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2019-2020年高中地理 第二章 環(huán)境污染與防治 第一節(jié) 水污染及其成因教學案 新人教版選修6 天然水的自凈作用 ——————— 情景導入先思考 ——————— “流水不腐，戶樞不蠹”的含義是流動的水不會腐臭，轉(zhuǎn)動的門軸不會被蟲蛀。 思考探究：你能用地理原理解釋“流水不腐”嗎？ 提示：流動的水自凈能力比死水自凈能力強。 ——————— 基礎知識要記牢 ——————— 一、環(huán)境的自凈能力 1．概念：環(huán)境對外來物質(zhì)具有一定的消納、同化能力，叫做環(huán)境的自凈能力。 2．機理：污染物進入天然水體后，可以被一系列的物理、化學和生物過程所凈化。 二、不同水體的自凈能力 1．差異：河流的自凈能力是最強的，地下水的自凈能力是最差的。 2．意義：掌握不同水體的自凈規(guī)律，充分利用水體的自凈能力，就能以最經(jīng)濟的方法控制和治理水污染。 3．水污染形成條件 ——————— 重點難點掌握好 ——————— 天然水的自凈作用 1．不同水的自凈規(guī)律 不同種類水體的自凈能力是不同的。其具體區(qū)別及原因如下表所示： 水體類型 自凈能力 原因 流動速度 更新周期 溶解氧 河流水 最強 最快 最短 最多 湖泊水 居中 居中 居中 居中 地下水 最弱 最慢 最長 最少 2．河道中水的凈化作用 河道中位置不同，凈化的機理也不完全相同，如下表所示： 位置 凈化物質(zhì) 過程 上層 藻類和其他綠色植物 通過光合作用，吸收二氧化碳，放出氧氣，補充水中消耗的氧，又除去過多的二氧化碳 中層 河水 物理作用：混合、稀釋、揮發(fā)、擴散、沉淀 化學反應：使污染物的存在形態(tài)發(fā)生變化，濃度降低 底部 河床底泥和微生物 河床底泥吸附部分污染物、微生物；通過生化過程將污染物吸收和轉(zhuǎn)化 [拓展提升] 影響水體自凈能力的因素 水量大小 水量越大，水體的自凈能力越強，水體的自凈速度越快；反之類推 水的流速或水體的更新速度 水的流速越快或水體的更新速度越快，水體的自凈能力越強，水體的自凈速度越快；反之類推 ——————— 應用體驗不可少 ——————— 環(huán)境對污染物具有一定的消納、同化能力，然而，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，水污染問題日益嚴重。據(jù)此回答1～2題。 1．下列關(guān)于環(huán)境自凈能力的理解，正確的是(　　) A．環(huán)境的自凈能力就是環(huán)境對人類破壞活動的抗御能力，人類的破壞力越大，環(huán)境的自凈能力就越強 B．由于環(huán)境具有自凈能力，因此，不會產(chǎn)生環(huán)境污染現(xiàn)象 C．環(huán)境的自凈能力是有限度的，當人類向環(huán)境中過量排放污染物及有害物質(zhì)時，環(huán)境會永久性地喪失自凈能力而出現(xiàn)環(huán)境污染現(xiàn)象 D．環(huán)境具有自凈能力，當其對廢棄物的容納和消除能力小于排放量時，就會出現(xiàn)環(huán)境問題 2．下列有關(guān)水體自凈能力的敘述，正確的是(　　) A．不同水體的自凈能力是相同的 B．水體的自凈能力主要是通過物理凈化、化學凈化和生物凈化實現(xiàn) C．不同水體的自凈能力是不同的，一般來說，河流水>地下水>湖泊水 D．水體的自凈能力可隨污染物數(shù)量的增加而不斷加強 解析：1.D　2.B　第1題，環(huán)境具有自凈能力，但有一定的限度。如果污染物大量排入天然水體中，并超過其自凈能力，就會出現(xiàn)環(huán)境問題，但不會永久性地喪失自凈能力。第2題，主要考查水體的自凈能力。不同水體的自凈能力是不同的。一般來說，水體的流動速度越快，循環(huán)周期越短，水體中的溶解氧就越多，污染物越容易被氧化分解，自凈能力就越強。因此就自凈能力來說，一般是河流水>湖泊水>地下水。如果人類向水體中排放的污染物超過了水體的自凈能力，便會產(chǎn)生水體污染，引起水體自凈能力的減弱。 3．下列關(guān)于不同水體自凈能力的說法正確的是(　　) A．湖泊的自凈能力比河流強 B．污染物進入河流后擴散快，流動的河水溶解氧多，污染物繁殖快 C．湖泊水流動性小，水中溶解氧多，污染物被氧化快 D．地下水的自凈能力比湖泊和河流的自凈能力都差 解析：選D　不同水體的自凈能力不同，流動性強的河流比湖泊和地下水的凈化能力強。河水不停地流動，若干天就可更新，污染物進入河流后稀釋快，流動的河水溶解氧多，污染物被氧化快。地下水流動更新的速度很慢，所以自凈能力最差。 水體污染現(xiàn)象 ——————— 情景導入先思考 ——————— 2016年5月16日《光明網(wǎng)》消息　隨著氣溫的攀升，安徽巢湖部分水域開始發(fā)生綠藻集聚現(xiàn)象，湖面湖水像綠豆湯，并發(fā)出陣陣難聞氣味。綠藻被風吹到岸邊，堆積成厚厚的藻層。綠波蕩漾，巢湖看上去成了“翡翠湖”。農(nóng)民劃船游過，成為了一道亮麗的風景線！ 思考探究：巢湖的綠藻發(fā)生實際上是一種水體污染，這種水污染屬于哪一種類型？其主要原因有哪些？ 提示：水體富營養(yǎng)化。生產(chǎn)生活排放含有大量P、N的污染、水產(chǎn)養(yǎng)殖等。 ——————— 基礎知識要記牢 ——————— 一、水體富營養(yǎng)化 1．形成物質(zhì)：氮和磷等營養(yǎng)元素。 2．形成條件：水體流動緩慢。 3．表現(xiàn)： → 4．危害 二、海洋水體污染 ——————— 重點難點掌握好 ——————— 一、主要水體污染現(xiàn)象 因水體污染物多種多樣，其污染現(xiàn)象也不相同，其主要污染現(xiàn)象見下表所示： 類型 水體富營養(yǎng)化 重金屬污染 海洋石油污染 含義 含有氮、磷等營養(yǎng)元素的污染物大量進入水體引起的水質(zhì)惡化現(xiàn)象 各類重金屬(汞、鎘、鉛、鉻)等進入水體經(jīng)動植物生物鏈逐漸積累，造成人畜傷害 近海石油的開采、加工和運輸過程中，大量石油流失到海洋中，造成范圍極廣的污染現(xiàn)象 污染來源 生產(chǎn)和生活污水中所含的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì) 工業(yè)生產(chǎn)中含重金屬的污水排放和固體垃圾中重金屬的淋溶污水 近海石油的開采、加工和運輸過程中的石油泄漏 表現(xiàn) 陸地水體，稱為“水花(水華)”，又稱“藻花”。海洋水體，稱為“赤潮” 各種重金屬引起的人畜重病癥 海洋上漂浮大量油膜和油塊 危害 ①藻類大量繁殖；②水體中植物死亡；③魚類死亡；④湖泊演變?yōu)檎訚? 金屬元素通過食物鏈放大，最終危害人畜身體健康 ①油污染直接導致海洋生物毛、皮喪失防水和保溫性能，或因堵塞呼吸和感覺器官而死亡；②油膜和油塊粘住大量魚卵和幼魚，阻礙海藻光合作用；③沉降至海底的石油影響海洋底棲動物；④石油氧化分解會消耗溶解氧，間接危害生物 二、人類活動造成的水體污染源 1．工業(yè)污染源 工業(yè)廢水、廢氣和固體廢棄物。其中，工業(yè)廢水是工業(yè)引起水污染的最重要最普遍的原因，它占工業(yè)污染源排出污染物的大部分。工業(yè)加工過的殘渣廢料直接棄置河流中或者露天堆放，被雨水淋溶隨水進入河流造成污染。另外，工業(yè)煙囪排放的有害有毒成分和粉塵通過沉降，也可能進入水體，造成水污染。 2．農(nóng)業(yè)污染源 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥、農(nóng)藥的大量使用，降雨時隨地表徑流進入水體和通過垂直淋溶進入地下水，形成污染。 3．城市污染源 隨著人口在城市的集中，城市生活污水、垃圾和廢氣已經(jīng)成為引起水體污染的另一個重要污染源。 [拓展提升] 易形成赤潮的條件主要包括： (1)氣候條件：氣溫越高，越有利于赤潮生物的繁殖。 (2)環(huán)境條件：環(huán)境污染，各種含有N、P等營養(yǎng)元素的污水大量匯入海洋，造成水體富營養(yǎng)化。 (3)生物條件：藍藻、綠藻等大量繁殖。 (4)水域條件：較為封閉的海灣、湖泊等水體，一方面由于水體的流動性差，自凈能力弱；另一方面污染物易于積累，靜水利于水生植物的繁殖。 ——————— 應用體驗不可少 ——————— 1．下圖示意流經(jīng)某城市小河水污染程度與流量、降水的關(guān)系。讀圖回答問題。 (1)說出小河水污染的變化特點，簡析該次水污染形成的原因。 (2)簡述防治該河水污染可采取的主要措施。 解析：第(1)題，從污染物濃度曲線可以看出水污染總體呈“W”形變化。形成原因結(jié)合降雨量和河流流量進行分析。第(2)題，防治該河水污染的措施主要有禁止各種生產(chǎn)、生活污水直接排放，建設完善的城市截污管網(wǎng)和凈化設施，加強宣傳教育等。 答案：(1)污染總體呈“W”形變化(先減輕后加重，3日污染最嚴重，隨后減輕恢復常態(tài))。城市地表污染物較多；降雨后污染物被徑流帶入河流；河流流量小，河水自凈能力差。 (2)加強宣傳教育，提高水環(huán)境的保護意識；禁止各種生產(chǎn)、生活污水直接排放；建設完善的城市截污管網(wǎng)和凈化設施；引水沖污，增強河水自凈能力。 2．讀我國近20年沿海危害較嚴重的赤潮分布圖，完成下列問題。 (1)圖中A、B、C為赤潮污染嚴重的海區(qū)，其中A分布在________海，B在________入?？诟浇?，C在________入?？诟浇?。 (2)影響我國的赤潮，在沿海地區(qū)分布有什么特點？為什么會有這種分布？ 解析：第(1)題，由圖中直接可以得出答案。第(2)題，從圖中可以看出，影響我國的赤潮在沿海地區(qū)主要分布在河流的入?？诟浇?。其原因主要是江河水中含有大量的有機物和營養(yǎng)鹽，造成海水的富營養(yǎng)化，赤潮生物大量繁殖起來，形成赤潮。 答案：(1)渤　長江　珠江 (2)影響我國的赤潮在沿海地區(qū)主要分布在河流的入?？诟浇?。因為環(huán)境污染日益加劇，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)施用化肥，灌溉、沖刷出來的廢水中富含氮和磷，通常工業(yè)廢水和生活廢水中都含有有機物、營養(yǎng)鹽。這些廢水未經(jīng)處理，源源不斷地流入江河，最后匯入大海，使海洋中氮和磷過剩，造成海水富營養(yǎng)化，赤潮生物大量繁殖，在河流入?？谟绊戄^嚴重。 P18思考提示　1.導致太湖出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象的污染物質(zhì)是氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。 2．導致太湖出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象的污染物質(zhì)主要來自太湖流域的工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)污水和城市污水。 3．太湖富營養(yǎng)化會使其水體生態(tài)系統(tǒng)惡化，水生物種減少，群落組成日益簡單，并影響周邊人民生活用水的質(zhì)量?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? P19思考提示　1.該事件是瓦爾迪茲號油輪觸礁后，約4.0104 m3原油泄漏造成的污染。 2．此次污染導致3.0106萬只海鳥喪生，同時對海區(qū)的浮游生物、海洋魚類、海獸類、底棲動物的生存均造成了長期而深遠的影響。 一、選擇題 1．關(guān)于水體污染，下列說法錯誤的是(　　) A．赤潮是海洋水體污染造成的 B．水華是淡水水體污染造成的 C．水體污染只能使水質(zhì)變壞，而不會使水深變淺 D．湖泊水流動性差，更新周期長，污染后自凈較難 解析：選C　在重度富營養(yǎng)化的湖泊中，富集的植物營養(yǎng)素會使水藻大量滋生，由于不能被魚類食用或魚類已死亡，自滅后的藻類成為新一代藻類的營養(yǎng)供體。因此，即使切斷營養(yǎng)物質(zhì)的來源，湖泊水體生態(tài)也難以恢復，最終大量藻類沉積湖底，湖泊將演變?yōu)檎訚伞? 近年來赤潮在我國時有發(fā)生，當赤潮發(fā)生時，海水中的某些微小浮游生物大量繁殖，使水體呈現(xiàn)紅、紫等顏色，并對生物造成危害。據(jù)此回答2～4題。 2．下列說法中不正確的是(　　) A．赤潮是目前在全球較為普遍且日趨嚴重的水污染現(xiàn)象 B．含磷洗滌劑的廣泛使用與排放是發(fā)生赤潮的主要原因之一 C．在封閉的海灣容易發(fā)生赤潮 D．赤潮的發(fā)生是與人類活動無關(guān)的自然現(xiàn)象 3．形成“赤潮”的主要污染物為(　　) A．重金屬　　　　　　　 　B．甲基汞 C．氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì) D．有機氯農(nóng)藥 4．在下列水域中最容易發(fā)生赤潮的是(　　) A．杭州灣 B．萊州灣 C．遼東灣 D．珠江口 解析：2.D　3.C　4.D　第2題，赤潮主要是人類排放污染物引起海洋中生物大量繁殖，并導致海水顏色發(fā)生變化的現(xiàn)象。第3題，引起赤潮的污染物主要是植物生長所必需的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。第4題，流域內(nèi)工農(nóng)業(yè)生活污水的排放、水溫較高、較封閉的海灣和水體的水質(zhì)污染(富營養(yǎng)化)是形成赤潮的主要原因。四個地區(qū)中，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)均較集中，海灣也比較封閉，所以水溫成為赤潮形成的主要差別因素，珠江口地區(qū)緯度低，水溫高，更易發(fā)生赤潮。 5．山東省濟南市某中學有一環(huán)保小組對一有大量浮游植物的湖泊，從上游①到下游②，進行溶解氧量(DO)、生化耗氧量(BOD)、無機物(N、P)的濃度進行調(diào)查，其結(jié)果有可能的統(tǒng)計圖是(　　) 解析：選B　圖中顯示，污水排放口在河流的上游，因此在河流的上游浮游生物的數(shù)量最多，生物的繁殖、呼吸需要消耗的溶解氧也多，因此自河流的上游到下游無機物和生化耗氧量逐漸降低，而溶解氧量在逐漸升高。 閱讀漫畫《胎兒絕不出生的N個理由》，完成6～7題。 6．導致漫畫反映的水體污染的原因是(　　) A．水體富營養(yǎng)化　　　　　 　B．廢熱水的排放 C．寄生蟲的大量繁殖 D．重金屬的排放 7．湖泊出現(xiàn)漫畫中的問題時，會使湖泊中(　　) ①種群數(shù)量增加?、谏鷳B(tài)系統(tǒng)趨向復雜　③魚類大量死亡?、苌鷳B(tài)系統(tǒng)變得簡單 A．①④ B．①② C．②③ D．③④ 解析：6.A　7.D　第6題，第三幅圖中的“老子是太湖藍藻”是題眼，說明漫畫反映的是水體富營養(yǎng)化。第7題，水體富營養(yǎng)化后，水中的含氧量下降，魚類因缺氧而大量死亡，生態(tài)系統(tǒng)也變得越來越簡單。 二、綜合題 8．下圖為某年全國部分地區(qū)水資源人口超載狀況分布圖。讀圖回答問題。 (1)針對A地區(qū)水資源人口超載狀況，指出該地應采取的措施。 (2)對比分析B、C兩地區(qū)水資源人口超載狀況的成因。 解析：第(1)題，該區(qū)域主要是淡水資源少，同時工農(nóng)業(yè)需水量大，因而解決措施主要是從開源與節(jié)流角度考慮。第(2)題，C位于西北地區(qū)，雖然降水較少，但是經(jīng)濟欠發(fā)達，需求較少；B區(qū)域位于亞熱帶季風氣候區(qū)，水資源豐富，經(jīng)濟相對于東部沿海欠發(fā)達，水資源需求量也較小。 答案：(1)A地區(qū)屬于極嚴重超載區(qū)。提高技術(shù)，節(jié)約用水；跨流域調(diào)水；控制人口增長。 (2)B地區(qū)降水多，水資源較充足；人口稠密，經(jīng)濟相對于長三角等地欠發(fā)達。C地區(qū)降水少，人口稀少，經(jīng)濟欠發(fā)達。 9．(全國卷Ⅱ)閱讀圖文資料，完成問題。 下圖示意環(huán)太湖地區(qū)六大名泉分布。歷史上六大名泉都以水質(zhì)優(yōu)而著稱。周圍山區(qū)是這些名泉的水源補給區(qū)。近年來，泉水受到污染，部分污染物指標超出國家飲用水標準。 說明環(huán)太湖地區(qū)六大名泉泉水污染造成的危害和難以治理的原因。 解析：本題以太湖流域的六大名泉受污染為背景材料，考查水污染的危害、泉水污染治理困難的原因等。泉水受污染的危害主要從飲用水源和灌溉水源的角度來分析，飲用水污染主要對人類健康造成威脅，灌溉水污染主要通過土壤進入到人的食物鏈，危害人體健康。 答案：危害：泉水(地下水)是重要的飲用水源，人飲用受污染的泉水會危害身體健康；引用泉水(地下水)灌溉，會污染土壤，導致農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降(污染物超標)。 原因：泉水(地下水)(更新速度慢，)自然凈化周期長；(深埋地下，)人工凈化困難；涉及地區(qū)廣，需區(qū)域聯(lián)動共同治理。