生物選修2第4章第2節(jié)生物凈化的原理及其應(yīng)用1

1、第第4章章 生物科學(xué)與環(huán)境保護(hù)生物科學(xué)與環(huán)境保護(hù)第第2節(jié)節(jié) 生物凈化的原理及其應(yīng)用生物凈化的原理及其應(yīng)用 油井失火油井失火一、生物凈化的原理一、生物凈化的原理 1 1、生物凈化的概念、生物凈化的概念 2 2、綠色植物的凈化作用綠色植物的凈化作用 3 3、微生物的凈化作用微生物的凈化作用綠色植物的凈化作用綠色植物的凈化作用 主要作用：主要作用： 吸收大氣中一定濃度范圍內(nèi)的吸收大氣中一定濃度范圍內(nèi)的有害氣體。有害氣體。 在濃度較低時(shí)，植物可以吸收在濃度較低時(shí)，植物可以吸收SO2（闊葉樹比針葉樹能夠吸收（闊葉樹比針葉樹能夠吸收更多的硫）；橡樹和刺槐等可以更多的硫）；橡樹和刺槐等可以吸收光化學(xué)煙霧；柑

2、橘可以吸收吸收光化學(xué)煙霧；柑橘可以吸收低濃度的低濃度的HF；而夾竹桃、芒果、；而夾竹桃、芒果、細(xì)葉榕等樹種可以吸收細(xì)葉榕等樹種可以吸收Cl2等。等。 夾竹桃夾竹桃 阻滯和吸附大氣中的粉塵和放射性物質(zhì)。阻滯和吸附大氣中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)速減森林形體高大、枝葉茂盛，可使大粒灰塵因風(fēng)速減小而降落到地面；植物葉片表面多絨毛，粗糙不平，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有油脂或黏性物質(zhì)，能吸附、滯留和黏著一部分粉塵。塵。據(jù)計(jì)算，松樹林每年每公頃可濾除粉塵據(jù)計(jì)算，松樹林每年每公頃可濾除粉塵36 t，橡樹林，

3、橡樹林56 t，山毛櫸林，山毛櫸林63 t。 松樹林松樹林山毛櫸山毛櫸 分泌抗生素等物質(zhì)分泌抗生素等物質(zhì)殺滅空氣中的細(xì)菌。殺滅空氣中的細(xì)菌。 如懸鈴木、橙、圓柏如懸鈴木、橙、圓柏等。等。 大蒜分泌的大蒜辣素大蒜分泌的大蒜辣素也是一種植物抗生素，也是一種植物抗生素，它對(duì)化膿性球菌、大它對(duì)化膿性球菌、大腸桿菌、結(jié)核桿菌、腸桿菌、結(jié)核桿菌、炭疽桿菌、霉菌等均炭疽桿菌、霉菌等均有抑殺作用，同時(shí)還有抑殺作用，同時(shí)還可增強(qiáng)機(jī)體的抵抗力?？稍鰪?qiáng)機(jī)體的抵抗力。 懸鈴木懸鈴木圓柏圓柏微生物的凈化作用 1）降解作用）降解作用。細(xì)菌、真菌和藻類都可以降解細(xì)菌、真菌和藻類都可以降解有機(jī)污染物。如好氧革蘭氏陰性桿菌和球

4、菌可有機(jī)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(jī)磷農(nóng)藥、甲草胺、氯苯等；以降解石油烴、有機(jī)磷農(nóng)藥、甲草胺、氯苯等；霉菌可以降解石油烴、敵百蟲、撲草凈等；藻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，類可以降解多種酚類化合物。例如，1989年，年，美國(guó)阿拉斯加州最早大規(guī)模應(yīng)用微生物降解油美國(guó)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輪擱淺后泄漏的3.8 t原油，在投入特殊的氮、原油，在投入特殊的氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽后，促進(jìn)了當(dāng)?shù)厥徒到饩纳L(zhǎng)和磷營(yíng)養(yǎng)鹽后，促進(jìn)了當(dāng)?shù)厥徒到饩纳L(zhǎng)和繁殖，加速了油污的分解。繁殖，加速了油污的分解。 2）共代謝）共代謝。

5、微生物的共代謝是指微生物。微生物的共代謝是指微生物能夠分解有機(jī)物基質(zhì)，但是卻不能利用能夠分解有機(jī)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(dòng)桿菌屬、這類微生物有假單胞菌屬、不動(dòng)桿菌屬、諾卡式菌屬、芽孢桿菌屬等。諾卡式菌屬、芽孢桿菌屬等。 3）去毒作用）去毒作用。微生物通過轉(zhuǎn)化、降解、。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(jī)結(jié)構(gòu)，從而降低或去除其毒性。如有機(jī)磷農(nóng)藥馬拉硫磷可以在微生物的水解作磷農(nóng)藥馬拉硫磷可以在微生物的水解作用下，被分解為

6、含有一酸或二酸的物質(zhì)。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)用舉例二、生物凈化的應(yīng)用舉例 1、通過植樹造林可以凈化大氣中的各種、通過植樹造林可以凈化大氣中的各種污染物污染物三北防護(hù)林三北防護(hù)林2、植物可以凈化土壤中的重金屬污染、植物可以凈化土壤中的重金屬污染特有的植物特有的植物吸收作用吸收作用富集作用富集作用降解作用降解作用重金屬重金屬污染物污染物去除去除3、生物凈化污水、生物凈化污水 物理法、化學(xué)法和生物法綜合運(yùn)用物理法、化學(xué)法和生物法綜合運(yùn)用具體流程如下：具體流程如下：污水污水基本處基本處理水理水生物凈生物凈化水化水工業(yè)用水和灌溉水工業(yè)用水和灌溉水生活用水生活用水過濾、沉淀

7、等過濾、沉淀等除去固體污染物除去固體污染物多種微生物多種微生物分解有機(jī)物，分解有機(jī)物，利用無機(jī)鹽利用無機(jī)鹽殺死有害細(xì)殺死有害細(xì)菌、病毒菌、病毒離子交換離子交換瓷性過濾瓷性過濾污水處理污水處理生物凈化的原理生物凈化的原理生物凈化的概念生物凈化的概念綠色植物的凈化作用綠色植物的凈化作用微生物的凈化作用微生物的凈化作用生物凈化的應(yīng)用舉例生物凈化的應(yīng)用舉例思考與探究思考與探究 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(shí)又利用這種水葫蘆作為豬的飼料。你認(rèn)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(huì)對(duì)豬造成危害、嚴(yán)重時(shí)甚至引起死亡。由于富集作用，人吃了

8、這樣的豬肉，健康也會(huì)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(yán)格說都不好。做成家具可能會(huì)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(duì)水資源的污染。 3.假設(shè)你是一位園林設(shè)計(jì)師，在為不同區(qū)假設(shè)你是一位園林設(shè)計(jì)師，在為不同區(qū)域的道路設(shè)計(jì)綠化方案時(shí)，對(duì)化工廠、域的道路設(shè)計(jì)綠化方案時(shí)，對(duì)化工廠、鬧市區(qū)和居民區(qū)的行道樹應(yīng)選擇不同的鬧市區(qū)和居民區(qū)的行道樹應(yīng)選擇不同的樹種嗎？請(qǐng)寫出你對(duì)這幾種地區(qū)進(jìn)行道樹種嗎？請(qǐng)寫出你對(duì)這幾種地區(qū)進(jìn)行道路綠化的設(shè)計(jì)思路。路綠化的設(shè)計(jì)思路。 提示：化工廠附近的綠化應(yīng)采用能夠吸提示：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，如橡樹和收空氣或土壤污染物的樹種，如橡樹和刺槐等可以吸收刺槐等可以吸收NO，柑橘可以吸收低濃，柑橘可以吸收低濃度的度的HF等。鬧市區(qū)應(yīng)種植能夠降低