7、天然环境中多环芳烃的迁移转化及其对生态环境的影响

第17卷 第2期海洋环境科学V ol.17,N o.2 1998年5月MARINE ENVIRONM ENTAL SCIENCE M ay,1998

天然环境中多环芳烃的迁移转化

及其对生态环境的影响

赵云英 马永安

(国家海洋环境监测中心,大连,116023)

摘 要 多环芳烃(PAH)化合物是一类广泛存在于天然环境中的化学污染物,对生态环境造成了一定程度的

影响。本文概述了天然环境中多环芳烃的来源、分布和迁移转化规律。从PAH的吸附、挥发、光解和生物转化

作用以及对水生动植物的毒性机理,探讨了PAH在天然环境中的化学行为和对生态环境的影响。

关键词 多环芳烃 迁移转化 生态影响

PAH是一类广泛分布于天然环境中的化学污染物,其主要来源于人类活动和能源利用过程,如石油、煤、木材等的燃烧过程、石油及石油化工产品生产过程、海上石油开发及石油运输中的溢漏等都是环境中PAH的主要来源。此外,森林火灾、火山活动、植物和生物的内源性合成等自然过程亦构成了环境中PAH的天然本质。由于PAH中某些成分对人体和生物具有较强的致癌和致突变作用,严重影响人类健康和生态环境,已引起环境科学家的极大重视。

1 天然环境中PAH的来源与分布

1.1 PAH的来源

目前已鉴别的存在于环境中的PAH有数十种,但只有几种是工业生产和使用的,这些PAH包括萘、苊、芴、菲等结构简单的化合物。萘在化学药品生产中通常做为溶剂、润滑剂和染料,并广泛用于蛀虫防护剂、杀菌剂,以及用来作为合成苯二甲酐的化工原料。苊通常作为中间体用于染料、塑料和农药的合成。在工业生产中几乎很少使用4环或5环的PAH,如艹

屈、

艹

北、芘、苯并芘、二苯并蒽等。因此,化工产品的生产和使用是环境中3环以下PAH的主要来源。

表面水中PAH的来源主要包括城市生活污水、工业废弃物、大气沉降、表面径流,以及土壤浸析等。生活污水和城市径流往往比工业废弃物含有更高的PAH残留物,这主要是路面上残留的汽车燃烧产物含有高浓度的PAH,被雨水冲刷后带入水体中所致。原油含有高浓度的PAH,但每一种化合物的含量存在很大差异,这种浓度上的差别主要取决于原油的类型和来源。PAH这种含量差异也存在于精炼的石油产品中。如与柴油和润滑油相比,荧蒽、芘和苯并(a)蒽更普遍存在于汽油中。同时,不同的石油精炼方法和工艺都能引起PAH含量的变化。每年有数十万吨石油产品和原油从炼油厂和石化厂的废弃物中排放到世界范围的海洋环境中[1]。

收稿日期:1997-03-31,收修改稿日期:1997-05-20

大气亦普遍存在PAH ,且最高浓度往往出现在市区上空。这主要是由于机动车辆燃料排放和其他形式的燃烧造成的。由于燃料燃烧过程产生的PAH,尤其在北半球工业化地区,经大气传输,可产生世界范围PAH 的迁移作用[2]。大量事实表明[3,4]

,由燃烧产生的PAH 经空气传输是天然环境中PAH 的最主要来源,世界海洋中PAH 的10%~18%来源于大气沉降。

1.2 PAH 的分布

PAH 普遍分布在天然水体中,特别是工业发达地区。靠近油田和其他污染源的PAH 浓度可高达50 g /L,大洋和未污染湖水中PAH 含量往往低于1 g/L 。苯并(a)芘是最普遍存在的PAH 之一,由于其具有较强的致癌作用,在环境监测中被列为必测项目。除此之外,天然水中亦存在一些其他PAH ,其浓度往往高于苯并(a)芘。

未取代PAH 一般分布在湖、河和沿海地区的表层沉积物中。高浓度的PAH 通常出现在重工业和人口密度高的地区,一些常见的PAH 有苯并(a)芘、荧蒽、芘和蒽。研究结果表明[5,6],近代沉积物(0~4cm )中的PAH 含量远远高于早期、深层沉积物中的PAH 。表层沉积物中苯并(a)芘的平均值为(0.13~0.69) 10-6,50cm 以下沉积物中的平均值仅为1.0 10-9;表层沉积物中荧蒽、芘和蒽的测定值分别为0.85 10-6、0.63 10-6和0.03 10-6,相应于50cm 以下的值分别为4.0 10-9、3.0 10-9、和2.0 10-9。沉积物中PAH 的这种分布特征与人为活动和工农业发展趋势相一致。因此,通过分析沉积物柱状样,可以了解人为排放PAH 的历史过程[6,9]。2 天然环境中PAH 的化学行为

PAH 按其物化性质可分为两类:一类为带有2~3个苯环的低分子量的芳烃,如萘、芴、菲和蒽等。这些化合物易挥发,对水生生物有一定毒性。第二类为带有4~7个苯环的高分子量

芳烃,如芘、荧蒽、艹屈、

苯并(a)芘、晕苯等,这些化合物沸点高,不易挥发,实际上没有毒性,但具有致癌、致突变作用。由于PAH 的不同物化性质,决定了其在环境中的化学行为。

2.1 吸附作用

由于PAH,特别是3环以上高分子量的PAH 具有较低的水溶性和蒸汽压,使其极易吸附在颗粒物上而进入天然水体,并以较高的富集倍数沉淀于底部沉积物。由于这种吸附沉淀作用,造成水体中PAH 的含量往往低于沉积物几个乃至十几个数量级。

2.2 挥发作用

水环境中的双环PAH ,挥发作用是一主要迁移过程。在一定的水温、风速和波浪作用下,50%的萘因挥发作用从海上溢油中消失[7]。研究结果表明[8],PAH 的挥发速率随蒸汽压的降低而降低,其变化率与芳环的数目成相反关系,并且在很大程度上取决于PAH 在水体和大气二者间的混合率。低分子量的PAH ,如萘和蒽,比高分子量的PAH 具有更大的水体混合作用。事实上,在流速增加10倍条件下,萘的挥发半衰期增加了7.5倍,与之相比,苯并(a)芘的挥发半衰期只增加1.4倍。这一结果表明,在所有环境条件下,4环以上PAH 的挥发作用是很小的。

2.3 光解作用

大气中的氧化性污染物,如氧化硫能把PAH 氧化成含有醌基的化合物,此类物质往往具有致癌作用。不同的PAH 对光氧化的灵敏度是不同的,例如,在光作用下40min 烟灰颗粒中692期 赵云英等:天然环境中多环芳烃的迁移转化及其对生态环境的影响

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的苯并(a)芘的60%被降解,而其它几种PAH却很少或不被光氧化。把相同浓度的苯并(a)芘和苯并(a)蒽暴露于一模拟的臭氧大气中和紫外线幅射下,在30min内,50%以上的苯并(a)芘被降解,苯并(a)蒽只有20%被降解。

吸附在颗粒物上的PAH比水中PAH更易于光氧化。氧化的途径不同,产生的氧化物也不同。例如,吸附在铝或硅胶上的蒽可氧化成1,4-二羟基-9,10-蒽醌。表面吸附的苯并(a)芘的光氧化取决于氧浓度(半衰期随氧浓度的增加而减少)、温度(随温度呈指数增加),以及水体中阳光辐射程度,其光降解率随深度增加而降低,其原因是光强度经过吸收作用,水和悬浮体散射作用,以及温度和溶解氧的降低所致。因此,底部沉积物中PAH的光氧化作用是很小的。

2.4 生物转化作用

沉积物和海水中的微生物可降解PAH,其反应机理是通过一个含有二氢醇的中间体把羟基结合到芳环上,经过酶解作用使PAH发生转化,产生顺式的二氢醇中间体。而哺乳类中的微粒体酶通过一氧化物中间体产生反式异构体。这种中间体氧化产物显然对PAH的致癌作用或诱变性起着生物转化作用[9]。

在哺乳动物的肝中,在脊椎和无脊椎动物的各种器官内存在一种称为混合功能氧化酶(MFO)的酶系统能够代谢包括PAH在内的有机化合物。MFO酶系能够催化细胞内的羟化、加氧和脱脘基等多种类型的代谢反应,促使某些外源化合物,如PAH在细胞内的生物转化。其转化作用之一是把PAH转化成一种起诱变作用的中间体,该中间体经过不同的酶催化和无酶催化反应,可进一步转变成无毒或毒性较小的物质[10,11]。例如,在具有还原作用的辅酶 (NADPH)、氧分子和PAH共存在下,MFO起着电子迁移的功能,在酶系统催化作用下发生氧原子的转移,使PAH转化成极性强的易溶物质,使之易于排出体外,起到解毒作用。现已发现许多物种能把PAH代谢成极性的代谢物。

3 PAH对生态环境的影响

海鱼和淡水鱼都发现含有PAH,但除了在污染源附近水域外,其残留量一般都较低,因此,PAH对大多水产资源的影响并不构成严重威胁。鱼类从水体中摄取PAH随接触浓度的增加而加快,且不同化合物其富集倍数也不相同,如萘、芴、菲、苊和苯并(a)芘的富集倍数分别为80、150、75、390和930。以石油为主的污染物在水体中的沉降往往导致其在鱼组织中迅速短期积累。实验表明[12],把乌贼暴露于原油90d,其组织中的主要PAH与原油中相同,如萘和苯残留量达到8.5 10-6和2.9 10-6,富集倍数分别为150和450。

PAH对水生植物的毒性有很大差异,这主要取决于植物种类、化合物和环境条件。对一些藻类、无脊椎动物和鱼类的毒性实验表明,八氯萘和荧蒽的毒性较低,1-氯萘毒性较大。把藻类暴露于PAH,一般导致叶绿素的迅速降低,细胞和无机组成的变化,如M n和K的减少[13],其结果往往造成蛋白质水平下降,碳水化合物和类脂物增高。这些变化常常造成死亡率增加,但若放置在未污染水体中,许多培养物能够恢复。这种恢复的能力部分是由于许多PAH具有较高挥发度,使其在培养水体和天然水体中的暴露浓度迅速降低。此外,PAH被转化成水溶性衍生物,然后被排泄掉。

PAH对无脊椎动物的急性毒性通常与水生植物的情况相同。有几种化合物对无脊椎动物基本没有毒性。有许多亚致死中毒和慢性中毒的症状,其中包括生长率和蜕皮率降低,繁殖

力受到抑制,以及一些诸如运动行为异常和掘穴结构行为紊乱等[14]。症状出现初期有一个抑制过程,然后呼吸频率增加和渗透调节能力受到损害。糖原消耗、性腺肿瘤的发展、白细胞增加、胃和肠中憩室泡形成等症状也相继出现。由于这些变化是非特定性的,因此不能用来作为芳烃毒性的唯一指标。

PAH 的长期和亚致死量的接触可降低生物种的生长率和生产率,同时存在一些行为异常现象,如失去平稳、逃避轻度污染水域、增加自发活动等。由于PAH 具有致畸和致突变性,经过对鱼的解剖发现一些异常现象,如肿瘤生成、鳃细胞增生、肾脏病变、脊柱侧凸、双晶形成等。苯并(a)芘是一种能够引起染色体异常和在鱼细胞培养中诱发自然突变的物质[15]。用PAH 对鱼进行试验,一般能诱发血液中白细胞数目和钙含量增加,以及红细胞、血红蛋白和蛋白质的减少。芳烃类致癌物的结构/活性相关研究的结果认为[9],PAH 是通过在蛋白质的酮 稀醇互变异构过程中起一种催化作用,从而异致了细胞蛋白质分子的不可逆转变,进而促进细胞的癌变。

PAH 及其取代衍生物非常易溶于类酯物中,因此普遍存在于人体脂肪组织,如乳汁和肝脏中。通过对人体组织检测表明[16],脂肪中蒽和芘的平均残留量分别为0.3 10-9和1.4 10-9,肝脏中的平均残留量分别为0.2 10-9和0.4 10-9。在这两种人体组织中还检测出几种其他PAH ,如苯并(b)荧蒽和苯并(a)芘,但残留量都较低,约<0.05 10-9。肝功能系统和胃肠道是排泄PAH 及其衍生物的主要途径,非致癌的PAH 如蒽、萘和菲往往随尿排泄掉。没有直接的迹象表明人体中PAH 残留物的存在可诱发癌。然而,许多PAH 是已知或被怀疑的致癌物。为此,已经制定了许多PAH,特别是那些出现在食品、饮用水和工作场所的PAH 接触指标或剂量。

PAH 除具有致癌性外,还具有破坏造血和淋巴系统的作用。PAH 能使脾、胸腺和隔膜淋巴节退化,抑制骨骼形成。虽然许多PAH 在动物实验中具有致畸作用,但还没有直接迹象表明在人体中具有同样效应。

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作者简介

赵云英 女 1954年2月生。工程师。主要从事海洋环境污染调查监测与分析测试,偏重于海洋环境有机污染物分析测试技术及方法学研究。承担过荧光光谱全面谱图解析法、向量空间距离模式识别法鉴别海面溢油源和海洋石油钻井平台水基泥浆含油分析方法研究课题。发表主要论文10余篇。曾获过国家海洋局科技进步二等奖,国家海洋局海洋环境保护研究所一等奖。

Transport process and ecological impact of polycyclic

aromatic hydrocarbons in the

natural environment

Zhao Yunying Ma Yongan

(N ational Mar ine Environmental Monitoring Center,Dalian,116023)

Abstract A large number of research results have been m ade on the sources,distribution,trans-port and transformation of polycyclic aromatic hydrocarbons(PAH)in the natural environment. T he chemical behaviour and effects of PAH s on ecolog ical environment are described based on their phyisical and chemical properties of adsorption,volatilization,photolysis,biotransformation as w ell as their tox icity to aquatic plants and organisms.

Key words poly cyclic aromatic hydrocarbons;transport and transformation;ecolog ical impact

第七章多环芳烃和非苯芳烃

第七章多环芳烃和非苯芳烃 一、 写出下列化合物的构造式。 1、α－萘磺酸 2、 β－萘胺 3、β－蒽醌磺酸 SO 3H NH 2 C C O O SO 3H 4、9－溴菲 5、三苯甲烷 6、联苯胺 Br CH NH 2 二、 命名下列化合物。 1. 2. C C O 3. SO 3H NO 2 4. CH 2 5. 6. CH 3 CH 3 OH NO 2 二苯甲烷 对联三苯 1，7－二甲基萘 三、 推测下列各化合物发生一元硝化的主要产物。 SO 3H SO 3H 1. HNO 3H 2SO 4 O 2N SO 3H NO 2 + 2. CH 3 H 2SO 4 HNO CH 3 NO 2

3. OCH 3H 2SO 4 NO 2 OCH 4. CN CN NO 2 3H 2SO 4 NO 2 CN 四、 回答下列问题： 1，环丁烯只在较低温度下才能生成，高于350K 即（如分子间发生双烯合成）转变为二聚体 , 已知它的衍生物二苯基环丁二烯，有三种异构体。上述现象说明什么？写出二苯环丁烯三种异构体的构造式。 解：环丁二烯π－电子为四个，具有反芳香性，很不稳定，电子云不离域。三种二苯基环丁二烯结构如下： Ph Ph Ph Ph Ph Ph 2，1，3，5，7－环辛四烯能使高锰酸钾水溶液迅速褪色，和溴的四氯化碳溶液作用得到C 8H 8Br 8。 （a 这两个共振结构式表示？ 解：不可以，因为1，3，5，7－辛环四烯不具有离域键，不能用共振结构式表示。 （c ）,用金属钾和环辛四烯作用即得到一个稳定的化合物2K +C 8H 8(环辛四烯二负离子)，这种盐的形成说明了什么？预期环辛四烯二负离子将具有怎样的结构？ 解：环辛四烯二负离子具有芳香性，热力学稳定，其结构为：

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多环芳烃污染土壤生物联合强化修复研究进展

第53卷 第3期V ol. 53，No. 3May ，2016 2016年5月 土 壤 学 报 ACTA PEDOLOGICA SINICA DOI：10.11766/trxb201511300474 多环芳烃污染土壤生物联合强化修复研究进展 * 倪　妮1，2　宋　洋1　王　芳1　卞永荣1　蒋　新1? （1 土壤与农业可持续发展国家重点实验室（中国科学院南京土壤研究所），南京　210008） （2 中国科学院大学，北京　100049） 摘　要 多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）是广泛存在于环境中的一类有毒有机污染物。在PAHs污染土壤修复领域中，运用一些生物化学的方式来强化生物联合修复技术可以有效缩短生物修复的时间，大大提高修复效率，最具发展前景和应用价值。本文主要以植物-微生物、植物-微生物-土壤动物两种生物联合修复方式为对象，结合各自的特点、机理和实例，推断了其修复机制的内在原因，总结了影响土壤中PAHs降解效率的主要因素（包括：PAHs的浓度水平、根系分泌物的种类、外源添加降解菌和土壤动物的数量和种类、菌属或土壤动物之间的种间竞争和部分环境因素等）；同时通过综述近年来国内外强化生物联合修复PAHs污染土壤的技术原理、应用成果和存在的一些问题，指出了不同情况下制约PAHs强化降解进程的潜在限制因子（包括：表面活性剂和固定化微生物的添加量、不同表面活性剂的适度混合、载体材料的性质、固定化方式的选取、土壤养分和水分含量等）；并强调在进行强化修复的过程中，要注重现场应用和安全性评价，为多环芳烃污染土壤的生物联合强化修复研究提供了理论依据和技术参考。 关键词 土壤；多环芳烃；生物联合修复；强化技术；表面活性剂；固定化微生物中图分类号 X53 文献标识码 A 多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）是由两个或两个以上的苯环，以稠环排列的方式组成，广泛存在于环境中的一类惰性较强、性质稳定的化合物，具有致癌、致畸、致突变的特点。它主要来自于污水灌溉、农作物秸秆的焚烧、石油开采、石油加工以及工业活动中化工燃料的不完全燃烧和高温热解［1-2］。PAHs作为一种疏水性有机污染物，会优先分配到非水相体系，因此，土壤成为其最主要的环境介质之一［3］。多环芳烃在土壤中的吸附、解吸、转化、降解等环境行为深刻影响着其在土壤中的残留浓度与形态，进而决定其通过食物链传递对人体健康造成危害的严重性［4-6］。自然界中广泛存在的PAHs污染已成为人类亟需解决的重要环境问题之一。 相较于物理修复和化学修复两种方式，生物修复技术因其具有经济环保、可用于大面积污染治理、二次污染小等优点，越来越受到研究者的重视。植物、动物、微生物修复技术是生物修复PAHs污染土壤的主要形式［7］。但是，由于土壤中的PAHs生物有效性低、缺乏PAHs降解菌、部分外源添加的高效降解菌或土壤动物难以适应存活等因素的限制，单纯的某一种方式很难一步到位彻底修复PAHs污染土壤［8-9］。目前，生物联合修复成为研究多环芳烃污染土壤生物修复领域中的热点。利用植物的自身特性，植物与根际微生物、专性降解菌以及土壤动物等的协同作用对PAHs污染土壤进行修复，并加之以一些生物化学强化措施，可以有效缩短生物修复PAHs污染土壤的时间，大大提高 * 国家重点基础研究发展计划（“973”计划）项目（2014CB441105）、国家自然科学基金项目（21277148，41301240）共同资助 Supported by the National Basic Research Program of China（“973”Program）（No. 2014CB441105）and the National Natural Science Foundation of China（Nos. 21277148，41301240）? 通讯作者 Corresponding author，E-mail：jiangxin@https://www.wendangku.net/doc/398483448.html, 作者简介：倪　妮（1991—），女，博士研究生，主要研究方向为环境化学与污染控制。E-mail：nni@https://www.wendangku.net/doc/398483448.html, 收稿日期：2015-11-30；收到修改稿日期：2016-01-10

多环芳烃(PAHs)在淡水水体中的迁移转化规律

多环芳烃(PAHs)在淡水水体中的迁移转化规律 1 概述 多环芳烃( Polycyclic Aromatic Hydrocarbons ,简称PAHs)是指两个或两个以上苯环连在一起的一类化合物,具有高脂溶性和相对低的水溶性,具有“致癌、致畸和致基因突变”（目前已发现的致癌性多环芳烃及其衍生物超过400 种）作用的持久性有机污染物( Persistent Organic Pollutant s ,POPs) 。这一类物质由于高毒性、低流动性和难降解性使其在环境保护领域备受关注。美国EPA优先控制名单中确定了16种PAHs作为优先控制污染物，我国也将7 种多环芳烃列入“中国环境优先控制污染物”黑名单。PAHs由于化石燃料燃烧、机动车、垃圾焚烧、精炼油、焦炭和沥青生产以及铝的生产等人类活动而广泛分布于环境中。多环芳烃在环境中大多数是以吸附态和乳化态形式存在，一旦进入环境，便受到各种自然界固有过程的影响，发生变迁。通过复杂的物理迁移、化学及生物转化反应，在大气、水体、土壤、生物体等系统中不断变化，改变分布状况。处在不同状态、不同系统中的多环芳烃则表现出不同的变化行为。多环芳烃进入大气后，可通过化学反应、降尘、降雨、降雪等过程进入土壤及水体中。人们可以通过呼吸、饮食等多种途径摄入，对人类健康产生极大危害，因此研究多环芳烃在环境中的行为具有十分重要的意义。多环芳烃在环境中，特别是水环境中的迁移转化和归宿也得到广泛关注。本文着重探讨河流、湖泊等淡水水体中多环芳烃的迁移转化研究成果，并指出存在问题和今后努力的方向。 2 PAHs在淡水水体中的迁移转化规律 2.1 PAHs 在大气-水体间迁移转化 PAHs 在大气-水体间迁移转化方式有：气态湿沉降、携带PAHs 的颗粒物湿沉降与干沉降、水-气界面PAHs 交换。李军等利用双膜理论计算多环芳烃在麓湖水面上的交换通量，除萘、苊、二氢苊的通量方向是从湖水到大气外，其它多环芳烃都是从大气进入水体。每年大气向麓湖中输送约1 300 g 多环芳烃，主要以菲为主，占总量的60%以上；湖水向大气挥发约220 g多环芳烃，主要以萘为主，占总挥发量的95%，这显然是由于萘挥发性很强的缘故。Gigliotti 等自1997 年开始，研究Patapsco 河自巴尔的摩断面至北部的切萨皮克断面的大气-水交换通量，发现PAHs 中芴在刮大风时中交换通量最高，单位交换通量为14 200 ng/(m2?d)，菲最低，为11 400 ng/(m2?d)。 2.2 PAHs 在水中光化学降解 光化学降解是水环境中PAHs 降解的重要方式之一，PAHs 可以吸收太阳光中的可见（400~700 nm）和紫外（290~400 nm）光，发生分解。1981 年，Mill 等

多环芳烃的处理方法探究

多环芳烃的处理方法探究 摘要:本文介绍了多环芳烃检测技术的现状，包括分光光度法、反相高效液相色谱法、固相微萃取、超临界流体，介绍了多环芳烃降解技术的方法，最后总结了多环芳烃的污染现状，并对其发展前景进行了展望。 关键词：多环芳烃；灵敏度；降解 Stdy on the processing method of polycyclic aromatic hydrocarbons Abstract:This paper introduces the Polycyclic aromatic hydrocarbons the present situation of detection technology,including spectrophotometry,reverse phase high performance liquid chromatography(HPLC)method,solid phase microextraction and supercritical fluid,this paper introduces the methods of polycyclic aromatic hydrocarbons degradation technology,finally summarizes the pollution status of polycyclic aromatic hydrocarbons,and its development prospect were also discussed. Key words:rate Polycyclic aromatic hydrocarbons;sensitivity;the degradation 多环芳烃（PAHs）是煤,石油,木材,烟草,有机高分子化合物等有机物不完全燃烧时产生的挥发性碳氢化合物,迄今已发现有400多种PAHs,其中有相当部分具有致癌性,占被发现致癌物质总数的三分之一。其中16种PAHs（萘、苊烯、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘、苯并（a）蒽、屈、苯并（b）荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并（a）芘、茚苯（1,2,3-cd）芘、二苯并（a,n）蒽、苯并（ghi）北）由于存在显著的致畸、致癌、致突变作用，被美国环保署列为优先控制污染物。目前，中国只将7种列为优先污染控制物。 多环芳烃大部分是无色或淡黄色的结晶，个别具深色，熔点及沸点较高，蒸气压很小，大多不溶于水，易溶于苯类芳香性溶剂中，微溶于其他有机溶剂中。多环芳烃大多具有大的共扼体系，因此其溶液具有一定荧光。一般说来，随多环芳烃分子量的增加，熔沸点升高，蒸气压减小。多环芳烃的颜色、荧光性和溶解性主要与多环芳烃的共扼体系和分子苯环的排列方式有关。 PAHs的来源包括自然源和人为源两大类。其中，自然源又分为：燃烧类（森林大火和火山喷发）；生物合成（沉积物成岩过程、生物转化过程、焦油矿坑内气体）。人为源分为：流动源（交通、香烟）；固定源（垃圾焚烧、家庭燃烧、工业活动、其它）。多环芳烃在大气中、水体中、土壤和作物中，食品中和人体中均有相应的分布、迁移与转化。 因此，多环芳烃对于人类健康有着巨大的影响，PHAs的激素作用，造成的致癌、致畸、致突变（肺癌，阴囊癌，呼吸道癌）；基因毒性（对DNA合成的抑制作用）；对免疫系统的破坏（烹饪油烟冷凝物对小鼠免疫系统的影响，对T淋巴细胞的破坏比B淋巴细胞更明显）；破坏造血和淋巴系统（能使脾、胸腺和隔膜淋巴结退化，抑制骨骼的形成，动物实验）。因此，对于多环芳烃进行有效的处理，并对其处理效果进行探究是有着极其重要的。

教案《生物与环境组成生态系统》

《生物与环境组成生态系统》教案 一、概念解析 本节的核心概念是生态系统，由此概念又衍生出了生产者、消费者、分解者、食物链、食物网等概念。生态系统就是生物与环境的统一，是生产者、消费者、分解者和无机环境的有机结合，而生产者和消费者又是通过食物链和食物网相互联系的，所以生态系统的物质和能量就沿着食物链和食物网流动。生态系统的各个成分的相互制约和影响使得它有一定的自动调节能力，但这种能力又是有限度的。不同的生态系统的自动调节能力是不同的，这与食物链和食物网的复杂程度有关。 本节教学的关键是让学生在充分理解概念的基础上，能将各个概念联系起来，这样他们学会的不仅是知识而是一个知识体系。 二、教材分析 《生物与环境组成生态系统》是新人教版生物教材七年级上册第一单元“了解生物圈”一章第二节的内容，在课程标准中的位置属于一级主题“生物和生物圈”下的二级主题“生物与环境组成生态系统”。 本节最重要的一个概念就是生态系统，由此概念又衍生出了生产者、消费者、分解者、食物链和食物网这些名词。而生态系统又与我们目前所面临的环境问题息息相关，因此本节课是本章乃至本学期的重点。 三、学情分析 从知识方面来看，学生对生物与生物，生物与环境的关系已有一定的了解但还没有形成生态系统的概念。从心理和认知发展规律来看，七年级学生的好奇心强，对新鲜事物和活动感兴趣，乐于发现和提出问题，并且具有了一定的自学能力。 四、学习目标 1.知识目标： （1）说出生态系统的组成；

（2）描述生态系统中的食物链和食物网； （3）阐明生态系统的自动调节能力是有限的； 2.技能目标： （1）能将前面所学概念与本节概念联系起来； （2）通过讨论与“分角色扮演与辩论”培养学生的合作能力和对知识的概括和总结能力。 3."情感目标： 确立保护生态系统，保护环境的意识。 五、教学重点： 生态系统的概念和组成； 六、教学难点： 将各个概念联系起来。 七、教学方法： 教师主导，学生自主，探讨和交流相结合 八、教学设计思路： 基于新课标对概念教学的要求，为使学生能深层次理解概念，并会将各个概念联系起来，从而形成系统的知识结构，特作如下设计。 八、教学过程： 教师活动 旧知回顾： 1、"生物的生活环境

3.2水中无机污染物的迁移转化(3)

第三章：水环境化学——污染物存在形态 第二节、水中无机污染物的迁移转化 一、颗粒物与水之间的迁移、二、水中胶体颗粒物聚集的基本原理和方式 三、溶解和沉淀 四、氧化—还原 1、概述 2、天然环境中的氧化剂和还原剂 3、氧化还反应概念回顾 4、电子活度和氧化还原电位 5、天然水体的pE-pH 关系图 ● 在氧化还原体系中，往往有H +或OH －离子参与转移，因此，pE 除了与氧化态和还原 态浓度有关外，还受到体系pH 的影响，这种关系可以用pE-pH 图来表示。该图显示了水中各形态的稳定范围及边界线。 ● 由于水中可能存在物类状态繁多，于是会使这种图变得非常复杂。例如一个金属， 可以有不同的金属氧化态、羟基配合物、金属氢氧化物、金属碳酸盐、金属硫酸盐、金属硫化物等。 (1)水的氧化-还原限度 绘制pE —pH 图时，必须考虑几个边界情况。首先是水的氧化还原反应限定图中的区域边界。选作水氧化限度的边界条件是1.0130×105Pa 的氧分压，水还原限度的边界条件是1.0130×105Pa 的氢分压(此时P H2=1，P O2=1)，这些条件可获得把水的稳定边界与pH 联系起来方程。 天然水中本身可能发生的氧化还原反应分别是： 水的还原限度（还原反应）：22 1H e H ? ++ pE 0 =0.00 pE = pE 0 – lg((P H2)1/2/[H +]) pE = –pH 水的氧化限度（氧化反应）：O H e H O 222 1 41?+++ pE 0 = +20.75 ]}[lg{4 1 20 ++=H po pE pE pE=20.75—pH

(2)pE—PH图 假定溶液中溶解性铁的最大浓度为1.0×10－7mol／L，没有考虑Fe(OH) 2+及FeCO 3 等形态 的生成，根据上面的讨论，Fe的pE—pH图必须落在水的氧化还原限度内。下面将根据各组分间的平衡方程把pE—pH的边界逐一推导。 ①Fe(OH) 3(s)和Fe(OH) 2 (s)的边界。Fe{OH} 3 (s)和Fe(OH) 2 (s)的平衡方程为： Fe(OH) 3(s)+H+ + e→Fe(OH) 2 (s)+H 2 O lgK = 4.62 ] ][ [ 1 e H K + =,所以 pE =4.62–pH 以pH对pE作图可得图3—17中的斜线①，斜线上方为Fe(OH) 3 (s)稳定区。斜线下 方为Fe(OH) 2 (s)稳定区。 ②Fe(OH) 2 (s)和FeOH+的边界。根据平衡方程： Fe(OH) 2(s)+H+→FeOH++ H 2 O lgK = 4.6 可得这两种形态的边界条件：pH = 4.6–lg[FeOH+] 将[FeOH+]=1.0×10－7mol/L代人，得：pH= 11.6 故可画出一条平行pE轴的直线，如图3—17中②所示，表明与pE无关。直线左边为FeOH+稳定区，直线右边为Fe(OH) 2 (s)稳定区。 ③Fe(OH) 3 (s)与Fe2+的边界。根据平衡方程： Fe(OH) 3(s) +3H+ +e→Fe2+ + 3H 2 O lgK=17.9 可得这二种形态的边界条件：pE=17.9–3pH–lg[Fe2+] 将[Fe2+]以1.0×10－7mol/L代入，得：pE=24.9–3pH 得到一条斜率为–3的直线，如图3—17中③所示。斜线上方为Fe(OH) 3 (s)稳定区，斜 线下方为Fe(OH) 2 (s)稳定区。 ④Fe(OH) 3 (s)与FeOH+的边界。 根据平衡方程：Fe(OH) 3(s)+2H+ +e→FeOH++2H 2 O lgK=9.25 将[FeOH+]以1.0×10－7mol/L代入，得：pE=16.25-2pH 得到一条斜率为–2的直线，如图3—17中④所示。斜线上方为Fe(OH) 3 (s)稳定区，下方为FeOH+稳定区。 ⑤Fe3+与Fe2+的边界。根据平衡方程：Fe3++e →Fe2+ lgK = 13.1

生物与环境组成生态系统

《生物与环境组成生态系统》教学设计 1.教材分析 《生物与环境组成生态系统》是冀教版生物教材八年级下册第七单元“我们周围的环境”第一章第四节的内容，在课程标准中的位置属于一级主题“生物与环境”下的二级主题“生物与环境组成生态系统”。 这节课是学生认识了生物圈，学习了第二节《生物与环境的关系》、第三节《生物对环境的适应和影响》的基础上的提升与总结，而后面的一节内容《人是生态系统中重要的一员》也是本节课的延伸与补充。另外保持生态平衡，防止环境污染以及自然保护等都是当前世界性的重大问题，这些问题的研究都与生态系统有着密切关系，因此本节课是本章乃至本学期的重点。 2.教学目标 2．1 知识与技能 (1)说出生态系统的组成。 (2)描述生态系统中的食物链和食物网。 (3)阐明生态系统的自动调节能力是有限的。 2．2 过程与方法 (1) 通过观看录像和图培养学生的观察能力。 (2)通过引导学生进行“资料分析”培养学生处理信息的能力。 (3)通过讨论与“分角色扮演与辩论”培养学生的合作能力。 (4)通过“开眼界”和“实际用”培养学生应用知识解决实际问题的能力。 2．3 情感态度与价值观 (1)认同生态系统的自我调节能力是有一定限度的。 (2)确立保护生态系统、保护环境的意识。 (3)增强爱护环境、维护生态系统稳定性的情感和决心。 3.教学的重点和难点 3.1 教学重点： (1)生态系统的组成。 (2)食物链和食物网的书写。 3.2教学难点： (1)生态系统具有一定的自动调节能力。 (2)食物链和食物网的书写。 4.学情分析 从知识方面来看，学生对生物与生物，生物与环境的关系已有一定的了解但还没有形成生态系统的概念。从心理和认知发展规律来看，八年级学生的好奇心强，对新鲜事物和活动感兴趣，乐于发现和提出问题，并且具有了一定的自学能力。 5.教学方法 网络教学；设疑启思；情境探究；总结提升 6. 教学准备（工具和资源） 7.教学过程

污染物在环境中的迁移和转化(1)

污染物在环境中的迁移和转化 第一节概述 一、污染物的迁移和转化的定义 污染物在环境中发生的各种变化过程称之为污染物的迁移和转化(transport and transformation of pollutants)，有时也称之为污染物的环境行为(environmental behavior)或环境转归(environmental fate)。 二、研究污染物在环境中迁移和转化过程及其规律性的意义 1. 可阐明污染物种类，接触的浓度、时间、途径、方式和条件，从而研究相关毒作用。 研究污染物在环境中的迁移和转化的过程及其规律性，对于阐明人类在环境中接触的是什么污染物，接触的浓度、时间、途径、方式和条件等都具有十分重要的环境毒理学意义，否则就不能阐明有预谋中接触而导致的一系列毒作用。 2. 环境毒理学的许多基本问题在一定程度上也取决于对污染物在环境中的迁移和转化规律的认识。 例如：污染物的物质形态、联合作用、毒作用的影响因素、剂量效应关系等，都要涉及到接触污染物的真实情况的确定。 第二节环境污染物的迁移 一、概念 污染物的迁移（transport of pollutants）是指污染物在环境中发生的空间位置的相对移动过程。迁移的结果导致局部环境中污染物的种类、数量和综合毒性强度发生变化。 二、机械性迁移 根据污染物在环境中发生机械性迁移的作用力，可以将其分为气的、水的、和重力机械性迁移三种作用。 1．气的机械性迁移作用，包括污染物在大气中的自由扩散作用和被气流搬运的作用。 其影响因素有：气象条件、地形地貌、排放浓度、排放高度。 一般规律：污染物在大气中的排放量成正比，于平均风速和垂直混合高度成反比。 2．水的机械性迁移作用，包括污染物在水中的自由扩散作用和被水流的搬运作用。 一般规律：污染物在水体中的浓度与污染源的排放量成正比，与平均流速和距污染源的距离成反比。3．重力的机械迁移作用，主要包括悬浮物污染物的沉降作用以及人为的搬运作用。 三、物理化学迁移 物理化学迁移是污染物在环境中最基本的迁移过程。污染物以简单的离子或可溶性分子的形势发生溶解-沉淀、吸附-解吸附。同时还会发生降解等作用。 1．风化淋溶作用风化淋溶作用是指环境中的水在重力作用下运动时通过水解作用使岩石、矿物中的化学元素溶入水中的过程，其作用的结果是产生游离态的元素离子。 2．溶解挥发作用降水、固体废弃物水溶性成份的溶解；VOC 3．酸碱作用（常表现为环境pH值的变化） ①酸性环境促进了污染物的迁移，使大多数污染物形成易溶性化学物质。如酸雨：加速岩石和矿物风化、淋溶的速度；促使土壤中铝的活化。 ②环境pH值偏高时，许多污染物就可能沉淀下来，在沉积物中，形成相对富集。 4．络合作用（改变毒物吸附和溶解的能力）络合物的形成大大改变了污染物的迁移能力和归宿。 例如：当含有Hg2+的河水流入海洋时，水中氯离子浓度逐渐增高，河口水体中的Hg2+逐次形成Hg(OH)2→Hg(OH)Cl →HgCl2→HgCl3- →HgCl42-。其中的Hg(OH)Cl与水体中的悬浮态黏土矿物和氧化物吸附力最强，而HgCl2的吸附力最差。因而，Hg(OH)Cl部分的汞大量转移到悬浮态固相或沉积物中，而部分的汞仍留在水体中。

多环芳烃来源和性质

多环芳烃来源和性质 自然源 主要包括燃烧（森林大火和火山喷发）和生物合成（沉积物成岩过程、生物转化过程和焦油矿坑内气体），未开采的煤、石油中也含有大量的多环芳烃 人为源 PAHs人为源来自于工业工艺过程、缺氧燃烧、垃圾焚烧和填埋、食品制作及直接的交通排放和同时伴随的轮胎磨损、路面磨损产生的沥青颗粒以及道路扬尘中，其数量随着工业生产的发展大大增加，占环境中多环芳烃总量的绝大部分；溢油事件也成为PAHs人为源的一部分。在自然界中这类化合物存在着生物降解、水解、光作用裂解等消除方式，使得环境中的PAHs含量始终有一个动态的平衡，从而保持在一个较低的浓度水平上，但是近些年来，随着人类生产活动的加剧，破坏了其在环境中的动态平衡，使环境中的PAHs大量的增加。因此，如何加快PAHs在环境中的消除速度，减少PAHs对环境的污染等问题，日益引起人们的注意。 多环芳烃大部分是无色或淡黄色的结晶，个别具深色，熔点及沸点较高，蒸气压很小，大多不溶于水，易溶于苯类芳香性溶剂中，微溶于其他有机溶剂中，辛醇-水分配系数比较高。多环芳烃大多具有大的共扼体系，因此其溶液具有一定荧光。一般说来，随多环芳烃分子量的增加，熔沸点升高，蒸气压减小。多环芳烃的颜色、荧光性和溶解性主要与多环芳烃的共扼体系和分子苯环的排列方式有关.随p电子数的增多和p电子离域性的增强，颜色加深、荧光性增强，紫外吸收光谱中的最大吸收波长也明显向长波方向移动；对直线状的多环芳烃，苯环数增多，辛醇-水分配系数增加，对苯环数相同的多环芳烃，苯环结构越“团簇”辛醇-水分配系数越大。 多环芳烃化学性质稳定.当它们发生反应时，趋向保留它们的共扼环状系，一般多通过亲电取代反应形成衍生物并代谢为最终致癌物的活泼形式。其基本单元是苯环，但化学性质与苯并不完全相似.分为以下几类 ⑴具有稠合多苯结构的化合物 如三亚苯、二苯并 [e,i]芘、四苯并 [a,c,h,j]葱等，与苯有相似的化学稳定性， 说明：电子在这些多环芳烃中的分布是和苯类似的。 图1x电子分布与苯类似的多环芳烃 ⑵呈直线排列的多环芳烃

有机化学各大名校考研真题第七章 多环芳烃与非苯芳烃

第七章多环芳烃与非苯芳烃1.以奈为原料合成维生素K3. O CH3 O 解：以奈为原料合成维生素K3有以下几步 (1)OH K2C2O7 H+ O O (2)O O [H] OH OH (3)OH OH 3 CH3I OH CH3 (4)OH OH CH3K 2 C2O7 H+ O CH3 O 2.由指定的原料和必要的试剂合成下列化合物 HC CH3 CH3 CH3 解。各步反应如下

CH 3CH 2CH 2Cl 3 O O O AlCl 3 CH(CH 3)2 COCH 2CH 2COOH CH(CH 3)2 CH(CH 3)2 CH 2CH 2CH 2COOH Zn-Hg HCl SOCl 2 CH(CH 3)2 CH 2CH 2CH 2COCl AlCl 3 (H 3C)2HC O CH 3MgBr (H 3C)2HC H 3 C OMgBr - (H 3C)2HC H 3C Pb-C 脱氢 (H 3C)2HC H 3C 3从2-甲基奈合成1-溴-7甲基奈。 解；合成步骤如下所示： CH 浓 H 2SO 4 Br 2Fe TM 4,完成下列反应，写出主要产物 H 2SO 4(1)NaOH (2)H + (2) (1) 解：根据奈与H2SO4磺化反应在高温下发生磺化反应，有； H 2SO 4 SO 3H OH H + 所以(1)为SO 3H ，（2）为 OH 5.完成下列反应 H 3C NO 3+ Br 2 Fe 粉

解：联苯的性质与苯的性质类类似，在此反应中，甲基是第一类定位基，硝基是第二类定位基，取代反应后，溴进入甲基的邻对位，所以得到取代产物 为 Br H3C NO3 . 6.完成下列反应； H2SO4 165℃ (1)Na2SO4 (2)NaOH,(3)H (K) (J) 解；根据奈的磺化反应可知J为SO3H ；J经过一系列反应后 可知K为OH ；K与混酸发生硝化反应，因为羟基是邻对位定 位基，在β位上，所以硝基只能取代在与它相邻的α位上，从而得到L为OH NO3 。 7.完成下列反应。 OH 2Br2 解；根据奈环的取代规律，卤代产物为OH Br 。 8.命名下列化合物； (1) OH O2N（2） N+(CH3)3Cr （3）N N (4) CH CHCOOH

《生物与环境组成生态系统》教学设计

第二章第二节《生物与环境组成生态系统》教学设计 1.教材分析 《生物与环境组成生态系统》是生物教材八年级下册第七单元“我们周围的环境”第一章第四节的内容，在课程标准中的位置属于一级主题“生物与环境”下的二级主题“生物与环境组成生态系统”。 这节课是学生认识了生物圈，学习了第二节《生物与环境的关系》、第三节《生物对环境的适应和影响》的基础上的提升与总结，而后面的一节内容《人是生态系统中重要的一员》也是本节课的延伸与补充。另外保持生态平衡，防止环境污染以及自然保护等都是当前世界性的重大问题，这些问题的研究都与生态系统有着密切关系，因此本节课是本章乃至本学期的重点。 2.教学目标 2．1 知识与技能 (1)说出生态系统的组成。 (2)描述生态系统中的食物链和食物网。 (3)阐明生态系统的自动调节能力是有限的。 2．2 过程与方法 (1) 通过观看录像和图培养学生的观察能力。 (2)通过引导学生进行“资料分析”培养学生处理信息的能力。 (3)通过讨论与“分角色扮演与辩论”培养学生的合作能力。 (4)通过“开眼界”和“实际用”培养学生应用知识解决实际问题的能力。 2．3 情感态度与价值观 (1)认同生态系统的自我调节能力是有一定限度的。 (2)确立保护生态系统、保护环境的意识。 (3)增强爱护环境、维护生态系统稳定性的情感和决心。 3.教学的重点和难点 3.1 教学重点： (1)生态系统的组成。

(2)食物链和食物网的书写。 3.2教学难点： (1)生态系统具有一定的自动调节能力。 (2)食物链和食物网的书写。 4.学情分析 从知识方面来看，学生对生物与生物，生物与环境的关系已有一定的了解但还没有形成生态系统的概念。从心理和认知发展规律来看，八年级学生的好奇心强，对新鲜事物和活动感兴趣，乐于发现和提出问题，并且具有了一定的自学能力。 5.教学方法 网络教学；设疑启思；情境探究；总结提升 6.教学准备（工具和资源） 以生态系统为专题，建立网络学习平台；交互式电子白板。 7.教学设计思路 我国《基础教育课程改变纲要（试行）》中第十一条明确指出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用”，并对这种应用的立足点作了明确的阐述：“促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、老师的教学方式和师生互动方式的变革”。 基于这种理念，我利用网络学习平台服务于教学，为学生创造了四个机会：查阅资料、自主学习的机会；合作探究、动手尝试的机会；在线答题，及时反馈的机会；网络论坛，各抒己见的机会。力求充分调动学生的多种感官，提高学习效率，改善学习效果，让学生在获得新知的同时，体现学习过程和方法的培养，强调正确价值观的形成与情感的升华，最终，营造民主、平等、和谐的课堂氛围。 8.教学过程

生物与环境组成生态系统说课稿

生物与环境组成生态系 统说课稿 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】

《生物与环境组成生态系统》说课稿 单位东滩头中学 班级七年级一班 学科生物 教师王旭冉

《生物与环境组成生态系统》说课稿 东滩头中学王旭冉 各位评委老师： 大家上午好！今天我说课的题目是《生物与环境组成生态系统》。下面我将从教材分析、学情分析、学习目标、教法学法、教学流程几个方面进行展开。 一、教材分析 《生物与环境组成生态系统》选自人教版生物学新教材七年级上册第一单元第二章《了解生物圈》第二节第一课时。该课时既是前一节《生物与环境的关系》的延伸，也是下一节《生物圈是最大的生态系统》的铺垫与引领。通过学习本课，学生能初步了解生态系统的组成，更加明确生物与环境是统一整体的认识。进而培养学生爱护生物、保护环境、热爱大自然的美好情感。 二、学情分析 从知识方面来看，学生对生物与生物，生物与环境的关系有了一定的了解，但还没有形成生态系统的概念。从中学生心理和认知发展规律来看，七年级学生好奇心强，对新鲜事物和活动感兴趣，乐于发现和提出问题，并具有一定的自学能力。但是，学生的总结和认知能力有限，教师要进行必要的引导和补充。 三、学习目标 为了培养学生终生获取知识的能力，成为学习的主体，养成自觉学习的习惯。我根据新课程标准，教材特点，从知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观三个方面确定了本节课的学习目标。 知识与技能：1.说出生态系统的概念、组成；2.描述生态系统中的食物链和食物网； 过程与方法: 通过分析资料，合作探究，培养学生的观察能力，分析问题和解决问题的能力。

无机污染物迁移、转化和归宿

无机污染物进入河流中的迁移、转化和归宿对无机污染物而言，特别是重金属和准金属等污染物，一旦进入水环境，均不能被生物降解，而其他大部分无机污染物经过分解，转化形态之后可以组成生物细胞的成分而被彻底利用，包括无机元素与金属元素。无机污染物（以重金属为主体）主要是以简单的离子、络离子或可溶性分子的形式在水环境中通过一系列物理化学作用，如溶解--沉淀作用、氧化--还原作用、水解作用、络合和螯合作用、吸附--解吸作用等实现的迁移和转化，参与和干扰各种环境化学过程和物质循环过程。重金属（Hg、Cd等）在迁移过程中可富集于底泥，成为长期潜在的有害污染源或通过食物链富集。 污染物在迁移转化的过程中，主要受污染物自身的理化性质以及外界环境的物理化学条件和自然地理条件影响。简单的内部因素可主要为组成化合物的能力、形成不同价位离子的能力、水解能力、形成络合物的能力和被胶体吸附的能力。一般来说，由共价键结合的污染物容易进行气迁移；由离子键结合容易进行水迁移。外部因素主要指环境的酸碱环境、氧化还原条件、交替种类以及数量和性质等。如酸性环境有利于钙、锶、钡、锌、镉等迁移；碱性环境则有利于硒、钼和五价钒的迁移。氧化条件有利于铬、钒、硫的迁移；还原环境有利于铁、锰等的迁移。 从微生物的角度以及水体溶解氧的情况（水体复氧及耗氧）来分析无机污染物进入河流的迁移转化问题，我们需要考虑到，在河流表层部分，溶解氧较充足，处于较高的氧化还原电位，主要存在好养性微生物，其元素将以氧化态存在，碳成为CO2，氮成为NO3-，铁成为Fe(OH)3沉淀，硫成为SO42-；在中间部分，溶解氧相对较少，是一个兼型层，兼有氧化和还原作用，主要由兼性微生物生存；在底层，水体处于还原环境，其元素都将以还原形态存在，碳还原成CH4，氮形成NH4＋，硫形成H2S，铁形成可溶性Fe2+。在相应微生物作用下，完成相应元素的物质循环。 综上分析，污染物的转化，往往与迁移相伴进行，并且实现污染物迁移的途径是彼此相互作用的，是一个统一体，并不能将其独立开来，对于自净体系而言，无机污染物迁移转化的过程较为复杂，下图简以说明。

《生物与环境组成生态系统》教学设计

《生物与环境组成生态系统》教学设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第二章第二节《生物与环境组成生态系统》教学设计 1.教材分析 《生物与环境组成生态系统》是生物教材八年级下册第七单元“我们周围的环境”第一章第四节的内容，在课程标准中的位置属于一级主题“生物与环境”下的二级主题“生物与环境组成生态系统”。 这节课是学生认识了生物圈，学习了第二节《生物与环境的关系》、第三节《生物对环境的适应和影响》的基础上的提升与总结，而后面的一节内容《人是生态系统中重要的一员》也是本节课的延伸与补充。另外保持生态平衡，防止环境污染以及自然保护等都是当前世界性的重大问题，这些问题的研究都与生态系统有着密切关系，因此本节课是本章乃至本学期的重点。 2.教学目标 2．1 知识与技能 (1)说出生态系统的组成。 (2)描述生态系统中的食物链和食物网。 (3)阐明生态系统的自动调节能力是有限的。 2．2 过程与方法 (1) 通过观看录像和图培养学生的观察能力。 (2)通过引导学生进行“资料分析”培养学生处理信息的能力。 (3)通过讨论与“分角色扮演与辩论”培养学生的合作能力。 (4)通过“开眼界”和“实际用”培养学生应用知识解决实际问题的能力。 2．3 情感态度与价值观 (1)认同生态系统的自我调节能力是有一定限度的。 (2)确立保护生态系统、保护环境的意识。 (3)增强爱护环境、维护生态系统稳定性的情感和决心。 3.教学的重点和难点 3.1 教学重点： (1)生态系统的组成。

(2)食物链和食物网的书写。 3.2教学难点： (1)生态系统具有一定的自动调节能力。 (2)食物链和食物网的书写。 4.学情分析 从知识方面来看，学生对生物与生物，生物与环境的关系已有一定的了解但还没有形成生态系统的概念。从心理和认知发展规律来看，八年级学生的好奇心强，对新鲜事物和活动感兴趣，乐于发现和提出问题，并且具有了一定的自学能力。 5.教学方法 网络教学；设疑启思；情境探究；总结提升 6.教学准备（工具和资源） 以生态系统为专题，建立网络学习平台；交互式电子白板。 7.教学设计思路 我国《基础教育课程改变纲要（试行）》中第十一条明确指出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用”，并对这种应用的立足点作了明确的阐述：“促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、老师的教学方式和师生互动方式的变革”。 基于这种理念，我利用网络学习平台服务于教学，为学生创造了四个机会：查阅资料、自主学习的机会；合作探究、动手尝试的机会；在线答题，及时反馈的机会；网络论坛，各抒己见的机会。力求充分调动学生的多种感官，提高学习效率，改善学习效果，让学生在获得新知的同时，体现学习过程和方法的培养，强调正确价值观的形成与情感的升华，最终，营造民主、平等、和谐的课堂氛围。 8.教学过程

生物与环境组成生态系统教案

第二节生物与环境组成生态系统 一、教学目标 1、简述生态系统的概念及组成。 2、说出生态系统中食物链和食物网的概念。 3、能正确连接食物链和食物网。 4、认同生态系统的自动调节能力是有限的。 二、教学重点、难点 1、教学重点: 描述生态系统的概念及组成。描述生态系统中食物链和食物网的概念。能正确连接食物链和食物网。认同生态系统的自动调节能力是有限的。 2、教学难点: 能正确连接食物链和食物网。 三、教学过程 1、导入新课 (老师上课前先在黑板上写下30、29%、2048三个数字)同学们请看黑板，为Array什么老师要在黑板上写这些数字呢?难道老师今天不上生物而改上数学了吗?其实今天不是要上数学课，这些数字与我们人类息息相关。这些数字是加拿大一位海洋生物学家对海洋生态系统进行研究的最新的研究报告中的数字。据这份报告显示，30年后人类可能没有鱼吃了。因为海洋生态系统正在遭受着不断的破坏和污染。由于人类的过度捕杀及各种污水的胡乱排放，海水质量急剧下降，死海区增多。海洋生物多样化消失的速度正在加快，到目前为止，人类消费的海产品已减少了29%。照这样下去，30年后人们将会很少捕到鱼或根本捕不到鱼。到2048年人类可能再也吃不到海产品了。同学们为了以后我们能吃到海产品，为了海洋能变得越来越美丽，我们一定要行动起来，大家携手保护海洋生态系统。要保护海洋生态系统，我们首先要先了解什么是生态系统，生态系统是由什么组成的。这节课老师将带领大家一起来学习第二节生物与环境组成生态系统。 2、讲述新课 同样一片森林也可以看做一个生态系统。同学们，在一个阳光明媚的早晨，当你漫步走进森林，你会看到些什么呢?学生回答:......。老师总结:在森林中会看到各种花草、树等植物，各种虫、蛇、鸟、蝴蝶等动物，及透过树叶间隙的 阳光、偶尔从树叶上滴落的露水等非生物。在森林中还有一些我们肉眼很难看到 的细小的微生物如细菌、真菌等。由此我们可以总结出生态系统由两个部分组成: 一个是非生物部分包括阳光、空气、水等；另一个是生物部分包括植物、动物、