高二地理人教版选修六讲义第二章第一节水污染及其成因

eq\a\vs4\al(第一节水污染及其成因)1．环境自净能力的概念、类型。2．不同水体自净能力的差异，水污染的类型、成因、形成过程、危害及防治措施。3．结合区域自然背景，探究不同地区水污染的原因，为区域发展提出合理化建议。一、天然水的自净作用1．环境的自净能力(1)概念：环境对外来物质具有一定的消纳、同化能力，叫做环境的自净能力。(2)机理：2．不同水体的自净能力(1)差异：河流的自净能力是最强的，地下水的自净能力是最差的。(2)意义：掌握不同水体的自净规律，充分利用水体的自净能力，就能以最经济的方法控制和治理水污染。(3)水污染形成条件：在一定的时间、空间范围内，污染物排放量超过水体的自净能力。二、水体污染现象1．水体富营养化(1)污染物：氮和磷等营养元素。(2)表现：(3)危害eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(湖中植物光合作用受阻而死亡,鱼类大量死亡,水生生态系统遭到严重破坏,湖泊演变成沼泽))2．海洋石油污染(1)污染源：近海石油的开采、加工和运输过程中，流失到海洋中的大量石油。(2)危害：给被污染区域的生物带来灭顶之灾。1．河水比地下水更容易被污染，所以河水的自净能力差。(×)2．水体的自净能力可随污染物的排放逐渐加强。(×)3．湖泊与河水相比更容易产生富营养化现象，是因为水体更新速度相对较慢。(√)4．海上石油污染的污染源主要来自近海石油的开采、加工和运输过程中的石油泄漏。(√)5．下列关于不同水体自净能力的说法，正确的是(D)A．湖泊的自净能力比河流强B．污染物进入河流后扩散快，流动的河水溶解氧少，污染物稀释快C．湖泊水流动性小，水中溶解氧多，污染物被氧化快D．地下水的自净能力比湖泊和河流的自净能力都差6．海洋石油污染中，危害最严重的是(D)A．近海石油开采造成的石油泄漏B．石油加工过程中造成的石油流失C．工业含油废水的大量排放D．偶发的油轮泄漏事故知识点一天然水的自净作用[问题探究]读教材P16图2.2，探究下列问题。(1)河道中三层水体的净化物质自上到下依次为________________、________、________________。(2)河道中三层水体的主要净化类型分别是什么？答案：(1)藻类及其他绿色植物河水河床底泥和微生物(2)上层：生物净化；中层：物理净化、化学净化；底层：物理净化、化学净化、生物净化。[总结深化]1．不同水体的自净规律不同种类水体的自净能力是不同的。其具体区别及原因如下表所示：水体类型自净能力原因流动速度更新周期溶解氧河流水最强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长最少河道中位置不同，净化的机理也不完全相同，如下表所示：位置净化物质过程上层藻类和其他绿色植物通过光合作用，吸收二氧化碳，放出氧气，既补充了水中消耗的氧，又可除去过多的二氧化碳中层河水物理作用：混合、稀释、挥发、扩散、沉淀化学反应：使污染物的存在形态发生变化，浓度降低底部河床底泥和微生物河床底泥可以吸附部分污染物；微生物通过生化过程将污染物吸收和转化[拓展延伸]影响水体自净能力的因素水体的自净能力受水量和流速、水中微生物的种类和数量、污染物的性质、浓度和排放方式等因素的影响。例如：流速、流量直接影响到移流强度和紊动扩散强度。流速和流量大，不仅水体中污染物浓度稀释扩散能力随之加强，而且水汽界面上的气体交换速度也随之增大。河流中流速和流量有明显的季节变化，洪水季节流速和流量大，有利于水体的自净；枯水季节流速和流量小，给水体自净带来不利影响。[对点演练]1．下列水体中自净能力最强的是()A．青海湖 B．结冰时的黄河C．7月份的珠江 D．深层地下水解析：选C在各类水体中，河流自净能力最强，原因是流动速度快；而汛期和结冰期相比，汛期流速更快，因而7月份的珠江自净能力最强。2．阅读材料，回答下列问题。2017年5月5日，四川广元市环境监测中心站监测发现嘉陵江入川断面出现水质异常，根据监测数据显示，西湾水厂水源地水质铊元素超标4.6倍，远远超出了中国国家地表水环境质量0.0001mg/L的标准，对百姓用水安全造成严重威胁。为保障市民生活用水，广元市立即启动可实现日产3万至4万吨的城市应急供水，供水水质符合国家饮用水标准，安全可用，可基本确保市城区居民生活用水。(1)何为环境的自净能力？(2)从河水的自净能力角度考虑，水污染是怎样产生的？(3)影响天然水体净化能力的自然因素主要有哪些？解析：第(1)题，可以通过河水的自净能力来进行分析。第(2)题，河水的自净能力是有限的，当排放的污染物超过其自净能力时就会产生水污染问题。第(3)题，影响水体自净能力的自然因素，一是取决于水量；二是取决于水的流速或水体的更新速度。同样数量的污染物排入水体后，水体的水量越大、流动性越强，水体的自净能力越强。答案：(1)污染物进入自然环境后，可以被一系列的物理、化学和生物过程所净化，这就是环境的自净作用。(2)在一定时间、空间范围内，如果污染物排入天然水体的数量超过其自净能力，就会产生水体污染现象。(3)水量、水速。知识点二水体污染现象[问题探究]读教材P17图2.6，探究下列问题。(1)造成水体富营养化的主要物质为________，主要来自________________________。(2)湖泊是如何演化成沼泽的？(3)湖泊演化成沼泽的过程是自然现象吗？答案：(1)氮和磷工业、农业和生活污水(2)在重度富营养化的湖泊中，水藻大量滋生，由于不能被鱼类食用或鱼类已死亡，自灭后的藻类成为新一代藻类的营养供体。最终大量藻类沉积湖底，湖泊将演变为沼泽。(3)湖泊演化成沼泽是一种自然现象，但人类活动加速了这一过程。[总结深化]1．主要水体污染现象因水体污染物多种多样，其污染现象也不相同，其主要污染现象见下表：类型水体富营养化重金属污染海洋石油污染含义含有氮、磷等营养元素的污染物大量进入水体引起的水质恶化现象各类重金属(汞、镉、铅、铬)等进入水体经动植物生物链逐渐积累，造成人畜伤害近海石油的开采、加工和运输过程中，大量石油流失到海洋中，造成范围极广的污染现象污染来源生产和生活污水中所含的氮、磷等营养物质工业生产中含重金属的污水排放和固体垃圾中重金属的淋溶污水近海石油的开采、加工和运输过程中泄漏的石油表现陆地水体，称为“水花(水华)”，又称“藻花”；海洋水体，称为“赤潮”各种重金属引起的人畜重病症海洋上漂浮大量油膜和油块危害①藻类大量繁殖；②水体中植物死亡；③鱼类死亡；④湖泊演变为沼泽金属元素通过食物链放大，最终危害人畜身体健康①石油污染直接导致海洋生物毛、皮丧失防水和保温性能，或因堵塞呼吸和感觉器官而死亡；②油膜和油块粘住大量鱼卵和幼鱼，阻碍海藻光合作用；③沉降至海底的石油影响海洋底栖动物；④石油氧化分解会消耗溶解氧，间接危害生物原则措施预防主要是通过有效控制，使污染源排放的污染物减少到最小量。措施有实施清洁生产等，从源头开始预防治理采取各种措施，确保污水在排入自然水体以前达到国家或地方规定的排放标准。最主要的措施有建立污水处理厂、改进生产技术，实现水资源的循环利用等管理对污染源、水体及处理设施的管理，以管促治。加大水污染处理的执法力度等[拓展延伸]珠江口易发生赤潮的条件易形成赤潮的条件主要包括：一、气候条件：气温越高，越有利于赤潮生物的繁殖。二、环境条件：环境污染，各种含有氮、磷等营养元素的污水大量汇入海洋，造成海水富营养化。三、生物条件：蓝藻、绿藻等大量繁殖。四、水域条件：较为封闭的海湾、湖泊等水体，一方面由于水体的流动性差，自净能力弱；另一方面污染物易于积累，静水利于水生植物的繁殖。珠江口相对于辽东湾而言，面临珠江三角洲，轻工业发达，城市众多，人口密集；珠江三角洲纬度低，气温高，生活污水排放较多，气温高，更有利于赤潮生物的大量繁殖；珠江口呈海湾状，不利于污水扩散，因此发生赤潮的几率比较大。[对点演练]读化肥的污染示意图，完成1～2题。1.若水中鱼类最后死亡，其原因可能是()A．硝酸盐中毒死亡B．溶解氧缺乏，窒息死亡C．藻类缺乏，饥饿死亡D．食道癌、胃癌发病死亡2．由图可以看出，过量施肥可能造成()①土壤污染②白色污染③臭氧层破坏④水体污染⑤农作物污染A．①②③④ B．①③④⑤C．①②④⑤ D．②③④⑤解析：1.B2.B第1题，水体富营养化后导致藻类过度繁殖，水体缺氧，鱼类窒息而死亡。第2题，图中显示过量施用化肥造成的问题有土壤污染、臭氧层破坏、水体污染、农作物污染等。3．(全国卷Ⅰ)我国部分沿海地区人们为了追求更大的经济效益，在陆上修建高位养虾池(下图)。高位虾池底部铺设隔水层，引海水养虾。养虾过程中要投饵料、换海水，废水多经地表流入海洋。引水、蓄水、排水过程都有渗漏。分析高位虾池对当地环境的不利影响。解析：高位虾池对当地环境的不利影响包括生态破坏和环境污染。高位虾池底部铺设隔水层，引海水养虾，养殖过程中会造成海水渗漏，导致地下淡水咸化，附近表层土壤盐碱化，进而影响农作物和地表植物的生长，影响居民生活；养虾过程中要投饵料、换海水，废水多经地表流入海洋，可造成海域污染和海水富营养化，危及海洋生物生存。答案：养殖过程海水渗漏，导致地下淡水咸化、附近表土盐碱化，影响农作物和地表植物的生长，影响当地居民的生活。废水造成附近海域污染、海水富营养化。1．下列水体类型中，自净能力最强的是()A．河流水 B．淡水湖泊水C．地下水 D．咸水湖泊水解析：选A河流水具有很强的流动性，对污染物能起到很好的稀释作用，自净能力也强。我国的水质分为五类，作为饮用水源的仅为一、二、三类。2016年我国达不到饮用水源标准的四类、五类及劣五类水体在河流、湖泊(水库)、省界水体及地表水中占比分别高达28.8%、33.9%、32.9%及32.3%，且相较西方发达国家，我国水体污染更是主要以重金属和有机物等严重污染为主。据此完成2～3题。2．造成我国水污染的污染源有()①工业废水、生活污水②农业生产③生活垃圾④家庭炉灶A．①② B．②④C．②③ D．①④3．水污染带来的后果是()①加剧水资源的短缺②危害人体健康③增加酸雨的次数④引起土壤次生盐碱化A．①② B．③④C．①③ D．②④解析：2.A3.A第2题，据材料我国水体污染更是主要以重金属和有机物等严重污染为主，重金属污染主要是工业废水，有机物主要来自生活污水和农业生产中化肥、农药的大量使用。选A。第3题，水污染会加剧水资源紧张，并危害人体健康。2017年6月7～8日，福建泉州石狮、漳州龙海、漳浦等地发生疑似食用贻贝中毒事件，福建省海洋与渔业厅针对中毒事件，立即开展调查监测。结果表明，漳州海域赤潮生物第一优势种链状裸甲藻最高细胞密度已达赤潮标准，而泉州海域从6日开始出现赤潮。截止6月10日，漳州近岸海域赤潮影响面积扩大至40km2，泉州海域赤潮影响面积为10km2。据此完成4～5题。4．下列关于赤潮的说法不正确的是()A．赤潮是水体富营养化的结果B．含磷洗涤剂的广泛使用是发生赤潮的主要原因之一C．在封闭的海湾更易发生赤潮D．赤潮的发生是与人类活动无关的自然现象5．形成福建泉州、漳州附近海域赤潮的自然因素主要有()A．海水温度 B．海水密度C．海水盐度 D．潮汐现象解析：4.D5.A第4题，赤潮的发生有自然原因，也与人类活动密切相关，主要原因是人类在生产和生活中向海洋排放大量的含氮、磷元素的营养物质，导致藻类大量繁殖。第5题，赤潮形成的自然条件有气候温暖、水温较高、封闭海湾。6．阅读图文资料，回答下列问题。装载有19万m3原油的美国“瓦尔迪兹”号油轮，在威廉王子海峡触礁(见下图)。大约4万m3原油泄入海中。油层覆盖面积达3800km2，导致300万只海鸟死亡。清污工作历时6个月之久，耗资6.5亿美元。但据专家估计，这其中只有10%的地区适合生物生存，因此，原油泄漏的影响将一直持续很多年。(1)从上述事例中可看出，沿海工业生产和________________________________________是海洋石油污染的主要来源。(2)海域遭受了石油污染，海洋____________将被破坏，从而影响____________生存，因此，____________也是目前治理海洋污染的重点。(3)石油污染导致海鸟死亡，其主要原因是________________________________________________________________________________________________________________。(4)本次油轮泄漏事件中的清污方法，能否采取喷洒强效洗涤剂使石油分散的清污方法？(5)此次石油泄漏，污染物将随洋流向外扩散。请在图上画出箭头表示油膜扩散方向。并回答洋流对海洋污染有何影响。解析：石油泄漏造成海洋水体污染，危及海洋生物生存环境，影响海洋生物的生存。处理海洋石油污染，对海洋环境影响最小的是利用吸油毡、麦秆、泥炭等物质吸收，集中处理。海面上漂浮的石油会随着洋流扩散，此处为阿拉斯加暖流。答案：(1)海运航线上的船舶(2)生态环境海洋生物石油泄漏(3)油层覆盖海面，影响太阳辐射和氧气交换(4)不能。这里为近海，且为北太平洋渔场的一部分，分散石油用的化学物质会影响近岸的生态环境。(5)图略(向西扩散)。影响：加快了净化速度，但扩大了污染范围。(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共50分)阅读漫画《胎儿绝不出生的N个理由》，完成1～2题。1．导致漫画反映的水体污染的原因是()A．水体富营养化 B．废热水的排放C．寄生虫的大量繁殖 D．重金属的排放2．湖泊出现漫画中的问题时，会使湖泊中()①种群数量增加②生态系统趋向复杂③鱼类大量死亡④生态系统变得简单A．①④ B．①②C．②③ D．③④解析：1.A2.D第1题，由第三幅图中的“老子是太湖蓝藻”可判断漫画反映的是水体富营养化问题。第2题，水体富营养化后，水中的含氧量下降，鱼类因缺氧而大量死亡，生态系统也变得越来越简单。日本水俣湾事件是世界八大公害事件之一，主要是由甲基汞引起的。据此完成3～4题。3．造成这次事件的主要污染源是()A．农业污染 B．工业污染C．生活污染 D．杀虫剂污染4．科学家分析发现，水俣湾鱼体内甲基汞的含量比周围水体内的甲基汞含量高3000倍，那么甲基汞进入鱼体内的主要方式是()A．主动运输B．渗透作用C．鳃部交换气体随血液循环D．水中食物链解析：3.B4.D第3题，这次中毒事件的主要污染物是汞，是在生产化工产品过程中排出含有汞的废物造成的。第4题，甲基汞经海洋生物的富集、扩大，到达鱼体时会含量很高。读我国7月水系水质类别比例比较图，回答5～6题。5．下列关于图中河流水质分布一般规律的说法，正确的是()①南方地区河流水质较好，北方地区河流水质较差②季风区河流水质较好，非季风区河流水质较差③经济落后地区河流水质较差，经济发达地区河流水质较好④河流夏季时的水质较好，冬季时的水质较差A．①② B．①③C．①④ D．②④6．影响上述河流水质好坏的主要因素有()A．流域内人口的密度 B．流域内污水的排放量C．流域内的经济发展水平 D．河流的径流季节变化解析：5.C6.B第5题，由统计图提供的信息可知，Ⅰ～Ⅲ类水质比重南方河流明显高，所以南方地区河流水质较好。夏季是我国东部河流的汛期，径流量大，稀释污染能力强，水质较好。第6题，影响河流水质好坏的主要因素一是河流径流量的大小，二是流域内污水的排放量。人口密度大小与排污量多少没有必然联系；经济发展水平高低与排污量多少也不一定对应；径流的季节变化对水质有影响，但不是主要因素。人工生态浮岛是在富营养化水体中建设的生态工程。气候及水域条件影响了浮岛的成本和效益。读人工浮岛示意图，完成7～8题。7．人工浮岛的生态效益主要体现在()A．遮蔽阳光，抑制水体温度剧烈变化B．根系吸收水中营养物质，抑制藻类生长C．为鱼类提供饵料和繁殖场所D．提高水域景观的观赏性8．以下水域中最适宜建设人工生态浮岛的是()A．北美五大湖 B．亚马孙河C．太湖 D．里海解析：7.B8.C第7题，人工生态浮岛是在富营养化水体中建设的生态工程，说明人工生态浮岛可以改善水质，根系吸收水中营养物质，可抑制藻类生长；水体的比热容较大，水温变化较小；为鱼类提供饵料和繁殖场所、提高水域景观的观赏性都不是人工浮岛的生态效益。故选B。第8题，人工生态浮岛是在富营养化水体中建设的生态工程，北美五大湖区水质较好，水体富营养化现象不明显，A错误；亚马孙河降水量大，受人类生产活动影响较小，B错误；太湖位于亚热带，水温较高，人类不合理的生产活动导致湖水富营养化严重，故最适宜建设人工生态浮岛，C正确；里海位于中亚地区，湖水盐度较高，不适宜生物的生长，D错误。故选C。石油排入海洋形成的油膜浮在海面上，抑制海水的蒸发，使海上空气变得干燥，同时又抑制了海面潜热的转移，导致海水温度的日变化，年变化加大，使海洋调节气温的作用减弱，产生海洋沙漠化效应。据此完成9～10题。9．产生海洋沙漠化效应的污染物的主要来源是()A．人类生活污染B．陆地上工业生产排污C．近海石油的开采加工和运输泄漏D．港口建设10．有关海洋沙漠化效应产生的危害的叙述，不正确的是()A．海洋生物因氧气不足而大量死亡B．使沿岸地区气候变得炎热干燥，干旱面积扩大C．加剧海洋污染的程度D．使热带水温降低解析：9.C10.D第9题，产生海洋污染的最主要原因是原油的泄漏。第10题，题目中的影响范围没有说明一定是在热带地区，而且从题中可得出是影响热交换，使气温变化加大，不是降温。二、综合题(共50分)11．读下面材料，回答相关问题。(16分)材料一浒苔也叫绿藻，其生长需要三个条件：第一是温度；第二是光照；第三是营养。对水质不仅没有负面影响，反而有正面影响。绿藻发育以后，能够使海水富营养化的程度降低，它本身就利用海水里面的氮、磷和空气中的二氧化碳，能够降低这些物质的浓度。材料二近年来，青岛胶州湾海域夏季浒苔绿潮频频暴发。材料三青岛与胶州湾的地理位置示意图。(1)根据材料三，请简要分析青岛浒苔大规模暴发的原因。(6分)(2)结合材料，请谈一下如何防止浒苔的大规模暴发？(10分)解析：暴发的原因应从污染源、温度、光照、海域轮廓方面去分析，采取措施可从控制污染源、打捞、宣传等方面分析。答案：(1)胶州湾地区工农业发达、人口密集，排放的污水较多；夏季水温较高，光照充足；胶州湾地区海湾封闭，水流较缓，不利于污染物的扩散。(2)在群众中大力宣传浒苔防治的有关知识；对工厂排放的污水进行治理；推广无磷洗衣粉和餐洗净；组织人手集中打捞浒苔；建立浒苔预警机制，及时预报浒苔发生情况。12．河流中的悬浮颗粒物可吸附污染物并絮凝沉淀，从而净化水体。读某河流水浊度季节变化曲线图及水中铜、铅含量与浊度关系曲线图，回答下列问题。(22分