2.1 水污染及其成因 学案 (2)

第一节
水污染及其成因
课　标　解　读
重　点　难　点
1.掌握水污染的污染源、污染物及其形成原因。
2.理解水污染现象的污染过程及其危害。
3.以天然水净化为例，理解环境自净能力和环境容量对环境污染的影响。
1.水污染的成因及危害。(重点)
2.天然水的自净作用。(难点)
天然水的自净作用
1.环境的自净能力：环境对外来物质具有一定的消纳、
同化能力。
2．天然水体净化作用的机理
(1)分类：物理净化、化学净化、生物净化。
(2)水体自净能力比较：河流水>湖泊水>地下水。
(3)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
1．为什么河流的自净能力比湖泊强？
【提示】　河流水流动性强，更新速度快，污染物进入河流后稀释快。流动的河水中含有的溶解氧多，污染物被氧化快。相比河流，湖泊水流动性弱，更新速度慢，污染物稀释慢。
水体污染现象
1.水体富营养化
(1)污染物：氮和磷等营养物质。
(2)危害
①藻类迅速繁殖，出现“水花(水华)”或赤潮；
②藻类残体分解消耗大量溶解氧，导致鱼类死亡。
③湖泊水深变浅并演化为沼泽。
2．海洋石油污染
(1)污染源：近海石油的开采、加工、运输。
(2)对生物的危害
①油污染直接导致海鸟、海兽的毛、皮丧失防水和保温性能，或因堵塞呼吸和感觉器官而大量死亡。
②油膜、油块能粘住大量的鱼卵和幼鱼，并阻碍海藻的光合作用，沉降到海底的石油影响海洋底栖动物。
③石油氧化分解，大量消耗水中的溶解氧，间接地对生物造成危害。
2．影响赤潮形成的因素有哪些？
【提示】　(1)气候条件：气温越高，越有利于赤潮生物的繁殖。(2)环境条件：环境污染，如化肥大量施用，灌溉冲刷出的废水中含有营养元素(氮、磷)，工业废水中含有有机物、营养盐类，这些废水通过江河汇入大海，造成海水富营养化。(3)生物条件：蓝藻、绿藻等大量繁殖。(4)水域条件：较为封闭的水体(如海湾)，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。
天然水的自净作用
【问题导思】　
1．少量的污染物进入天然水体后，为什么不会造成水污染？
【提示】　天然水体对外来物质具有一定的消纳、同化能力，即环境的自净能力。
2．天然水体对污染物的净化，通过哪些过程实现？
【提示】　物理净化、化学净化、生物净化。
3．既然水体具有自净能力，那为什么还会出现水污染？
【提示】　水体的自净能力是有限的。在一定的时间、空间范围内，如果污染物大量排入天然水体，并超过其自净能力，就会造成水污染。
　影响天然水的自净作用的因素
1．不论何种水体，其自净能力都是有限度的。
掌握不同水体的自净规律，充分利用水体的自净能力，指导人类的活动。例如，合理安排生产布局，减少人工处理污染物的费用等。以最经济的方法控制和治理水污染。
2．自然界广泛存在净化作用。
地理环境对大气污染物、固体废弃物也具有净化作用，它们的净化机理具有相似性。
　下列关于不同水体自净能力的说法正确的是(　　)
A．湖泊的自净能力比河流强
B．污染物进入河流后扩散快，流动的河水溶解氧多，污染物繁殖快
C．湖泊水流动性小，水中溶解氧多，污染物被氧化的速度快
D．地下水的自净能力比湖泊和河流的自净能力都差
【思路点拨】　解答此题要理解水体自净能力的概念及影响水体自净能力的因素。
【解析】　不同水体的自净能力是不同的。一般来说，流动性强的水体，溶解氧多，污染物被氧化的速度快，自净能力强。
【答案】　D
水体污染的类型及其防治
【问题导思】　
1．水体富营养化的污染物质是什么？
【提示】　氮和磷等营养物质。
2．引起水体富营养化的物质是从哪里来的？
【提示】　生产和生活污水。
3．水体富营养化主要有哪些危害？
【提示】　①水体中植物死亡；②鱼类死亡；③湖泊演变为沼泽。
4．海洋石油污染主要来自人类的哪些生产活动？
【提示】　近海石油的开采、加工和运输过程。
5．海洋石油污染会造成哪些危害？
【提示】　海洋石油污染会破坏海洋生态，使海洋环境退化；危害渔业生产；破坏海滨娱乐场所等。
1．水体污染的类型
类型
水体富营养化
重金属污染
海洋石油污染
含义
生物所需的氮、磷等营养元素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，对人畜健康造成伤害
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水体污染现象
污染源
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、加工和运输过程中的石油泄漏
表现
陆地水体富营养化：称为“水花(水华)”，又称“藻花”；海洋水体富营养化：称为“赤潮”
各种重金属引起的人畜病症
海洋上漂浮大量油膜和油块
危害
①水体中植物死亡；②鱼类死亡；③湖泊演变为沼泽
重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油膜和油块能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石油氧化分解会大量消耗水中的溶解氧，间接地危害生物
2.水污染的防治措施
综合三种水污染类型，水污染防治措施主要有以下四点：①加强宣传教育，增强全民保护水资源的意识；②制定法律法规，加强水资源的保护；③实施清洁生产，减少污染物的排放；④建设污水处理厂，使污水达标排放。
水体富营养化有两种类型：一种是天然富营养化，它是湖泊水体生长、发育、老化、消亡的生命史中必经的天然过程，这个过程极其缓慢，常常需要以地质时代或世纪来描述。另一种是人为富营养化，它演变的速度非常快，可以在短时期内使水体由贫营养化状态变为富营养化状态。这两种富营养化的共同点在于它们都是由于水体中氮、磷等营养物质的富集，引起藻类及其他生物迅速繁殖，水体溶解氧的含量下降，使鱼类或其他生物大量死亡、水质恶化的现象。
　云南丽江古城“城依水存，水随城在”，1997年被列入“世界文化遗产名录”后，游客剧增。据2005年监测，河流流经古城前后，水质由优变为较重污染。据资料分析丽江古城河水污染的原因，并提出治理河水污染的建议。
【思路点拨】　解答此题的关键是要抓住云南丽江古城河水污染是在其发展旅游之后产生的；治理河水污染的措施应从源头抓起，加强管理。
【解析】　根据题意可知，丽江古城河水污染是因游客剧增，生活垃圾乱丢、生活污水随意排放所致。治理河水污染措施有：通过减少游客数量来控制污染源；加强管理，使污水达标排放；建立污水处理设施；加强教育，提高游客的环保意识等。
【答案】　原因：游客剧增，旅游(服务)业迅速发展，生活污水量猛增且(未经处理、不达标)排入河中。
建议：合理控制进入古城的游客量，将游客接待转向新城区，逐渐实现古城“外住内游”；严格执行污水达标排放，控制生活污水直接向河中排放，兴建污水排放管网；兴建污水处理设施，提高生活污水集中处理率。
备选例题(教师用书独具)
　结合下列材料，回答问题。
材料一　据水利部门对全国约700条大中河流近100
000千米河长检测的结果表明：我国现有河流近一半的河段受到污染，1/10的河流长期污染严重，水已失去使用价值。
材料二　2008年中国七大水系水质类别比例图
(1)在我国七大水系中，水污染最严重的是________水系，从空间分布看________地区的水质较好。
(2)试分析导致我国河流水质出现地区差异的主要原因。
(3)河流污染会有什么危害？
(4)根据我国河流污染的现状，谈谈防治措施。
【解析】　本题主要以图文资料为背景，考查了河流污染的状况、污染的原因、带来的危害及防治的措施等内容。结合图文信息，运用所学知识和原理分析问题是解答本题的关键。解答本题需要关注以下几点：①根据图例判断水系的水质状况，进而总结空间分布；②河流的自净能力和排入的污水量共同影响河流的水质；③河流污染会危害人体健康和生态系统，影响工农业生产；④河流污染的防治应从控制污染源、加大资金技术投入、注重法规管理、提高人们环保意识等方面展开。
【答案】　(1)海河　南方
(2)①南方河流流量大，自净能力强；②北方降水少，河流自净能力差，且重工业发达，排放污染物多。
(3)危害人体健康；对工农业生产造成危害；对生态系统造成危害。
(4)积极推行清洁生产；提升工业污染防治水平；建立污水处理厂，确保污水达标排放；加强管理，以管促治；加强宣传，提高公民环保意识。(答对其中3点即可)
[图表展示]
教材P16图2.2　河道中水的净化作用
[解图精要]
　由图中可知：该图说明了河流对河水中污染物的净化作用，河道的不同部位，净化作用也不完全相同。归纳如下表所示：
部位
净化作用的物质
净化作用
上层
适量的藻类及其他
绿色植物
生物净化
中层
河水
物理净化、化学净化
底部
河床底泥和微生物
物理净化、生物净化
[图表应用]
读上图，回答：
　(1)水体的自净主要是通过下列哪些过程实现的(　　)
①物理净化　②化学净化　③生物净化　④水体循环
A．①②④　　　　　　　　B．②③④
C．①③④
D．①②③
(2)下列天然水净化作用中，属于化学净化作用的是(　　)
A．混合
B．沉淀
C．分解、凝聚
D．微生物的氧化、分解
【解析】　第(1)题，水体的自净包括物理净化、化学净化、生物净化三个过程。第(2)题，混合、沉淀属于物理净化作用，微生物的氧化、分解属于生物净化作用。
【答案】　(1)D　(2)C
　教材第19页思考
【答案】　1.该事件是瓦尔迪兹号油轮触礁后，约4万立方米原油泄漏造成的污染。
2．此次污染导致300万只海鸟丧生，同时对海区的浮游生物、海洋鱼类、海鸟、海兽、底栖动物的生存均造成了长期而深远的影响。
课堂双基达标
一、选择题
赤潮是在特定的环境条件下，海水中某些浮游植物、原生动物或细菌暴发性增殖或高度聚集而引起水体变色的一种有害生态现象。读下图，完成1～2题。
2001～2005年各海区赤潮发生情况比较
2001～2005年赤潮发生次数月度变化
1．关于赤潮的成因和分布的叙述正确的是(　　)
A．近海城市污水和近海养殖污染会加剧赤潮灾害
B．全球气候变暖有助于减弱赤潮灾害
C．全年皆有，1～3月多发
D．我国沿海地区，尤其是较为封闭的渤海最多
2．关于赤潮的危害和治理的叙述正确的是(　　)
①赤潮会破坏海洋渔业和水产资源　②赤潮对人类健康没有危害　③应该使用遥感技术加强对赤潮的监测和预报　④沿海地区应该禁止海水养殖，防止海水富营养化
A．①③　　　B．②③　　　C．①④　　　D．②④
【解析】　第1题，近海城市污水和近海养殖污染会导致水体富营养化从而引发赤潮，全球气候变暖易导致赤潮的发生；从图中可以看出赤潮多发生于5、6月份，东海为我国赤潮发生最多的海域。第2题，人类食用被赤潮污染的海产品，可能会导致生病或死亡；为防止海水富营养化，沿海地区应该合理进行海水养殖，而不是禁止。
【答案】　1.A　2.A
二、综合题
3．某水库是该地的重要饮用水源地，其沿岸土地利用类型的变化，对河流水质产生了明显的影响。下图示意该水库集水区域土地利用类型和水质的变化趋势(水质污染综合指数高表示污染严重)。读图，结合有关知识，完成下列问题。
(1)指出2004～2005年该水库水质变化的总体趋势，并分析原因。
(2)简述改善库区水质的主要措施。
【解析】　第(1)题，由图中可以看出该水库的水质污染综合指数呈现上升趋势，所以水质变化的总趋势是水质恶化。2004～2005年该地区的耕地、居民点用地面积增加，混合林地、水域和裸地面积减少，导致污染源增加，使水质恶化。第(2)题，减少污水的直接排放、增加林地及水域面积、加强宣传教育提高环保意识等，可以减少对水体的污染。
【答案】　(1)总体趋势：水质趋于恶化。原因：混合林地、水域和裸地面积减少，并主要转化为居民点用地和耕地，污染源增加，使水质恶化。
(2)加强教育宣传，提高水源保护意识；禁止生产废水和生活污水直接排放；封山育林，保持森林植被；采取生态护岸、退耕还湖等措施。
4．下图为某流域示意图。读图，回答问题。
(1)指出A支流的主要污水来源，并分析这些污水排入河流所产生的危害。
(2)分析B流域中农业土地利用整体布局所产生的生态效益。
【解析】　第(1)题，A河流沿岸有居民点和化工厂，因此污水的来源主要是工业废水和生活污水。废水和污水排入河流造成的最直接的影响是水质变坏，进而造成河流生态系统的破坏。第(2)题，B流域用地结构非常合理，地势低平的地区是耕地，地势稍高的缓坡种植果树，坡度较大的山顶是林地，可以增加空气中的水汽，增加降水的频率，使气温的变化趋向缓和。
【答案】　(1)工业废水；生活污水。水质下降，破坏河流生态系统。
(2)涵养水源，保持水土；减轻水污染；调节小气候。
一、选择题
1．下列关于水体自净能力的理解，正确的是(　　)
A．水体的自净能力就是水体对人类破坏活动的抗御能力，人类的破坏力越大，水体的自净能力就越强
B．由于水体具有自净能力，因此，不会产生水体污染现象
C．水体的自净能力是有限度的，当人类向水体中过量排放污染物及有害物质时，水体会永久性地丧失自净能力而发生水污染现象
D．水体具有自净能力，当其对废弃物的容纳和消除能力小于排放数量量，就会出现环境问题
【解析】　本题考查水体的自净能力。水体具有自净能力，但具有一定的限度。当人类向水体中排放的污染物超过水体的自净能力时，便会产生水污染现象。
【答案】　D
经过两年多的综合整治，曾被济南市民称为“小黑河”的小清河又碧波重现，实现了生态环境的完美回归。据此完成2～4题。
2．该市排入小清河的污水来源是(　　)
A．工业和生产废水及地面污水
B．上游来水
C．海水倒灌
D．地下泉水
3．过去该市的河水黑臭，不能为生产和生活利用，你认为要解决居民用水最迫切、最经济、最有效的办法是(　　)
A．大量抽取地下水
B．海水淡化
C．建立大型污水处理厂，关闭所有化工厂
D．将自来水厂的取水口移至城市河流上游未受污染的河段
4．引水补源，对小清河水质改善起到了立竿见影的作用，其原因最不可能的是(　　)
A．增强了河水的自净能力
B．对污水起到了稀释作用
C．将污水带到了河流下游
D．加速了水中重金属的富集
【解析】　第2题，水中的污染物多种多样，工业和生活废水及地面污水是最主要的污染源。第3题，解决河水黑臭问题必须要从污水源头控制，而A项做法过于被动，只治标不治本；B、C两项做法成本太高，目前大规模的海水淡化和关闭所有化工厂不现实。第4题，引水补源一方面对污水起到了稀释作用，另一方面将污水带到了河流下游，同时增强了河水的自净能力，但无法加速水中重金属的富集，且富集会造成更大的环境问题。
【答案】　2.A　3.D　4.D
读“化肥的污染示意图”，完成5～6题。
5．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
6．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．①③④⑤
C．①②④⑤
D．②③④⑤
【解析】　第5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6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。
【答案】　5.B　6.B
7．“三湖(太湖、巢湖、滇池)”是国家重点治理的湖泊，下列不属于造成水体富营养化污染的主要原因的是(　　)
A．三个湖泊周围地区人口众多，且都邻近大城市，污染物排放多
B．三个湖泊水体相对封闭，水流速度均较缓慢
C．为了保持足够的水量，建造大量水利工程以储蓄水量，致使水流速度更为缓慢
D．周围地区气候干旱，水资源利用量大
【解析】　周围地区气候干旱、水资源利用量大往往形成的是缺水现象，但“三湖”周围气候都较湿润。
【答案】　D
2011年6月4日，位于渤海中南部海域的蓬莱19－3油田连续发生溢油事故。截至9月6日，溢油导致累计5500多平方公里的海水受到污染，给渤海海洋生态和渔业生产造成严重影响。据此回答8～10题。
8．若泄油区内的鱼类迅速死亡，则有关鱼类死亡原因的叙述正确的是(　　)
①油膜覆盖海面，水中异常黑暗，鱼类缺少必要的光照
②油膜覆盖水面，海水中缺氧，鱼类窒息　③海水严重污染，鱼类中毒　④石油比较黏稠，鱼类难以游动
A．①②
B．①④
C．②③
D．①②③④
9．下列对油污的处理方案中，对海洋环境影响最小的是(　　)
A．喷洒强效洗涤剂，使油污迅速分散
B．利用吸油毡、麦秆等物质吸收，集中处理
C．直接用燃烧法清除
D．播撒粉状石灰，使油污分散
10．海洋石油污染中，危害最严重的是(　　)
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．偶发的大型油轮泄漏事故
【解析】　第8题，石油污染造成鱼类迅速死亡的原因主要是鱼类中毒和缺氧窒息两方面。第9题，将石油从海水中取走是最好、最环保的办法。第10题，偶发的大型油轮泄漏事故，使大量石油直接入海，引发附近海域严重污染，对海洋和附近海岸的生态系统和人们的生产生活造成严重影响，且危害持续时间比较长。
【答案】　8.C　9.B　10.D
二、综合题
11．太湖每年都会发生蓝藻现象，并造成无锡市饮水危机。阅读材料与图，完成下列问题。
材料一　水华是蓝藻大量死亡腐败后在水面形成的一层蓝绿色且有腥臭味的浮沫。蓝藻一年中在水中随季节上下移动、漂浮。太湖蓝藻每年一般在5月底6月初发生，多见于湖区周围的小水湾等水体流动性差的水域。
材料二　近20年来，化学工业是太湖地区经济发展的重要产业之一，大小工厂遍布太湖周围地区。工业发展对劳动力的需求，使太湖地区人口密度达到每平方千米1000人左右。
材料三　城镇化的发展，使农业用地锐减，为了维持粮食总产量的相对稳定，大量使用化肥、农药和除草剂。农村也开始大量使用抽水马桶，粪便污水处理能力极其有限。
(1)蓝藻的发生和水污染有关，引起太湖水污染的主要原因是________、________和________的排放。这些原因造成湖水中________、________等物质含量大量增加，导致湖水的________化。
(2)试分析太湖每年发生蓝藻现象的主要原因。
(3)有关专家对太湖污水处理提出如下治理方案：把环太湖地区的污水集中起来，经过预处理后，穿过南通，送到黄海边生长着芦苇等植被的滩涂，最后排入大海。请你评价该方案的优缺点。
【解析】　本题围绕太湖水体富营养化展开。富营养化是人类由于无节制排放污水，使水体中氮、磷等元素浓度提高，导致藻类迅速繁殖而产生的一种有害现象。富营养化的形成除了氮、磷等营养元素浓度提高外，还需要气温、环境等条件的配合。对于太湖的富营养化，题目在引导分析了原因之后，接着提出了一种解决措施，并要求分析该措施的优缺点。要学会研究性学习的基本思路：“发现问题→探究问题的成因→提出解决问题的措施”。
【答案】　(1)工业污水　农业污水　生活污水　氮　磷　富营养
(2)自然原因：太湖初夏季节水温高、水位低、水体流动性差。人为原因：工业污水、农业污水与生活污水大量排放，湖水氮、磷含量高，富营养化现象严重。
(3)优点：污水经过芦苇等植被的生物净化，从根本上解决了太湖地区污水的处理与排放问题。　缺点：运输线路长，需要投入大量的人力与物力，且要协调各方力量。
12．(2013·课标全国卷Ⅱ)下图示意环太湖地区六大名泉分布。历史上六大名泉都以水质优而著称。周围山区是这些名泉的水源补给区。近年来，泉水受到污染，部分污染物指标超出国家饮用水标准。
说明环太湖地区六大名泉泉水污染造成的危害和难以治理的原因。
【解析】　本题以太湖流域的六大名泉受污染为背景材料，考查水污染的危害、泉水污染治理困难的原因等。泉水受污染的危害主要从饮用水源和灌溉水源的角度来分析，饮用水污染主要对人类的健康造成威胁，灌溉水污染主要通过土壤进入到人的食物链，危害人体健康。
【答案】　危害：泉水(地下水)是重要的饮用水源，人饮用受污染的泉水会危害身体健康；引用泉水(地下水)灌溉，会污染土壤，导致农产品质量下降(污染物超标)。
原因：泉水(地下水)(更新速度慢，)自然净化周期长；(深埋地下)人工净化困难；涉及地区广，需区域联动共同治理。