(共26张PPT)
污 染
1、概念:污染是指对人或其他生物产生
有害影响的一种环境变化。
2、污染的类型:
根据污染对象
根据污染物的种类
大气污染
水污染
土壤污染
物理性污染
化学性污染
生物性污染
SARS
生物性污染的污染物：
主要是对人体和当地生态系统造成危害的生物
污 染
1、概念:
2、污染的类型:
根据污染对象
根据污染物的种类
大气污染
水污染
土壤污染
物理性污染
化学性污染
生物性污染
病原体污染
变应原污染
生物入侵
第一节 生物性污染
一、病原体污染
病原体污染：病原生物在环境中不断繁殖和
散播所造成的污染。
例：SARS病毒、甲型肝炎病毒(HAV)、爱滋病病毒(HIV)、蛔虫、金黄色葡萄球菌、霍乱弧菌等
即确定传染病病原微生物的标准
至今仍适用于寻找新发现的传染病病原体。
一、病原体污染
例：SARS的病原体的认定过程（P105图4-2）
科赫原则：
一、病原体污染
个体水平研究
群体水平研究
了解病原体在人体内的感染过程及致病机理，找到个体水平的治疗措施。
了解传染病在人群中发生、蔓延的过程和规律，以控制传染病的流行。
流行病学
一、病原体污染
（二）流行病学的研究：
1、流行病学研究实例
2、控制传染病的有效措施
传染病的流行过程必须具备三个基本环节：
传染源、传播途径、易感人群
控制传染源
切断传播途径
保护易感人群
有效措施
隔离病人
免疫屏障
一、病原体污染
（三）控制病原体污染：
1、回顾历史：1854年英国伦敦霍乱的调查及控制
“斯诺调查”
2、控制病原体污染的有效方法：
公共卫生政策——预防胜过医治
建立完善的公共卫生系统、加强对有关传染病知识的宣传、理解和关爱患者、提高公民的公共卫生意识、养成良好的生活习惯是控制病原体污染的有效方法。
你知道么？
外来物种都有益吗
外来物种：人类有意或无意地将某一地区的
物种引到另一地区。
世界十大害草之一——空心莲子草
“植物杀手”薇甘菊
林木遭受薇甘菊覆盖逐渐枯萎
二、生物入侵
1、什么是生物入侵：
生物从原生存地经自然或人为途径传播到另外地方，损害入侵地的生态系统、生物多样性、以及人类健康，并影响当地的农、林、牧与渔业生产造成经济损失和生态灾难的过程。
2、入侵种：能造成危害的外来物种。
（一）有害物种的入侵
生物入侵是21世纪最棘手的环境问题之一
小龙虾
二、生物入侵
1、什么是生物入侵：
生物从原生存地经自然或人为途径传播到另外地方，损害入侵地的生态系统、生物多样性、以及人类健康，并影响当地的农、林、牧与渔业生产造成经济损失和生态灾难的过程。
2、入侵种：能造成危害的外来物种。
（一）有害物种的入侵
问题1：外来物种是否都会带来危害？
外来物种一定都是入侵种吗？
二、生物入侵过程及控制
问题2：怎样的外来物种更容易成为入侵种？
入侵种
被入侵的生态系统
:具有一些相应的特征，如繁殖能力强
“多样性阻抗假说”
”生物因子失控假说“
:被侵生态系统的特征和群落
对入侵种有易感性
思考：薇甘菊在原产地巴西不是灾害植物，而引入我国后却成灾害，为什么？
二、生物入侵过程及控制
问题2：究竟怎么样外来物种更容易成为入侵种？
入侵种
被入侵的生态系统
:具有一些相应的特征，如繁殖能力强
:被侵生态系统的特征和群落
对入侵种有易感性
研究发现：
（1）遭受干扰和破坏的生态系统更容易被入侵；
（2）海岛比大陆更容易被入侵；
（3）为发展农牧业对自然环境进行过度开发的地区
更容易被入侵。
二、生物入侵过程及控制
（二）有害物种的入侵过程及控制
①外来物种引入阶段
②初期定居与成功
地建立种群阶段
③迟滞阶段
④扩散和爆发
阶段
:特点——基本适应新生态系统，具
有合理年龄结构和性别比例，并具
有快速增长和扩散的能力
:特点——因时间短,个体基数小,增长
缓慢，但对新环境适应能力有所加强
:特点——已形成小种群，但数量少、
缺乏遗传多样性，可能形成近亲繁殖
而导致物种退化。
是种群发展的瓶颈时期。
1、生物入侵的生态过程
:由原生态系统到达新的生态环境
四个阶段
二、生物入侵过程及控制
（二）有害物种的入侵过程及控制
1、生物入侵的生态过程
三次转移
①第一次转移:逃逸
②第二次转移:建群
③第三次转移:变成入侵种
(从进口到引入)
十分之一法则
特点：每次转移的概率约为10%，故某一外来物种
变成有害的入侵种是一个概率极小的事件。
二、生物入侵过程及控制
（二）有害物种的入侵过程及控制
2、外来物种入侵的途径
①人为有意引入
②人为无意带入
③自然入侵
人为因素
你知道么？造成我国主要外来虫害和杂草入侵的因素主要是什么因素？具体包括哪些方面？
二、生物入侵过程及控制
（二）有害物种的入侵过程及控制
3、外来物种入侵的控制
必须坚持“以防为主，进一步完善法律和法规，确保与所有相关的国际公约和项目保持一致”的措施。
1997年，成立“全球入侵物种计划组织”（GISP）
1983年，我国公布
《中华人民共和国禁止进口植物名单》
1991年，我国颁布
《中华人民共和国进出境动植物检疫法》(共32张PPT)
第三节 合理使用生物资源
生物资源
合理使用生物资源
消费的抉择
海洋渔业资源的合理利用
森林资源的合理利用
生物资源的特性
生物资源的现状
建设生态文明社会
生态文明
建设生态文明社会
生物资源
一、定义
生物圈中对人类具有一定现实或潜在价值的动物、植物、微生物等有机体以及由它们组成的生物群落。
基因
生态系统
物种
三个层次
二、生物资源的特性及其研究意义
①系统性
②可再生性
③地域性
④周期性
⑤有限性
→以整体和系统观点综合利用生物资源
→利用资源速度不能超过资源更新能力
→利用生物资源要因地制宜
→利用生物资源要选择合适的时机
→利用生物资源不能超过其再生能力
三、生物资源现状
中国：
我们该如何合理地利用生物资源呢？
高生产、高消费、高污染的生活方式和消费模式，最终导致全球生物资源日益短缺和环境污染。
生物资源丰富，但利用率低；
资源存量急剧下降，有些生物已经灭绝或成了濒危物种；
因过度砍伐、乱捕滥杀、环境污染、生物入侵、经营品种单一等原因，我国的生物资源多样性在快速下降
合理使用生物资源
一、消费的抉择
呼吁：在对具体消费行为作出抉择前，
应权衡利弊
某个人的消费行为是微不足道的，
但把几十亿人的行为综合在一起，
它就是影响人类生存和发展的大事了。
一、消费抉择
①个人：倡导简朴的生活观念，用适度消费的道德观代替对过度消费的追求，限制奢侈的生活。
节约才是人类的美德。
②政府：在决策时需要平衡经济发展与环境保护之间的关系，达到生物资源的可持续利用。
活动：关于生物资源的消费抉择 P132
二、森林资源的合理利用
1、不同山地森林的利用：
①一般山地应有计划地保护森林和因地制宜地更新森林，以发展林业为主；
②对珍稀野生动植物栖地等有重大保护价值的森林要严格保护，禁止采伐；
③对已遭受过量砍伐的森林要采取封山育林措施。
二、森林资源的合理利用
对允许砍伐的用材林，选择什么时机进行适度采伐？
总初级生产量
净初级生产量
：生态系统中所有绿色植物光合作用固定的太阳能或合成的有机物总量（GP）。
一般用每年每平方米所生产的有机物干重
或每年每平方米所固定的能量值表示。
:生态系统中植物有机物的净增加量（NP）
等于总初级生产量减去呼吸消耗量（R）
即：NP=GP—R
二、森林资源的合理利用
对允许砍伐的用材林，选择什么时机进行适度采伐？
GP＞R
GP＝R
森林处于成长期
森林植物达到环境容纳量，
生态系统处于成熟和稳定状态，
此时森林中生物资源量最大，
但生产有机物的能力最小。
二、森林资源的合理利用
对允许砍伐的用材林，选择什么时机进行适度采伐？
GP＞R
GP＝R
问题：我们如何判断森林的
净初级生产量的状况呢？
生物学家利用叶面积指数定量地研究净初级生产量的变化情况。
叶面积指数（LAI）: 叶表面积的总和与群落下土壤表面积的比值。
叶面积指数越大，森林越繁茂，叶片的交叠程度越大。
OA段：
A点：
OB段：
BC段：
随叶面积不断增大，光合作用合成的物质的量不断增多
光合作用面积的饱和点
干物质量随光合作用合成物质的增加而增加
因A点以后光合作用不再增加，但叶片随叶面积的不断增加呼吸量(0C段)不断增加，所以干物质积累量不断降低
叶面积指数（LAI）: 叶表面积的总和与群落下土壤表面积的比值。
叶面积指数越大，森林越繁茂，叶片的交叠程度越大。
如上图所示叶面积指数在某一特定值 时，森林初级生产量最大，叶面积指数继续增大，森林的生产能力反而有所下降。
采伐的最佳时机
采伐的最佳时机
二、森林资源的合理利用
对允许砍伐的用材林，选择什么时机进行适度采伐？
总初级生产量
净初级生产量
：生态系统中所有绿色植物光合作用固定的太阳能或合成的有机物总量（GP）。
一般用每年每平方米所生产的有机物干重
或每年每平方米所固定的能量值表示。
:生态系统中植物有机物的净增加量（NP）
等于总初级生产量减去呼吸消耗量（R）
即：NP=GP—R
二、森林资源的合理利用
2、砍伐森林的方式：
①完全砍伐
②选择性砍伐
一次性砍掉某一区域内所有的树。
优点：伐木迅速、成本低，较安全
缺点：破坏森林结构
根据植物的分布和生长状况有选择地进行砍伐。
优点：对森林结构破坏小
缺点：费时、费力、成本较高。
③禁止采伐
二、森林资源的合理利用
2、砍伐森林的方式：
二、森林资源的合理利用
2、砍伐森林的方式：
①完全砍伐
②选择性砍伐
一次性砍掉某一区域内所有的树。
优点：伐木迅速、成本低，较安全
缺点：破坏森林结构
根据植物的分布和生长状况有选择地进行砍伐。
优点：对森林结构破坏小
缺点：费时、费力、成本较高。
③禁止采伐
：河流上游地势陡峭的高山峡谷；
河流的主要水源涵养林。
三、海洋渔业资源的合理利用
渔场：一片拥有大量海洋生物的海域
70%的渔场均存在过度捕捞现象
采用限量捕捞、适时休渔、改变捕鱼方式、发展水产养殖等进行渔业资源的可持续利用
三、海洋渔业资源的合理利用
1、限量捕捞
可使某种鱼类资源保持最大持续产量
常以重量作为产量指标
影响渔业资源数量的主要因素
自然死亡率（M）
捕捞死亡率（F）
使资源数量增加的主要因素
生长量（G）
补充量（R）
第二年初某种鱼的总重量（S2）应等于第一年初的总重量（S1）加上四个因素作用的总和：
S2＝S1＋R＋G－M－F
研究某种鱼类的环境容纳量，选择种群数量约为K/2时进行捕捞，可以获得该种渔业资源的最大持续产量。
三、海洋渔业资源的合理利用
种群数量/个
时间
K值
逻辑斯蒂增长
环境容纳量
A
种群数量达到K值时，
种群—
增长停止
种群数量在 K/2值时，
种群—
增长最快
种群数量 小于K/2值时
种群—
增长逐渐加快
种群数量 大于K/2值时
种群—
增长逐渐减慢
某种群数量增长过程中增长率变化
三、海洋渔业资源的合理利用
1、限量捕捞
2、捕鱼方式
采用大网格的渔网捕捞，可避免将幼鱼一网打尽，有助于渔业资源的可持续利用。
法律禁止用电、用毒药、用炸药等方式捕鱼。
根据海洋鱼类种群数量存在周期性变化的特点，在每年的鱼类繁殖季节，采取休渔制度，禁止渔业捕捞，能有效促进渔业资源的再生。
三、海洋渔业资源的合理利用
1、限量捕捞
2、捕鱼方式
3、适时休渔
我国规定在黄海、渤海、东海、南海海域，每年三伏季节全面实行休渔制度。
建立生态文明社会
一、生态文明
1、概念：生态文明是指人们在改造客观物质世界的同时，不断克服改造过程中的负面效应、积极改善和优化人与自然的关系，建设有序的生态运行机制和良好的生态环境所取得的物质、精神和制度方面成果的总和。
2、特征：
较高的环保意识；
可持续的经济发展模式；
更加公正合理的社会制度。
3、主要内容：
基本理念：人与自然和谐相处、协调发展
一、生态文明
1、概念：
2、特征：
①在文化价值观上
②在生产方式上
③在生活方式上
④在社会结构上
3、主要内容：
4、建设生态文明社会必须坚持的原则(共21张PPT)
我国环境污染最突出的问题——水污染
解决环境污染首先是“防”，其次是“治”
《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水法》等一系列法律和法规，有效地防止了环境污染的进一步恶化。
通过污染物净化技术，加强对环境污染的治理。应用生物净化技术治理环境已取得显著成效
生物净化的原理
生物净化
生物净化技术
活性污泥法
生物膜法
悬浮细胞法
一、生物净化的原理
（一）生物净化的含义
是指生物通过自身作用减轻环境污染物
绿色植物和微生物在生物净化中起着重要作用
绿色植物的净化作用
吸收二氧化硫
柳杉
吸附粉尘
山毛榉
杀灭细菌
悬铃木
微生物的净化作用
主要分解土壤和水体中的有机污染物
有机污染物
无机物
一、生物净化的原理
（二）生物净化的原理——污水生物净化过程
第一阶段：污水流入水体，好氧微生物首先大量繁殖，不断分解有机物、消耗溶解氧；水体中耗氧速率超过复氧速率
第二阶段：水体有机物不断分解，耗氧量减少，复氧量相应增加，当复氧速率等于耗氧速率，水中溶解氧达到最低点（临界点）
第三阶段：有机物大量减少，耗氧速率小于复氧速率，水中溶解氧增加
溶解氧的变化状况反映了水体中有机污染物的净化过程
溶氧量可作为水体自净状况的标志
水体污染过程中溶氧量的变化可用水体氧垂曲线表示 Ｐ124
水体氧垂曲线
水体氧垂曲线
二、生物净化技术
（一）生物净化技术的基本原理
通过一定的技术手段，人为地放大和强化生态系统的自净能力，从而达到有效治理环境污染的目的。
（二）污水生物处理技术
原理：利用处理系统中的各种微生物的代谢作用
除去污水中的污染物。
具体工艺：活性污泥法、悬浮细胞法、生物膜法等
二、生物净化技术
（一）生物净化技术的基本原理
（二）污水生物处理技术
1、活性污泥法
①原理：
②活性污泥：由各种微生物、有机物和无机物胶体、悬浮物构成的结构复杂肉眼可见的
绒絮状微生物共生体。
溶氧量是制约水体自净的一个重要因素.人为的提高水体的复氧速率以保持水体具有较高的溶氧量,同时控制环境条件以利于好氧微生物生长,最终大大增强微生物分解有机物的能力
二、生物净化技术
（一）生物净化技术的基本原理
（二）污水生物处理技术
1、活性污泥法
①原理：
②活性污泥：
③流程：
1）一次沉淀池：
2）曝气池：
3）二次沉淀池：
活性污泥法处理污水的基本流程
2、悬浮细胞法(氧化塘)：
①方法：把待处理的污水集中在大池中，利用污水中悬浮的各种微生物的氧化作用分解污染物。氧化有机物所需的氧气主要来自藻类的光合作用
②缺点：
1)效率低下,需要较大空间；
2)氧化作用通常不完全，产生较重的臭味；
3)处理效率受季节温度波动的影响很大，只能在较温暖的地方常年使用。
二、生物净化技术
（一）生物净化技术的基本原理
（二）污水生物处理技术
1、活性污泥法
3、生物膜法：
二、生物净化技术
（一）生物净化技术的基本原理
（二）污水生物处理技术
①生物膜：是微生物通过附着固定在载体上的结构复杂的微生物共生体。
②流程：污水连续流经碎石、炉渣、塑料蜂窝等固体填料时，在填料上形成污泥状的生物膜，可吸附、降解污水中的各种污染物使污水得以净化。
③优点及应用：因生物膜中所含微生物较多，
比活性污泥具有更强的吸附能力和降解能力。
较多地应用于印染等特殊行业的废水净化。
4、其他生物净化技术：
二、生物净化技术
（一）生物净化技术的基本原理
（二）污水生物处理技术
①超级细菌：用于海洋石油污染的生物修复。
②选育以工农业废物为原料的特殊微生物：生产单细胞蛋白，不仅净化污染物且变废为宝。
③根据主要污染物类别选择不同净化功能的植物绿化环境：强化生态系统的自净能力。
④选育特殊微生物类群：降解农药、防腐剂等
