内容正文:
破译新情境——立足“社会责任”,着眼环境问题,体现“生物与环境”的时代性考查
“核心价值”命题“金线”(为什么考)
“知能素养”命题“银线”(考什么)
随着社会的进步、科技与经济的迅速发展,人类越来越认识到环境保护的重要性,我国对环境保护的研究也越来越深入,并提出了一些治理环境的理念和观点。这些理念和观点与生物学科中生态环境的保护相关内容高度契合,近几年高考中以生态文明建设、生态农业为背景和切入点的试题逐年增多,试题大多结合大气污染、水污染、生态恢复等时代热点进行命题。
(1)通过分析生态浮床的原理和作用,了解水污染治理的主要措施。
(2)通过对垃圾分类和无害化处理,明确生活环境治理的主要措施。
(3)通过对“碳中和”与“碳达峰”的认识,树立环境保护意识,增强社会责任感。
探究路径(一) 生态浮床与水污染治理
[见识新情境]
生态浮岛,又称人工浮床、生态浮床等。它以水生植物为主体,运用无土栽培技术原理,以高分子材料等为载体和基质,应用物种间共生关系,充分利用水体空间生态位和营养生态位,从而建立高效人工生态系统,用以削减水体中的污染负荷。 “纳米曝气—生物膜—水生植物”一体化生态修复集成系统是当前城市黑臭河道治理常用技术手段,该系统分别从水体增氧、微生物负载增殖、植物吸收降解等途径对黑臭水体进行全面水质净化,能有效地消除水体黑臭,提高水体的自净能力,从而实现对河道的生物修复。图1是该河道引清渐推生态修复工程流程图,图2是该河道的模拟修复示意图。
[追根于教材]
1.水体富营养化会导致藻类大量繁殖,进而破坏水体环境,导致水生动植物大量死亡,请分析原因。
提示:水体富营养化引起藻类等浮游生物大量繁殖,由于其繁殖过程中消耗大量的氧气,引起水体溶氧量下降,造成鱼类等缺氧死亡。生物的遗体会被厌氧微生物分解,产生硫化氧、甲烷等有毒物质,加剧了生物的死亡,进一步破坏生态系统的稳定。
2.纳米曝气机可产生纳米级的细小气泡,能快速增加水体溶解氧,提高治污效果的原因是什么?
提示:纳米曝气机能快速增加水体溶解氧,有利于增强好氧生物的有氧呼吸,促进河道中的污染物加速降解,从而提高治污效果。
3.沉水植物对于提高水体自净能力和保持水体清洁状态具有重要作用。在向河道内移栽沉水植物之前,先引进清水的目的是什么?与浮床上的挺水植物相比,沉水植物在净化水体效果方面的优点有哪些?
提示:增加水体透明度,有利于沉水植物的光合作用,促进生长。沉水植物根、茎、叶均完全沉浸,可以从底泥中吸收N、P 等元素,增加水体溶解氧的含量。
探究路径(二) 垃圾分类与生活环境治理
[见识新情境]
我国的环境治理已取得了很好的成效,在治理前,我国部分地区的污染处理模式是“污水靠蒸发,垃圾靠风刮”,生活垃圾和污水得不到较好的处理。单纯套用其他地区生活垃圾的分类、处置及管理方式,不能满足这些地区生活垃圾的处理需求。为解决这些地区生活垃圾及污水处理的问题,某学院提出了如图所示的治理方案。
[追根于教材]
1.厨余垃圾主要包括居民日常生活产生的食物残渣(如剩菜、剩饭等)、厨房下脚料(菜根、菜叶等)和果皮等,这部分垃圾可发酵产生沼气,参与发酵的微
生物的作用是什么?这些微生物可将垃圾中的有机物分解成无机物或沼气,此过程中发生的能量变化主要是什么?
提示:将垃圾中的有机物分解为无机物。有机物中的化学能转变成热能。
2.包装垃圾如纸杯、塑料袋等,若通过焚烧处理,其有害产物可能会出现在南极企鹅体内,原因是什么?
提示:生态系统的物质循环具有全球性。
3.有害垃圾主要包括废旧电池、过期药物等,此类垃圾若进入土壤或水体中,其中的重金属离子等物质对人类的危害较大,请分析原因。
提示:重金属通过食物链(和食物网)逐级积累富集,最后可能出现在人体内。
4.若某处土壤堆积的生活垃圾过多,则会导致该处土地失去功能,此时要提高其稳定性,可采取的措施有哪些?
提示:对该处的生活垃圾进行合理化处理,实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
探究路径(三) 森林碳汇、碳中和与碳达峰
[见识新情境]
2020年的联合国大会上我国承诺力争在2030年前实现碳达峰(CO2的排放不再增长,达到峰值之后逐步降低),2060年前实现“碳中和”(净零排放)的目标,以此为建设生态文明作出贡献。森林碳汇是指森林植物通过光合作用将大气中的CO2固定在植被与土壤中,从而减少大气中CO2浓度的过程。碳汇造林是实现“碳中和”的重要举措。为了实现上述目标,我国采取了包括“碳减排”“碳捕集”“碳封存”和“碳利用”等多种措施。
[追根于教材]
如图表示某生态系统中的碳循环示意图。
1.“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式,抵消CO2排放总量,实现相对“零排放”,达到“碳中和”时,图中X1过程吸收的CO2总量