科学竞赛题

【专家解说】：答：1、我国最大的自然保护区—阿尔金山自然保护区 在世界屋脊枣青藏高原的北缘，阿尔金山西段与昆仑山东支可可西里山之间，有一个鲜为人知的高原盆地—库木库勒盆地。它位于新疆维吾尔自治区的东南隅，与青海、西藏的交汇处。这个盆地深藏在险峻陡峭的山峰下，自然环境独特、自然资源丰富，就象一块未曾雕琢的翡翠，保持着混饨初开的原始状态。由于这以山势险峻、气候多变，严寒缺氧，所以阻碍了人们对它的认识和了解，在漫长的岁月里，笼罩着一片神奇的色彩。 1982年，这里建立了一个高原类型的保护区枣阿尔金山自然保护区，面积为45，000平方公里，平均海拔高度4，200米，是目前我国面积较大、海拔较高的综合型自然保护区。 2、一颗扣式电池可以污染60万公升的水源。 3、一.环境污染对生物的不利影响. 环境污染对生物的生长发育和繁殖具有十分不利的影响，污染严重时，生物在形态特征、生存数量等方面都会发生明显的变化。下面分别讲述环境污染在酸雨、有害化学药品、重金属和水体富营养化四个方面对生物的危害。 1．酸雨对生物的危害 酸雨使土壤和河流酸化，并且经过河流汇入湖泊，导致湖泊酸化。湖泊酸化以后不仅使生长在湖中和湖边的植物死亡，而且威胁着湖内鱼、虾和贝类的生存，从而破坏湖泊中的食物链，最终可以使湖泊变成“死湖”。酸雨还直接危害陆生植物的叶和芽，使农作物和树木死亡。 现在，酸雨造成的危害日益严重，已经成为全球性环境污染的重要问题之一。二氧化硫是形成酸雨的主要污染物之一。随着经济的发展，人类将燃烧更多的煤、石油和天然气，产生更多的二氧化硫等污染物，因此，今后酸雨造成的危害有可能更加严重。我国是世界上大量排放二氧化硫的国家之一，一些地区已经出现了酸雨。例如，我国西南某地区，1982年的三个月内就降了四次酸雨，雨水的pH为3.6～4.6，致使大面积的农作物受害。 早在19世纪中叶，人们就注意到地衣和苔藓植物不能在空气污染严重的城市中存活，烟囱附近的植物叶片往往出现病斑。科学家们经过研究后发现，这些现象都与该地区的大气污染有关，并且可以利用一些植物来监测某个地区大气污染的状况。不同的植物对二氧化硫等大气污染物的敏感程度不同。例如，大气中二氧化硫的含量比较高时，紫花苜蓿、向日葵等的叶片就会很快褪绿，或者叶脉间出现褐色斑块，严重时叶片逐渐坏死。这些植物对大气污染反应敏感，可以用来监测大气污染的状况，叫做大气污染指示植物。 2．有害化学药品对生物的危害 农药是一类常见的有害化学药品。人们在利用农药杀灭病菌和害虫时，也会造成环境污染，对包括人类在内的多种生物造成危害。 许多农药是不易分解的化合物，被生物体吸收以后，会在生物体内不断积累，致使这类有害物质在生物体内的含量远远超过在外界环境中的含量，这种现象称为生物富集作用。生物富集作用随着食物链的延长而加强。例如，几十年前DDT作为一种高效农药，曾经广泛用于防治害虫。美国某地曾经使用DDT防治湖内的孑孓，使湖水中残存有DDT，而浮游动物体内DDT的含量则达到湖水的一万多倍。小鱼吃浮游动物，大鱼又吃小鱼，致使DDT在这些大鱼体内的含量竟高达湖水的八百多万倍。 3．重金属对生物的危害 有些重金属如Mn、Cu、Zn等是生物体生命活动必需的微量元素，但是大部分重金属如Hg、Pb等对生物体的生命活动有毒害作用。生态环境中的Hg、Pb等重金属，同样可以通过生物富集作用在生物体内大量浓缩，从而产生严重的危害 4.Hg对水蚤生命活动的影响 通过演示实验可以看出，Hg对水蚤有毒害作用。科学家们发现，自然界中的Hg在水体中经过微生物的作用，能够转化成毒性更大的甲基汞。在被甲基汞污染了的海水中，藻类植物改变了颜色，海鱼也大量死亡。科学家们还发现，质量浓度仅为4mg/L的PbCl2溶液，就能明显地抑制菠菜和番茄正常地进行光合作用。可见，Hg、Pb等重金属对于生物的正常生命活动是十分有害的。 5．富营养化对生物的危害 富营养化是指因水体中N、P等植物必需的矿质元素含量过多而使水质恶化的现象。水体中含有适量的N、P等矿质元素，这是藻类植物生长发育所必需的。但是，如果这些矿质元素大量地进入水体，就会使藻类植物和其他浮游生物大量繁殖。这些生物死亡以后，先被需氧微生物分解，使水体中溶解氧的含量明显减少。接着，生物遗体又会被厌氧微生物分解，产生出硫化氢、甲烷等有毒物质，致使鱼类和其他水生生物大量死亡。发生富营养化的湖泊、海湾等流动缓慢的水体，因浮游生物种类的不同而呈现出蓝、红、褐等颜色。富营养化发生在池塘和湖泊中叫做“水华”，发生在海水中叫做“赤潮”。工业废水、生活污水和农田排出的水中含有很多N、P等植物必需的矿质元素，这些植物必需的矿质元素大量地排到池塘和湖泊中，会使池塘和湖泊出现富营养化现象。池塘和湖泊的富营养化不仅影响水产养殖业，而且会使水中含有亚硝酸盐等致癌物质，严重地影响人畜的安全饮水。 二.环境与人体健康 随着环境污染的日益严重，许多人终日呼吸着污染的空气，饮用着污染的水，吃着从污染的土壤中生长出来的农产品，耳边响着噪声……环境污染严重地威胁着人体健康 1．大气污染与人体健康 大气污染主要是指大气的化学性污染。大气中化学性污染物的种类很多，对人体危害严重的多达几十种。我国的大气污染属于煤炭型污染，主要的污染物是烟尘和二氧化硫，此外，还有氮氧化物和一氧化碳等。这些污染物主要通过呼吸道进入人体内，不经过肝脏的解毒作用，直接由血液运输到全身。所以，大气的化学性污染对人体健康的危害很大。这种危害可以分为慢性中毒、急性中毒和致癌作用三种。 慢性中毒 大气中化学性污染物的浓度一般比较低，对人体主要产生慢性毒害作用。科学研究表明，城市大气的化学性污染是慢性支气管炎、肺气肿和支气管哮喘等疾病的重要诱因。急性中毒 在工厂大量排放有害气体并且无风、多雾时，大气中的化学污染物不易散开，就会使人急性中毒。例如，1961年，日本四日市的三家石油化工企业，因为不断地大量排放二氧化硫等化学性污染物，再加上无风的天气，致使当地居民哮喘病大发生。后来，当地的这种大气污染得到了治理，哮喘病的发病率也随着降低了。 致癌作用 大气中化学性污染物中具有致癌作用的有多环芳烃类和含Pb的化合物等，其中3，4-苯并芘引起肺癌的作用最强烈。燃烧的煤炭、行驶的汽车和香烟的烟雾中都含有很多的3，4-苯并芘。大气中的化学性污染物，还可以降落到水体和土壤中以及农作物上，被农作物吸收和富集后，进而危害人体健康。 大气污染还包括大气的生物性污染和大气的放射性污染。大气的生物性污染物主要有病原菌、霉菌孢子和花粉。病原菌能使人患肺结核等传染病，霉菌孢子和花粉能使一些人产生过敏反应。大气的放射性污染物，主要来自原子能工业的放射性废弃物和医用X射线源等，这些污染物容易使人患皮肤癌和白血病等。 2．水污染与人体健康 河流、湖泊等水体被污染后，对人体健康会造成严重的危害，这主要表现在以下三个方面。第一，饮用污染的水和食用污水中的生物，能使人中毒，甚至死亡。例如，1956年，日本熊本县的水俣湾地区出现了一些病因不明的患者。患者有痉挛、麻痹、运动失调、语言和听力发生障碍等症状，最后因无法治疗而痛苦地死去，人们称这种怪病为水俣病。科学家们后来研究清楚了这种病是由当地含Hg的工业废水造成的。Hg转化成甲基汞后，富集在鱼、虾和贝类的体内，人们如果长期食用这些鱼、虾和贝类，甲基汞就会引起以脑细胞损伤为主的慢性甲基汞中毒。孕妇体内的甲基汞，甚至能使患儿发育不良、智能低下和四肢变形。第二，被人畜粪便和生活垃圾污染了的水体，能够引起病毒性肝炎、细菌性痢疾等传染病，以及血吸虫病等寄生虫疾病。第三，一些具有致癌作用的化学物质，如砷(As)、铬(Cr)、苯胺等污染水体后，可以在水体中的悬浮物、底泥和水生生物体内蓄积。长期饮用这样的污水，容易诱发癌症。 3．固体废弃物污染与人体健康 固体废弃物是指人类在生产和生活中丢弃的固体物质，如采矿业的废石，工业的废渣，废弃的塑料制品，以及生活垃圾。应当认识到，固体废弃物只是在某一过程或某一方面没有使用价值，实际上往往可以作为另一生产过程的原料被利用，因此，固体废弃物又叫“放在错误地点的原料”。但是，这些“放在错误地点的原料”，往往含有多种对人体健康有害的物质，如果不及时加以利用，长期堆放，越积越多，就会污染生态环境，对人体健康造成危害。 4．噪声污染与人体健康 噪声对人的危害是多方面的：第一，损伤听力。长期在强噪声中工作，听力就会下降，甚至造成噪声性耳聋。第二，干扰睡眠。当人的睡眠受到噪声的干扰时，就不能消除疲劳、恢复体力。第三，诱发多种疾病。噪声会使人处在紧张状态，致使心率加快、血压升高，甚至诱发胃肠溃疡和内分泌系统功能紊乱等疾病。第四，影响心理健康。噪声会使人心情烦躁，不能集中精力学习和工作，并且容易引发工伤和交通事故。因此，我们应当采取多种措施，防治环境污染，使包括人类在内的所有生物都生活在美好的生态环 三．环境污染对生物的影响，环境污染与“三致作用” 环境污染往往具有使人或哺乳动物致癌、致突变和致畸的作用，统称“三致作用”。“三致作用”的危害，一般需要经过比较长的时间才显露出来，有些危害甚至影响到后代。 1．致癌作用 致癌作用是指导致人或哺乳动物患癌症的作用。早在1775年，英国医生波特就发现清扫烟囱的工人易患阴囊癌，他认为患阴囊癌与经常接触煤烟灰有关。1915年，日本科学家通过实验证实，煤焦油可以诱发皮肤癌。污染物中能够诱发人或哺乳动物患癌症的物质叫做致癌物。致癌物可以分为化学性致癌物(如亚硝酸盐、石棉和生产蚊香用的双氯甲醚)、物理性致癌物(如镭的核聚变物)和生物性致癌物(如黄曲霉毒素)三类。 2．致突变作用 致突变作用是指导致人或哺乳动物发生基因突变、染色体结构变异或染色体数目变异的作用。人或哺乳动物的生殖细胞如果发生突变，可以影响妊娠过程，导致不孕或胚胎早期死亡等。人或哺乳动物的体细胞如果发生突变，可以导致癌症的发生。常见的致突变物有亚硝胺类、甲醛、苯和敌敌畏等。 3．致畸作用 致畸作用是指作用于妊娠母体，干扰胚胎的正常发育，导致新生儿或幼小哺乳动物先天性畸形的作用。20世纪60年代初，西欧和日本出现了一些畸形新生儿。科学家们经过研究发现，原来孕妇在怀孕后的30天～50天内，服用了一种叫做“反应停”的镇静药，这种药具有致畸作用。目前已经确认的致畸物有甲基汞和某些病毒等。 综上所述,环境污染的危害是巨大的,涉及面广,危害程度大,侵袭性强,且难以治理.我们必须做好每一步环境污染防止的工作,坚持预防为主,防止结合,综合治理的原则,真正地把环境保护与治理同经济,社会持续发展相协调. 4、沼气。沼气是利用人畜粪便、秸秆、杂草、不能食用的果蔬等生物质的废弃物，经过细菌发酵产生的。沼气可以燃烧，而且具有很高的热值。1立方米沼气大约相当于1.2千克的煤或0.7千克的汽油，可供一辆载重30吨的卡车行驶2.8千米；用它做饭，可供五六口之家一日三餐。沼气在燃烧过程中生成二氧化碳和水，不污染空气，也不会危害人们的健康；同时，产生沼气的原料本身就是各种废料，用它们产生沼气可以大大减少垃圾数量，变废为宝。因此，使用沼气既可以节约能源，又不会造成污染。 另一种广泛利用的清洁能源是太阳能。太阳是地球能源的源泉，无论是风能、生物质能、矿物质能还是水利、温差和潮汐能，归根结底都是太阳能的转化形式。但长期以来，直接利用太阳能并没有得到足够的发展。将太阳聚焦，就可以将光能转化为热能。太阳灶就是利用这一原理设计而成：用金属或其他材料制成类似镜面的装置，将阳光反射到某一焦点，便可得到100℃或更高的温度，足够用来烧饭做菜。目前在阳光充足的地方，人们已开始大量使用太阳灶、太阳能热水器和干燥器等。光能也可用来发电。硅电池就可将13％～20％的光能转化为电能。许多电子计算器和其他小型电子仪器现在已采用太阳能电池供电，人造卫星和宇宙飞船也主要依靠太阳能电池提供电力。太阳的光和热还要源源不断地输送到地球达几十亿年之久，所以，在地球的生命期限内，它是一种理想的取之不尽、用之不竭的清洁能源，还有待人们的进一步开发。 地热也是一个巨大的清洁能源库。地球内部聚集了大量的热能。据估计，仅地面以下3000米范围内的地热资源就相当于30000亿吨煤提供的热量，差不多是全世界煤炭年开采量的1000倍。地热可用于取暖、发电，总的来说是一种清洁能源，但当热水在高温高压下冲出地面时可能会造成噪声，有时地下热水中也会含有一些有害物质，因此在使用时应注意避免这些危害。 其他还有氢能与燃料电池，生物质能，各种可再生能源（如水能、风能），洁净燃烧技术（如洁净煤）。