1、第二章 环境污染与防治 第一节 水污染及其成因 【自主预习】一、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、_能力。必备知识自主学习 同化 2.天然水体的净化作用:(1)净化机理。(2)自净能力的比较:河流水湖泊水地下水。(3)意义:掌握不同水体的_,充分利用水体的_,就能以最经济 的方法控制和治理_。自净规律 自净能力 水污染 3.水污染定义:【思考】因为水体有自净作用,所以就不用担心水污染问题吗?提示:不是。人类排放污染物的速度超过水体自净速度就会导致水污染。二、水体污染现象 1.水体富营养化:(1)成因:_、_等营养物质过多。(2)表现。氮 磷(3)危害。(4)典
2、型案例:太湖的富营养化现象。【思考】水体富营养化会使水生植物加速生长吗?提示:不会。水体富营养化会导致藻类过度繁殖,藻类聚集在水体上层,遮蔽阳 光,使湖中植物光合作用受阻而死亡。2.海洋石油污染:(1)污染源:近海石油_、加工和_过程中,流失到海洋中的大量石油。(2)危害:给被污染区生物带来灭顶之灾。(3)典型案例:瓦尔迪兹号油轮泄漏事件。开采 运输【自我小测】1.下列自净能力最强的为()A.长江 B.黄河 C.太湖 D.青海湖【解析】选A。长江的水量大且更新速度快,因而自净能力最强。2.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
3、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时,就会出 现环境问题【解析】选D。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 污染物在某一时段超过水体的自净能力时,便会产生水污染现象。3.21世纪是向海洋进军的时代,近年来我国海洋污染却有不断加重的趋势。治理我国海洋污染的根本途径有()清洁生产,提高资源利用率 广开源流,开发利用新能源 配备除污船,随时清除海上油污和垃圾
4、 综合利用,变废为宝 无害化处理,实行达标排放 A.B.C.D.【解析】选D。治理海洋污染的根本措施需要从根源找起,人为原因是最主要原 因,广开源流,开发利用新能源、配备除污船,随时清除海上油污和垃圾,属 于治标不治本。4.近年来赤潮在我国时有发生,当赤潮发生时,海水中的某些微小浮游生物大量 繁殖,使水体呈现红、紫等颜色,并对其他生物造成危害。下列说法中不正确的 是()A.赤潮是目前在全球较为普遍且日趋严重的水污染现象 B.含氮、磷等营养物质广泛使用与排放是发生赤潮的主要原因之一 C.在封闭的海湾容易发生赤潮 D.赤潮的发生是与人类活动无关的自然现象【解析】选D。赤潮是目前在全球较为普遍且日趋
5、严重的水污染现象;含氮、磷 等营养物质广泛使用与排放是发生赤潮的主要原因之一;封闭的海湾水体自净 能力弱,容易发生赤潮;赤潮的发生与人类活动向水体中排放大量的氮、磷等营 养物质有关。5.下列有关河流不同位置净化机理的说法,不正确的是()A.在河流的上层,主要是通过物理净化 B.在河流的中层,主要是通过水体的物理净化和化学净化 C.在河流的底层,主要是通过底泥的吸附作用和微生物的分解净化 D.在河流的上层,主要是通过绿色植物的光合作用消耗二氧化碳,放出氧气,补 充水体中的溶解氧【解析】选A。在河流的上层,主要是通过绿色植物的光合作用消耗二氧化碳,放出氧气,补充水体中的溶解氧;在河流的中层,主要是
6、通过水体的物理净化和 化学净化;在河流的底层,主要是通过底泥的吸附作用和微生物的分解净化。关键能力合作学习 一、水体的自净能力与水污染 1.不同水体的自净能力: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2.水中溶解氧与水体自净作用的关系:在生物净化过程中,需要消耗一定量的溶解氧。溶解氧含量可作为水体自净能 力的标志,如下图所示:3.河道中不同层面的净化过程: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,既补充水中氧气,又除去过多的二氧化碳中层河水发生物理作用;发生化学反应,使污染物的形态发生变化,
7、浓度降低下层河床底泥、微生物河床底泥吸附部分污染物;微生物通过生化过程将污染物吸收转化【典例通关】【典例1】下面图1、图2及表格是黄河中游某支流一水文站的实测结果,据此回 答下列问题。材料一 图1表示该支流该水文站的各月平均径流量;图2表示该水文站某日DO(溶解氧)量和气温的变化情况。材料二 水中溶解氧量是水质重要指标之一,如果水中有机物含量较多,其耗氧 速度超过氧的补给速度,则水中DO量将不断减少,甚至可接近于零,这时有机物 在缺氧条件下分解就出现腐败发酵现象,使水质严重恶化。不同温度下DO(溶解氧)饱和值表 水温/25262729313234DO饱和值/(毫克/升)8.158.007.85
8、7.657.437.307.20(1)从图1中可以看出,该支流降水主要集中在 季节,该河流以 补给为主。(2)由图2可以看出,水温与DO(溶解氧)的曲线呈 相关。当地黄金生产 及造纸、食品加工等乡镇企业的排污造成该河段枯水期富营养化严重,在凌晨 5:00,河水的DO的饱和度仅为 ,但在午后,DO出现过饱和,如在18:00,DO 饱和度可高达110%。其主要原因是什么?(3)结合所学知识,提出控制该地水污染的措施(至少三条)。【思路点拨】解答本题可以从以下思路进行:【解析】第(1)题,从图1中可以看出,河流径流量在7、8、9、10月最大,而此时 黄河中游正值雨季,因此应该是以雨水补给为主。第(2
9、)题,从图2中可以看 出,DO随水温的升高而升高,随水温的降低而降低,因此呈正相关。DO饱和度=DO/DO饱和值。第(3)题,控制水污染既要从源头上减少污染物的排放,也要加 大河流的排污能力。答案:(1)夏秋 雨水(2)正 68%72%水温增高,饱和值下降;光照增强,光合作用产氧量增加。(3)污染较重的小工业停产;对工农业及生活污水进行处理;减少枯水期 用水,使流量增加;调整生产过程,适当在洪水期排污。【补偿训练】图1为我国西南某区域等高线地形图,图2为图1中河流实测化学耗氧量 COD(mg/L)水质状况曲线图(注意:COD的数值越大,则水体污染越严重)。读图 回答下列问题。(1)简要说明图1
10、中所在地主要的污染源及其原因。(2)据图2,描述处河流水质随时间变化特点并分析原因。【解析】第(1)题,处位于铁路和高速公路线附近,噪声污染大;位于城区河流 的下游,生活和生产排放的污水较多。第(2)题,影响水质的因素可从水量大小、流速快慢等角度分析。答案:(1)噪声污染,靠近铁路和高速公路线;水体污染,来自上游城区的污染物 较多。(2)特点:夏秋季节水质好,冬春季节水质差;夏秋季节约达级水标准,冬春季 节约为级水标准。原因:夏秋季节受夏季风影响,降水丰富,河流水量大,流速快,净化能力强;冬 春季节降水少,河流水量小,流速慢,自净能力差。二、水体污染现象 1.水污染的主要污染源:(1)工业废水
11、:各类工矿企业在生产过程中排放的液态废弃物,具有量大、面广、成分复杂、毒性大、不易净化、难处理的特点。(2)农业污水:主要来自牲畜粪便、农药、化肥。(3)生活污水:主要是生活中的各种洗涤水,含有无毒有机盐、需氧的有机物、病原微生物,无机盐,如氮、磷的含量也较高。2.水体富营养化的条件:(1)地形条件:较为封闭的海湾、湖泊等水体。(2)水体自身:水体的流动性差,自净能力弱。一方面污染物易于积累,另一方面 静水利于水生植物的繁殖,从而使水体生物群落急剧变化,水体生态系统失去平 衡,造成严重的危害。3.赤潮及赤潮的形成原因:(1)赤潮是海水中某些微小的微型藻、原生动物或细菌在一定的环境条件下爆 发性
12、增殖或聚集在一起而引起水体变色的一种生态异常现象。(2)成因:气候条件:气温越高,越利于赤潮生物的繁殖。环境条件:环境污染,各种含有氮、磷等营养物质的污水大量汇入海洋,造成 海水富营养化。生物条件:蓝藻、绿藻等大量繁殖。水域条件:相对封闭的海湾和湖泊等水体。一方面水体流动性差,自净能力弱;另一方面污染物易于积累,且静水利于水生植物的繁殖。【典例通关】【典例2】(2016全国卷)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
13、利影响。【思路点拨】解答本题可以从以下思路进行:【解析】材料中给出了“引水、蓄水、排水过程都有渗漏”,在此过程中导致 了海水在地表的残留,从而导致土壤盐碱化,影响了陆地植被的生长。同时材料 中给出了“养虾过程中要投饵料、换海水,废水多经地表流入海洋”,因此在此 过程中造成了海水的富营养化。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。【思维拓展】(1)如何理解高位虾池能获得更大的经济效益?提示:随着人们生活水平的提高,对于虾这样的高蛋白食物需求增加,因此发展 高位虾池市场广阔,比农田产值更高。(
14、2)如何能减轻高位虾池对环境的影响?提示:对虾池做好防渗处理;引水和排水都采用防渗漏设施;废水经过处理后再 进行排放等。【补偿训练】下图是我国部分城市、工矿区及农村地下水污染分布示意图。读图回答下列问题。(1)图示地区,地下水污染的空间分布特点是 。(2)简述东北地区城市地下水污染严重的原因。(3)地下水污染产生的影响有哪些?(4)我国不仅地下水污染较严重,而且地表水污染也严重。请你就建设美丽家园 中的“碧水”提出合理化建议。【解析】第(1)题,从北方地区和南方地区污染程度和污染类型差异回答。第(2)题,排污严重而水体自净能力弱,所以污染严重。第(3)题,污染会影响经济、社 会和生态。第(4)
15、题,一方面减少排污,增强人们的环保意识,从技术方面或经济 结构方面减少排污;另一方面工程治污。答案:(1)北方地区比南方地区严重;北方地区以城市和工矿区水污染为主,南方 地区以农村水污染为主(2)自然原因:降水少,径流量小,水体自净能力较弱。人为原因:重工业污染的排入及油气资源的开采。(3)影响经济发展;危害人体健康;破坏生态环境。(4)调整产业结构;推行清洁生产;发展生态农业,控制农业污染;完善城市污水 处理系统;利用法律手段与行政手段,加强水资源的规划和管理。【基础达标】河涌是广东方言中对河流的称谓,在广州地区主要指除珠江干流以外的河 道水系。广州的河涌纵横交错,景色优美,曾经是城区居民的
16、生活水源(下图),随着经济快速发展,生产生活污水不断排入城区内的河涌,污水易在涌内迂回往 复,消散缓慢,导致污染严重。1997年广州开始采取“两闸联控”“抽水补水”等措施整治河涌。其中,“两闸联控”指通过河涌两端闸门的调控,提高涌内水 位,实现涌内水的单向流动,达到“流水不腐”的治理效果。据此完成1、2题。课堂检测素养达标 1.污水易在河涌内迂回往复,主要由于()A.潮汐涨落的影响 B.流域降水集中 C.城区地形起伏小 D.河涌纵横交错 2.适宜采用“两闸联控”措施治理水污染的河涌是()A.乌涌 B.猎德涌 C.海珠涌 D.大冲口涌【解析】1选A,2选C。第1题,涨潮时下游干流河水流入支流,落
17、潮时支流水汇入 干流,从而导致污水易在河涌内迂回往复;我国属于季风气候,多数河流流域降 水均较集中,这不是污水易在河涌内迂回往复的主要原因;据图中河涌分布分析 可知,城区地形北部发育多条河流,地势较高,南部河道密集、河道较宽,地势较 低,城区地势起伏大;我国南方河网密集,河涌纵横交错,这不是污水易在河涌内 迂回往复的主要原因。第2题,由材料可知,“两闸联控”指通过河涌两端闸门 的调控,提高涌内水位,实现涌内水的单向流动,达到“流水不腐”的治理效果。由图知,乌涌、猎德涌、大冲口涌均是单向涌,除河口局部受潮汐影响外,大多 数水流顺畅,污水迂回往复范围小;只有海珠涌与珠江相连,联通两个河道,地势 较
18、低洼,河网密集,受潮汐涨落影响较大,最适合通过“两闸联控”措施治理水 污染。下图是某区域水资源循环利用模式示意图。读图,完成3、4题。3.图中字母含义表述正确的是()A.a表示污水处理,b表示污水收集 B.a表示污水排放,b表示污水处理 C.a表示水的利用,b表示水的污染 D.a表示水的污染,b表示污水处理 4.如果区内某水体发生了富营养化,可行的治理措施是()A.增加来水量和增加出水量 B.减少来水量和增加出水量 C.减少来水量和减少出水量 D.增加来水量和减少出水量【解析】3选A,4选A。第3题,图中b表示供水系统利用后受污染的水体被收集起 来;a表示的是废水经过处理,一部分进入供水系统被
19、循环利用,另一部分被排放 出去,进入区内水体的循环系统。第4题,区内某水体发生了富营养化,说明水体 受到污染,有机质含量高,且与其他水体交换量小,可通过增加来水量和增加出 水量来净化水质。(2020长沙模拟)2010年4月20日,墨西哥湾发生漏油事件,造成严重海洋污染,有关专家担心浮油可能“侵入”大西洋,甚至漂向欧洲沿海,读墨西哥海域示意 图,回答5、6题。5.可能使浮油“侵入”大西洋,漂向欧洲沿海的洋流是()墨西哥湾暖流 阿拉斯加暖流 加利福尼亚寒流 北大西洋暖流 A.B.C.D.6.海洋石油污染产生的影响有()不利于旅游业发展 降水剧烈变化 海洋生态系统被破坏 引发赤潮 A.B.C.D.【
20、解析】5选B,6选A。第5题,根据所学知识,墨西哥和欧洲西海岸会通过墨西哥 湾暖流和北大西洋暖流取得联系,浮油也可以通过这两个洋流由墨西哥漂到西 欧;阿拉斯加暖流和加利福尼亚寒流不经过欧洲。第6题,石油污染影响海洋环 境,破坏海滨风景,影响海滨美学价值,影响旅游业发展;石油漂浮在海面上,迅 速扩散形成油膜,减少海水蒸发,但不会引起降水的剧烈变化;油膜形成可阻碍 水体与空气的氧气交换,影响海洋浮游生物生长,破坏海洋生态平衡;赤潮产生 的原因是含氮、磷的污染物排放到海洋中引起,与石油污染没关系。阅读漫画胎儿绝不出生的N个理由,完成7、8题。7.导致漫画反映的水体污染的原因是()A.水体富营养化 B
21、.废热水的排放 C.寄生虫的大量繁殖 D.重金属的排放 8.湖泊出现漫画中的问题时,会使湖泊中()种群数量增加 生态系统趋向复杂 鱼类大量死亡 生态系统变得简单 A.B.C.D.【解析】7选A,8选D。第7题,第三幅图中的“老子是太湖蓝藻”是题眼,说明漫 画反映的是水体富营养化。第8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。(2020山东联考)水体富营养化会使其中的藻类生长茂盛,山东省胶州湾中代 表藻类的叶绿素a浓度较高。如图为山东省胶州湾叶绿素a平均浓度的周年变化 示意图(其中胶州湾内包括南部和北部两个区域)。读图,完成9、10题。9.胶州湾海域
22、叶绿素a平均浓度的水平分布总体格局是()湾内高于湾外 湾外高于湾内 南部高于北部 北部高于南部 A.B.C.D.10.与8月份相比,2月份胶州湾北部海域叶绿素a浓度较高的主要原因是()A.2月份冬季风强劲,海水上涌输送的营养盐类物质较多 B.2月份降水量较大,河流携带来的营养盐类物质较多 C.2月份晴天日数多,表层海水中浮游植物繁殖量增多 D.2月份海水温度高,表层海水中浮游植物繁殖速度快【解析】9选D,10选A。第9题,读图可知,胶州湾海域中叶绿素a平均浓度的水平 分布格局,无论在什么季节均呈现北部高于南部、湾内高于湾外的特点。第10 题,胶州湾地处山东半岛东南部,2月份正值冬季,冬季风强劲
23、,表层海水由西北 向东南流,导致北部近海海底海水形成上升流(上涌),从海底输送到表层海面的 营养盐类增多,为浮游植物的生长提供了有利条件,从而导致胶州湾北部海域叶 绿素a浓度较高。【能力提升】1.(2020吉林模拟)阅读材料,回答问题。九洲江全长168千米,流经广西境内陆川、博白两县10镇,汇入广东湛江饮 用水源地鹅地水库,前些年,九洲江上游发展起2 000多家养殖企业,粪便直 排,九洲江一度污水横流。2014年粤桂两地联手治理九洲江,本着要让河流恢复 健康生命,又要保百姓生计的目的,实行“河长制”治水管水;3年整治成效初显,水清了、岸绿了,百姓钱袋子更鼓了。推断九洲江“河长制”围绕养殖户治理
24、养殖污染采取的措施。【解析】治理养殖污水的措施,可能是在河流沿岸划定禁养区,清理拆除养殖场。给予养殖户拆迁补偿,选建新址。培训养殖户生态养殖技术,促进养殖业升级,发展沼气,进行清洁生产,增加养殖户收入。加大发展现代特色农业示范区,引 导养殖户产业转型,减少对水域的污染。加强环境监管,治理违法养殖。答案:河流沿岸划定禁养区,清理拆除养殖场;给予养殖户拆迁补偿,选建新址;培训养殖户生态养殖技术,促进养殖业升级(如发展沼气等),增加养殖户收入;加大发展现代特色农业示范区,引导养殖户产业转型,增加农民的收入来源,增 加农民保护环境的积极性;通过加强环境宣传教育和监管,治理违法养殖。【补偿训练】府河,发
25、源于湖北大洪山山麓,流经随县、广水、安陆、云梦、应城等县市,进 入孝感市区后穿武汉市东西湖、黄陂、江岸三区,至汉口谌家矶注入长江,全长 385千米,曾经是两岸百姓生活和生产的主要水源。根据水功能区划,府河为排 污控制区,即允许排污但不可肆意排污,绝不可新增排污量、排污点。汉口北位 于府河下游武汉段,人民网登载了几幅有关汉口北环境污染的照片,从上游沿河 而下40余千米,场面令人触目惊心。说明府河武汉段排污严重的原因并提出治理措施。【解析】根据材料可知,排污严重的原因主要是工业废水排放,生活垃圾、建筑 垃圾堆放,河床开挖“钓鱼池”等。治理措施包括合理规划,完善城市功能;治 理城市水污染,建设城市污
26、水、垃圾处理厂,对污水与垃圾进行无害处理;定期 进行水体污染源调查,加强水源上游水质监测;依法治理污染源等措施。答案:原因:工业废水排放,生活垃圾、建筑垃圾堆放,河床开挖“钓鱼池”。措施:合理规划,完善城市功能;治理城市水污染,建设城市污水、垃圾处理厂,对污水与垃圾进行无害处理;定期进行水体污染源调查,加强水源上游水质监测;依法治理污染源。2.(2020恩施高二检测)阅读图文材料,完成下列要求。大量使用抗生素,将造成环境中抗生素残留的广泛存在与细菌耐药的传播 扩散,进而可能影响生态环境与人类健康。我国2013年使用的16.2万吨抗生素 中,兽用占52%,人用占48%。下图为我国各流域水体中抗生
27、素的排放密度图。试说明我国各流域抗生素排放的地区差异及主要原因,简要说明滥排抗生素对 环境所产生的影响。【解析】我国各流域抗生素排放的地区差异可以从图中直接读取。抗生素主要 用于人类及人工养殖业,因此,人口分布、养殖业的规模会对抗生素的分布造成 影响。我国东部、南部地区人口多,人用及排放抗生素总量大。养殖业规模大,兽用及排放抗生素总量也大。(西部地区人口较少,人用、兽用及排放抗生素总 量也较少。)对环境产生的影响:任意排放含抗生素的污水,会对环境造成污染,污染水体、土壤,危及自然环境中野生动物的生长繁殖。对人类的身体健康也 会产生危害。答案:我国东部、南部各流域抗生素使用量大,排放多,(尤以海
28、河流域、珠江流 域、太湖流域为最多,)西部流域较少。主要因为东部、南部地区人口多,人用 及排放抗生素总量大。养殖业规模大,兽用及排放抗生素总量也大。(西部地区 人口较少,人用、兽用及排放抗生素总量也较少。)滥用抗生素对环境所产生的影响有:污染水体;污染土壤;危害生物多样性;危害 食物及食品安全。3.阅读材料,回答问题。华北平原多年来以开采深层地下水为主,是我国严重的高氟水地区。人类 若长期饮用氟含量高的水,会出现腿疼、胳膊疼、牙黄、胳膊伸不直等各种疾 病。高氟水的形成受到背景岩石、气候、地温环境及人类活动等的影响。下图 为华北平原地下水氟含量与岩石氟含量的相关关系示意图。分析华北地区高氟水的成
29、因,并给出两种减轻当地高氟水危害的措施。【解析】高氟水的形成受到背景岩石、气候、地温环境及人类活动等的影响;华北地区高氟水的成因与开采深层地下水有关:华北地区水资源不足,以开采深 层地下水为主,深层地下水埋藏深,更新效率慢;与含氟岩石接触时间长,地下岩 石含氟量高。减轻当地高氟水危害的措施主要从解决当地水资源不足的角度出 发:跨流域调水,解决当地水资源紧张状况,避免过度开采深层地下水;采用水质 净化方法,人工降氟,提高水质;保护生态环境,涵养水源等,增加地表水资源。答案:原因:水资源不足,以开采深层地下水为主;深层地下水埋藏深,更新慢,与 含氟岩石接触时间长;地下岩石含氟量高。措施:跨流域调水
30、;人工降氟,设施净化处理,即通过水处理设备对现有水源进行 氟吸附处理,使其达到饮用水标准;保护生态环境,涵养水源。4.(2020滨州模拟)巢湖位于长江中下游,是我国五大淡水湖之一。该湖入湖 水系众多、水体环境相对封闭、水体更新周期长。近年来,巢湖水体富营养化 日益严重。下图示意巢湖氮、磷营养盐浓度等值线。说明巢湖水体富营养化的空间差异特点及原因,并提出治理的工程措施。【解析】据图可知,巢湖水体富营养化情况自西向东逐渐减弱,主要是因为巢湖 西部城镇数量多、人口密度大,排污量大,加上西部地区有众多的河流,将生产 生活污水带入巢湖,导致西部巢湖水体富营养化较重。治理措施要针对问题的 产生原因回答。工程措施有:针对污水排放问题,可以在当地建设污水处理厂,实现污水达标排放,切断污染源;疏通河道,建设水利设施,加快巢湖与长江的水 体交换,加速水体污染的净化。答案:空间差异特点:自西向东(或自西北向东南)逐渐减弱。原因:与东部相比,巢湖西部城镇数量多、人口密度大;西部河流数量多,入湖污 染物多,水体富营养化更严重。工程措施:建设污水处理设施,实现污水达标排放,切断污染源;完善并扩大巢湖 与长江水循环通道,增加江湖交换水量,提高湖水自净能力。【知识拓展】框图法记忆水污染的危害