让人类生存的环境更和谐

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新课程倡导教学要与生活实际相结合，追求理论联系实际。生物是一门与人类的生产、生活实践、社会发展有着密切联系的学科，生物科学对科技进步的重要作用突出。那么在教学中，如何做到将生物知识与生产、生活的实践环境相结合呢？教师设计让学生通过查询环境污染的资料、寻觅环境污染的根源、明确生物和环境的关系，从而探讨解决环境污染的方案等如下教学环节。

一、查询环境污染资料

水俣湾是日本国的一个秀丽如画的海湾，水俣镇的渔民依靠丰富的海产生活。1950年，镇上发生了一个奇怪的现象：有些猫忽然得了怪病，走起路来晃晃悠悠，四肢不断抽筋，最后竟自己跳进海里淹死。人们觉得很离奇，但是没有引起足够的重视，谁也没有仔细研究其产生的原因。

没过多久，当地有些居民也得了怪病，症状跟病猫十分相似，先是口齿不清，脸上毫无表情，走起路来东倒西歪，后来全身肌肉哆嗦，身体像弓一样弯起来，还发疯似地大喊大叫，最后在极端痛苦的情况下死去。这种怪病就是闻名世界的“水俣病”。

1964年夏天，在美国佛罗里达西海岸，一场暴雨过后，海水突然变成了红色，好像铺上了红色的地毯。随着海风的吹拂，红毯上出现了奇妙的花纹。当时，人们还把这种美丽的景色当成自然界的奇观来欣赏。几天之后，铺着红毯的海面上飘浮起大批的死鱼、死虾，连闻名世界的珍珠贝和巨大的海龟也没有侥幸生存下来。生长了几十年的海产，在短短的几天之中被毁得干干净净。这种毁灭大量海洋生物的现象，被称为“红潮”。这种“红潮”在日本沿海各地也不断发生，1971年，日本沿海发生了133起“红潮”事件，死了大量鱼虾。

二、探寻环境污染的原因

任何事情总有发生的原因，可是有些事情，要找到它发生的原因并不容易。 人们对水俣病的发病原因，找了将近20年，解剖了不少病人和病猫的尸体，直到1969年才把病因搞清楚。原来，水俣镇有一个氮肥公司，它在生产过程中采用汞作催化剂。这个公司向水俣镇排出的废水和废渣中就含有汞。汞进入动物体或人体内，就会麻痹中枢神经，年深日久就会造成死亡。水俣湾的海水常年被这种含汞的废水污染，海里的鱼、虾、贝类都中了汞毒。猫和人吃了含汞量较高的水产，就得了可怕的水俣病。

“红潮”形成的原因也是经过长期的研究才揭开的，城市中排出的废水，农田里的肥料，被雨水冲刷，慢慢地流到海里，会给海洋生物增加丰富的食料，本来是一件好事，可是过量倾注就会造成灾难。一场暴雨来得太猛，往往把城市的废水、废渣以及农田里的肥料大量地冲到海里，使海水过于肥沃，某些海洋浮游生物（其中一种叫夜光虫）在很短的时间内大量繁殖，覆盖了海面，就形成了红潮。海面被浮游生物密密遮盖，海水里的氧气由于浮游生物的消耗而大大减少，同时，还产生硫化氢、甲烷等有害气体，再加上那些微小的浮游生物，还会堵住鱼虾的呼吸系统，所以鱼虾在很短时间里大批死亡。

伦敦的烟雾事件，在大工业兴起以后就接连发生过。从1873年到本世纪，出现过多次烟雾事件。在大雾弥漫的日子里，工厂和居民的锅炉排出的烟尘和二氧化硫气体，跟雾中的小水滴混合在一起，严重损伤了居民的呼吸道。人们因为呼吸道感染并发了其他疾病，病情严重的便丧失了生命。

大量事实证明，环境污染已经成为社会公害。环境科学就是在这样的背景下诞生的。 "

三、揭密环境污染的深层根源

据科学家们统计，一个超过100万人口的城市，每年就要排出几千亿吨废水、几亿吨垃圾。施在农田里的农药和化肥，每年大约有1/3被水冲刷，经过江河流入海洋。第二次世界大战后，杀虫剂生产获得迅速发展，其中有机氯杀虫剂最具代表性，它杀伤力大，作用时间长，而且用起来很方便，受到农民欢迎。就在生产厂商陶醉于他们的成功时，一场史无前例的生态灾难已经酿成。滥用DDT等长效有机氯杀虫剂农药造成环境污染、生态破坏的大量触目惊心的事实引起整个社会的轰动，触发了美国社会一场历时数年之久的杀虫剂论战，唤醒了美国公众的生态意识，也唤起了全世界的公众关心环境问题。新近研究证实，以DDT为代表的有机氯类农药，其特点是化学性能稳定，易溶于脂肪，人们无法降解而残留性强，并对脊椎动物，包括人类的神经系统和性激素代谢有毒害作用。

从地下开采出来的石油，从运输加工到使用，也有2%被排入环境。在运输过程中流失的石油，对环境污染最为严重。1967年3月8日，巨型油轮“托雷·坎荣”号在英吉利海峡触礁，使11万8千吨原油倾入海洋。1970年4月“平静的大洋”号油轮，在南非海面着火，燃烧着的石油在辽阔的海面上浮荡，“平静的大洋”号使大洋造成了长时间的不平静。

随着核武器试验和原子能的利用而产生放射性元素的污染，在各地屡有发生。在核武器爆炸后形成大量具有放射性的微尘落到地面，粘附在植物叶片上，进入动物体内。

如今，汞、镉、铅等有害的重金属和一些致癌物质，全世界的排放量已经高达十几亿吨。有人估计，如果听任这种情况发展下去，世界上的污染物每隔十五年就要增加一倍。目前，在资本主义国家的许多大城市和工业集中的地方，空气和水的污染，都是难以解决的问题。

四、明确生物与环境的关系

地球上有生命的范围，通常叫做生物圈。如果把地球比作苹果，那么地球上所有的生物，只生活在像果皮那样薄的地球表现层，因为只有这个表面有空气、水和土壤，能够维持生物的生命。人们把这个生物生存的地球表面层叫做生物圈。

在生物圈中，同生命密切相关的物质——碳、氮、氧、水都不断循环。人和动物吸进氧气，呼出二氧化碳；绿色植物通过光合作用，吸进二氧化碳，呼出氧气。生物死后，尸体被空气、水和土壤中的微生物分解。这样的循环，从宏观到微观到处都有，从来没间断过。在这样的循环中，大气得到了氧的补充，不清洁的水通过阳光的蒸发作用形成了雨，有害的物质被微生物分解，或者被大量的水和空气稀释为无害的物质。这些过程都叫做天然自净作用。天然自净的循环一旦受到破坏，就会造成环境污染。

破坏天然自净循环的原因，可分为两大类。

一类是自然界自身的因素造成的，称为第一环境问题，或者原生环境问题。如地震会使局部地区增加氡气，会使地壳破坏，有害人体的元素进入水的循环系统。火山的爆发会使大气增加二氧化碳。病虫害和各种流行疾病，也都属于这一类。

另一类是人类自身的活动造成的，就是人类对自然资源的不合理开发利用和破坏以及由此引起的生态环境的恶化，叫做第二环境问题，或称为次生环境问题。这个问题随着工业生产的发展，越来越突出，其中，最为重要的是工业生产、交通运输和生活中排放的废水、废气、废渣（简称“三废”）对环境造成的危害。水俣病、红潮、伦敦烟雾都是由于“三废”破坏天然自净循环而造成的。此外，城市的烟尘、噪声、垃圾、放射性物质等，也都危害着人们的健康。 "

五、提出解决环境污染的方案

难道人们对于环境污染问题就无能为力了吗？不。人是自然界的主人，人应该保护环境，改造环境，为人类自身生活创造更加和谐的环境。 随着现代科学技术的发展，科学家想出了许多消除污染、保护环境的好办法。

为了及时了解污染物的浓度是否对人类造成了危害，人们制订了各种环境标准，开展了监测环境的工作，监视有毒物质在环境中的迁移和转化。我国已经成功制造了可监测很多项目的大气监测车、水质监测车、水质监测船等。

为了减少“三废”对环境的危害，人们想办法改革工艺，把“三废”消灭在生产过程中。同时开展综合利用，化害为利，变废为宝。例如，工业生产中用汞的产品很多，为了减少汞对环境的污染，有些企业已经改革工艺，不用汞或少用汞。在综合利用方面，也有许多好办法。例如高炉每炼一吨生铁，就要产生三百到四百千克炉渣。从重量上看，是铁产量的1/3，按体积算，是生铁的三倍。这么大量的炉渣，不要多久就会堆积如山，占用良田，污染环境。但是如果利用炉渣来制造水泥、砖、玻璃、搪瓷等，不但有利于环境保护，而且增加了物质财富。

如果不能采用改革工艺和综合利用的办法，就要采取其他的处理技术。目前采用的处理技术大体有四类：工程地质法，物理法，化学法，生物法。例如，酚是一种有毒的有机化合物，它只能回收一部分，还有大量的酚排进了环境。为了不致污染环境，人们已经培养出一种细菌，可以吃掉酚。经过细菌的新陈代谢，酚变成了细菌的养料和无毒的二氧化碳和水。这是生物法的一种。又如，用磁场处理污水，这是物理法的一种，被磁场处理过的水，在锅炉中结出的水垢较为松动，容易除掉。磁场还可以用来消除海水中含有的镁、钙等物质，使海水淡化。经过磁场处理的水用来灌溉农田，就不至于造成土壤的盐碱化。 这次探寻环境污染的主题教学，引发了学生对环保问题的重大关注。