、治理太湖的資金投入力度更是有增無減。可以說，太湖治理是對治理太湖的資金投入力度更是有增無減?？梢哉f，太湖治理是不缺錢的。遺憾的是，方法和策略有了，錢也到位了，可是，太不缺錢的。遺憾的是，方法和策略有了，錢也到位了，可是，太湖的治理結果卻非常糟糕，以至今年太湖提前開始暴發(fā)藍藻，這湖的治理結果卻非常糟糕，以至今年太湖提前開始暴發(fā)藍藻，這實在令人費解。實在令人費解。 行筆至此，我不禁想到去年行筆至此，我不禁想到去年8月月17日日中國民營經濟周刊中國民營經濟周刊的一的一則新聞，說藍藻暴發(fā)導致太湖地區(qū)飲用水受污后，引起黨中央國則新聞，說藍藻暴發(fā)導致太湖地區(qū)飲用水受污后，引起黨中央國務院的高度重視，國家環(huán)

7、?？偩趾徒K省環(huán)保局對太湖沿岸的污務院的高度重視，國家環(huán)?？偩趾徒K省環(huán)保局對太湖沿岸的污染企業(yè)加大了整治力度。然而，記者在太湖沿岸的一些地方回訪染企業(yè)加大了整治力度。然而，記者在太湖沿岸的一些地方回訪調查發(fā)現(xiàn)，在離太湖較遠的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，一些化工廠仍在生產，仍在排調查發(fā)現(xiàn)，在離太湖較遠的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，一些化工廠仍在生產，仍在排污。這些未經任何處理的有毒工業(yè)污水，經隱藏在雜草叢中的暗污。這些未經任何處理的有毒工業(yè)污水，經隱藏在雜草叢中的暗渠最終匯入太湖。不僅如此，就在太湖邊上，有一些被關閉的企渠最終匯入太湖。不僅如此，就在太湖邊上，有一些被關閉的企業(yè)仍然白天停產晚上偷偷開工，大肆排污。業(yè)仍然白天停產晚上偷偷開

8、工，大肆排污。 云南的洱海的治理結果告訴人們，藍藻并不是云南的洱海的治理結果告訴人們，藍藻并不是難纏的妖魔鬼怪，關鍵還在于政府主管部門是難纏的妖魔鬼怪，關鍵還在于政府主管部門是不是真正花了心思去治。不是真正花了心思去治。 從污染對象來看，以上屬于什么污染？從污染對象來看，以上屬于什么污染？水污染水污染目前我國已有近目前我國已有近1/4的河流、河段因污染不能達的河流、河段因污染不能達到灌溉用水的水質標準。到灌溉用水的水質標準。全國湖泊約有全國湖泊約有75%的水域受到明顯污染，有些水的水域受到明顯污染，有些水域已經喪失水體功能。域已經喪失水體功能。10%的城市地下水水質日趨惡化，在的城市地下水水質

9、日趨惡化，在118座接受座接受調查的大城市中，調查的大城市中，97%的城市淺層地下水受到污的城市淺層地下水受到污染，其中染，其中40%的城市地下水受到嚴重污染。的城市地下水受到嚴重污染。那么如何解決環(huán)境污染問題？那么如何解決環(huán)境污染問題？先先“防防”后后“治治”，“防防”“”“治治”并舉。并舉。中華人民共和國環(huán)境保護法中華人民共和國環(huán)境保護法中華人民共和國水法中華人民共和國水法水污染防治法水污染防治法海洋環(huán)境保護法海洋環(huán)境保護法 第二節(jié)第二節(jié) 生物凈化生物凈化2008-9-24生物凈化的原理生物凈化的原理下圖是河流生態(tài)系統(tǒng)受到生活污水下圖是河流生態(tài)系統(tǒng)受到生活污水( (含大量有機物含大量有機物

10、) )輕度污染后的凈化過程示意圖。輕度污染后的凈化過程示意圖。請據(jù)圖分析請據(jù)圖分析: :（1）這是河流的自我凈）這是河流的自我凈化能力，你是根據(jù)什么化能力，你是根據(jù)什么指標來判斷該河流完成指標來判斷該河流完成了凈化？自凈的方式包了凈化？自凈的方式包括哪些？括哪些？（2）在該河流的）在該河流的AB段上段上,溶解氧大量減少的主要原因是什么溶解氧大量減少的主要原因是什么? （3）在該河流的）在該河流的BC段上段上,藻類大量繁殖的主要原因是什么藻類大量繁殖的主要原因是什么?（4）水中溶解氧含量逐漸恢復的主要原因是什么）水中溶解氧含量逐漸恢復的主要原因是什么?（5）若釀造廠或味精廠將大量含有機物的廢水排

11、入該河流）若釀造廠或味精廠將大量含有機物的廢水排入該河流,對河對河流生態(tài)系統(tǒng)可能造成的最嚴重的后果是什么流生態(tài)系統(tǒng)可能造成的最嚴重的后果是什么?請運用生態(tài)學的觀請運用生態(tài)學的觀點分析造成這種后果的原因。點分析造成這種后果的原因。水體生物化學凈化過程如下：水體生物化學凈化過程如下：討論：討論：（1）在水體自凈過程中哪種類型的微生物起關鍵作用？）在水體自凈過程中哪種類型的微生物起關鍵作用？（2）可用什么指標衡量水體的污染程度？為什么？）可用什么指標衡量水體的污染程度？為什么？（3）水體自凈過程對我們有何啟示？）水體自凈過程對我們有何啟示？1、氧垂曲線有、氧垂曲線有何變化規(guī)律？何變化規(guī)律？2、不同的

12、水、不同的水域生態(tài)系統(tǒng)域生態(tài)系統(tǒng)氧垂曲線是氧垂曲線是否相同？否相同？3、如何判斷、如何判斷污水的排放是污水的排放是否達標？否達標？受污染前受污染前，河水中的溶解氧幾乎飽和，缺氧接近于，河水中的溶解氧幾乎飽和，缺氧接近于零。在零。在受到污染后受到污染后，開始時河水中的有機物大量增加，開始時河水中的有機物大量增加，好氧分解劇烈，耗氧速率超過復氧速率，河水中的溶解好氧分解劇烈，耗氧速率超過復氧速率，河水中的溶解氧下降，缺氧量增加。隨著有機物因分解而減少，耗氧氧下降，缺氧量增加。隨著有機物因分解而減少，耗氧速率逐漸減慢，終于等于復氧速率，河水中的溶解氧達速率逐漸減慢，終于等于復氧速率，河水中的溶解氧達

13、到最低點（相當于圖到最低點（相當于圖7-2中氧垂曲線的最大缺氧點，即中氧垂曲線的最大缺氧點，即臨界點）。接著，耗氧速率低于復氧速率，河水溶解氧臨界點）。接著，耗氧速率低于復氧速率，河水溶解氧逐漸回升。逐漸回升。最后最后，河水溶解氧恢復或接近飽和狀態(tài)。當，河水溶解氧恢復或接近飽和狀態(tài)。當有機物污染程度超過河流的自凈能力時，河流將出現(xiàn)無有機物污染程度超過河流的自凈能力時，河流將出現(xiàn)無氧河段，這時開始厭氧分解，河水出現(xiàn)黑色，產生臭氣，氧河段，這時開始厭氧分解，河水出現(xiàn)黑色，產生臭氣，河流的氧垂曲線發(fā)生中斷現(xiàn)象。河流的氧垂曲線發(fā)生中斷現(xiàn)象。氧垂曲線的形狀會因排放的有機污染物量、廢水和氧垂曲線的形狀會因

14、排放的有機污染物量、廢水和河水的流量、河道的彎曲情況、水流速度等因素而河水的流量、河道的彎曲情況、水流速度等因素而有一定的差別，例如當河流受到的污染負荷較輕時，有一定的差別，例如當河流受到的污染負荷較輕時，最缺氧點距排放口的距離較遠，其時的溶解氧濃度最缺氧點距排放口的距離較遠，其時的溶解氧濃度也較高；當河流受到的污染負荷較重時，最缺氧點也較高；當河流受到的污染負荷較重時，最缺氧點將很快出現(xiàn)，該點的溶解氧濃度也會很低。當溶解將很快出現(xiàn)，該點的溶解氧濃度也會很低。當溶解氧低于氧低于4mg/L時，河道中局部地段的魚類生長將受時，河道中局部地段的魚類生長將受到影響，當溶解氧達到零時，河水出現(xiàn)厭氧狀態(tài)。

15、到影響，當溶解氧達到零時，河水出現(xiàn)厭氧狀態(tài)。這種情況下的氧垂曲線將是一條被橫坐標切斷的曲這種情況下的氧垂曲線將是一條被橫坐標切斷的曲線，有時甚至不可能再通過復氧作用而重新出現(xiàn)溶線，有時甚至不可能再通過復氧作用而重新出現(xiàn)溶解氧。這是最嚴重的水污染狀況，此時的水體不僅解氧。這是最嚴重的水污染狀況，此時的水體不僅將魚蝦絕跡，也將喪失一切使用功能。將魚蝦絕跡，也將喪失一切使用功能。生物凈化技術生物凈化技術基本原理：基本原理：應用最廣泛的生應用最廣泛的生物凈化技術物凈化技術通過一定的技術手段，人為地通過一定的技術手段，人為地放大和強化生態(tài)系統(tǒng)的凈化能放大和強化生態(tài)系統(tǒng)的凈化能力，從而達到有效治理環(huán)境污力

16、，從而達到有效治理環(huán)境污染的目的。染的目的。污水生物污水生物處理技術處理技術基本原理：基本原理：利用處理系統(tǒng)中的利用處理系統(tǒng)中的各種微生物的代謝各種微生物的代謝作用除去污水中的作用除去污水中的污染物。污染物。具體工藝具體工藝活性污泥法活性污泥法懸浮細胞法懸浮細胞法生物膜法生物膜法1、活性污泥法、活性污泥法 基本流程基本流程初沉淀池初沉淀池廢水廢水污泥污泥曝氣池曝氣池二次沉淀池二次沉淀池出水出水空氣空氣 回流污泥回流污泥 剩余污泥剩余污泥 再生池再生池2、懸浮細胞法、懸浮細胞法氧化塘氧化塘3、生物膜法、生物膜法微生物共生體微生物共生體4、其他生物凈化技術、其他生物凈化技術超級細菌、選育以工農業(yè)廢棄物為超級細菌、選育以工農業(yè)廢棄物為原料的微生物生產單細胞蛋白、選原料的微生物生產單細胞蛋白、選種具有凈化功能的植物種具有凈化功能的植物感言感言一湖秀水譽全球，一湖秀水譽全球，人在其中畫中游。人在其中畫中游。生態(tài)立縣謀發(fā)展，生態(tài)立縣謀發(fā)展，功在當代利千秋。功在當代利千秋。保母親湖人有責，保母親湖人有責，望同學們記心頭！望同學們記心頭！