生物技术与环境

生物技术与环境（精选6篇）

篇1：生物技术与环境

环境生物技术与环境保护

日期：2009-12-25来源：2008字体大小：大中小

环境，是指影响人类生存和发展的各种天然和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。因此，环境保护也就是为了保障人类的生存和发展，人类社会就环境的维持和改善所采取的行政、法律、经济、科学技术等多方面的措施和进行的积极活动。20世纪中叶以来，环境问题已经成为整个地球的一大危机，人类赖以生存和发展的环境受到了严峻挑战，资源的迅猛开发与滥采滥用，使其日益枯竭，生态环境遭到了严重破坏，造成了各种污染事故频频发生。环境问题已经成为当今人类面临的全球性问题之一，引起了各国的普遍关注。1983年底，国务院宣布“环境保护是中国的一项基本国策”。环境保护是跨经济、社会、技术等学科的综合性科学。环境保护研究人体健康、人类生产和生活环境的舒适程度，以及自然资源保护和生态系统平衡。环境保护的基本任务是保护和改善生活环境与生态环境，防治污染和其他公害，保障人体健康，保护自然资源，促进社会主义现代化建设的发展。环境保护强调以防为主，防治结合，强调加强环境法制工作，推行总量控制、清洁生产等对策，并实行可持续发展战略。面对随经济的飞速发展而日益加剧的环境污染状况，如何保护环境、合理有效地处理环境污染物已迫在眉睫。采用传统的物理、化学方法可达到一定的除污净化效果，但成本高、过程繁琐，并易造成二次污染。近年来，利用微生物等环境生物技术处理环境污染物，所具有的安全、高效、廉价的优点，逐渐引起人们的重视。1 环境生物技术的产生和发展 环境生物技术(Environmental Biotechnology)是一门现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科，主要由生物技术、工程学、环境学和生态学组成，是一门综合性科学体系，涉及多种学科，它的产生和发展反映了基础科学研究的最新成果，同时也体现了工程科学开拓出来的新技术和新工艺，代表了环境工程技术的发展方向。在环境工程研究领域，一般将19世纪末生物滤池的出现和1914年w．T．Loekett和．E．Arden发明“活性污泥法”作为环境生物技术的开端。20世纪五、六十年代，随着工农业的快速发展所带来的环境污染尤其是水污染的加剧，直接刺激和促进了环境生物技术的发展；70年代 Chakrabaty等人成功构建了含有多种降解质粒的“超级细菌”，为80年代环境生物技术的发展奠定了基础；1981年，欧洲生物技术联盟(EFB)首次将环境生物技术用于设立环境生物技术专门机构的名称，并将控制污染的生物技术概称为环境生物技术；1983年，美国在西雅图召开了首届“利用基因控制污染”的环境生物技术专题会议。进入90年代以后，环境生物技术更是引起了更多的注意并得到了充分的发展。1994年美国生物工业组织(BIO)

和白宫国家科学技术委员会共同组织的可持续环境中生物技术大会上提出了基因工程微生物、优选微生物和生物传感技术中可利用菌类等3大最新发展技术领域；1995年，美国国家科学和技术委员会发表的名为《2l世纪生物技术新方向》的蓝皮报告中将环境保护和环境生物技术列在了很重要的地位；1996年在美国和2000年在日本召开的两届国际环境生物技术大会上，也都充分展现了世界各国对环境保护和环境生物技术研究的重视。2环境生物技术的研究内容与特点 国外学者认为生物技术中的三个部分属于环境生物技术范畴：一是在环境中应用的生物技术，二是涉及到环境中的某些可看作为一个生物反应器部分的生物技术，三是作用于一些必定要进入环境的材料的生物技术。从国内外的研究可以发现，目前环境生物技术的主要研究内容包括四个方面：降解污染物的工程菌和抗污染型转基因植物的相关研究，环境友好材料生物合成技术的相关研究，危险性化合物的降解和污染场地的生物补救研究，以及废物强化处理技术研究。应用环境生物技术处理污染物时，最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质，如二氧化碳、水和氮气而且能一步到位，避免了污染物的多次转移。因此环境生物技术具有速度快、消耗低、效率高、成本低以及无二次污染等显著优点，是环保中应用最广的、最为重要的单项技术。美国环保局(EPA)在评价环境生物技术时指出“生物治理技术优于其他新技术的显著特点在于它是污染物消除技术而不是污染物分离技术”。据美国环保局估算，美国现有的化学工业若有5％为生物过程取代，污染防治费用可降低约1亿美元。生物技术的产品或副产品基本上可以快速生物降解，并且可以作为营养源加以利用。利用生物修复技术净化环境，可使受污染的宝贵资源如水资源、土壤等得以重新利用，还可进一步强化环境的自净能力。3环境生物技术在环境保护中的应用 3．1 生物监测技术在环保领域中的应用 应用酶联免疫技术、PCR技术、电子显微技术、基因差异显示技术、生物传感器、基因探针、生物芯片等现代生物技术对环境进行监测与评价，是近年来国内外科学工作者研究的热点，研究报道也日益增多。应用酶联免疫技术检测分析环境中的农药及其代谢物是90年代的一项新技术。目前，国内外已经开发出杀虫剂、杀菌剂、除草剂等农药以及多氯联苯、二恶英、抗菌素等污染物的酶联免疫分析方法，其中用于现场快速分析的酶免疫试剂盒已商品化。此技术具有快速灵敏，费用低，特异性强和适于现场大量样品分析等优点。我国在环境污染的生物监测方面也取得了一些新进展。一是广泛开展了生物监测方法的研究；二是各种生物综合监测指标的研究；三是利用生物监测手段和评价环境质量。我国华东师大吴自荣等同志利用冷冻干燥的发光细菌的发光强度随水质污染程度而变化的特点，研究提出了上海苏州河水质发光细菌测试和评价方法。3．2废水生物处理技

术我国的水污染十分严重，高浓度有机物废水的处理是我国水污染治理的重点难题。污水中有毒物质的成分十分复杂，包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用，从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质，使污水得到净化。应用遗传工程技术构建符合人们需要的微生物高效菌以及具有降解多种污染物功能的超级菌，可以提高对污染物的降解能力、加快降解速度，以增强净化污水的效力。如微生物高效菌能够将氰化物(氰化钾、氰氢酸、氰化亚铜等)分解成二氧化碳和氨；利用专门分解硫化物的微生物可以从废水中回收硫磺；利用能够降解石油烃的超级菌以清除油对水质的污染等。还可以将大量的微生物高效菌凝聚在泥粒上形成活性污泥，用来分解和吸附废水中的有毒物质，污水净化后沉积的污泥中存在丰富的氮、磷、钾等元素，是很好的有机肥料。3．3大气污染的生物处理随着现代工、农业的发展，大量有毒、有害气体被排出，严重污染环境。微生物对污染物能较快地适应，并可使废物、废气得到降解和转化。同传统空气污染控制技术如活性炭吸附、湿法洗涤和燃烧等相比，微生物法以其处理效果好、投资及运行费用低、易于管理等优点，逐渐应用于空气污染控制中。近年来，采用把煤的物理选煤技术之一的浮选法和微生物处理相结合的方法而把煤和黄铁矿分开，进而达到脱硫。美国利用CBl菌株可脱去18％一47％的有机硫。捷克斯洛伐克1991年在其北部三个露天煤矿用氧化亚铁硫杆菌脱褐煤中硫，平均能脱去无机硫78．5％0有机硫23．4％。德国和荷兰用生物膜过滤器处理含硫化氢废气，其控制效率达90％以上。新西兰、英国、日本和美国也有在工业上规模应用的报导。3．4 固体废物的生物降解在众多的处理方法中(如堆肥、焚烧、热处理等)，生物处理具有成本低、运行费用低、操作简单、易管理等优点。城市垃圾的“生物反应堆”理论就是其中的一种，它与传统的卫生填埋相反，允许适量的水分进入填埋场，增加湿度，为微生物的生长和繁殖提供有利的条件，从而加速固体废物的降解和稳定。(1)好氧生物处理好氧生物处理是利用好氧微生物在有氧条件下的代谢作用，将废物中复杂的有机物分解成二氧化碳和水，其重要条件是保证充足的氧气供应、稳定的温度和水。实际工程中就是在填埋场中注人空气或氧气，使微生物处于好氧代谢状态。(2)厌氧生物处理厌氧生物处理是利用在无氧条件下生长的厌氧或兼性微生物的代谢作用处理废物，其主要降解产物是甲烷和二氧化碳等，一般需要保证温度、无氧或低溶解氧浓度。(3)准好氧处理准好氧填埋场的主要设计与运行思想是使渗滤液集水沟水位低于渗滤液集水干管管底高程，使大气可以通过集水干管上部空间和排气通道，使填埋场具有某种好氧条件。准好氧处理靠垃圾分解产生的发酵热造成内外温差，使空气流自然通过填埋

体，促进垃圾的分解和稳定。准好氧填埋有如下优点：第一，它不需要强制通风，节省能量；第二，渗滤液产生后被迅速收集，减少了对地下水的污染；第三，相对于厌氧处理，垃圾稳定得更快，危险气体，如CH4，H2S等的产量降低。(4)混合生物处理 混合生物处理是既有好氧又有厌氧的生物处理方法，是在填埋下一层垃圾之前好氧处理30一60d，其目的是让垃圾尽快经过产酸阶段为进入厌氧产甲烷阶段做准备。这种方法主要的优点在于把厌氧的操作简单和好氧的高效率有机地结合起来了，增加了对挥发性有机酸、对空气具危害性的污染物的降解，其主要特点是降解速度快。3．5 土壤污染的生物修复 生物修复技术是80年代以来出现和发展的清除和治理环境污染的生物工程技术，主要是利用生物独特的分解有机物质的能力，去除污染环境如土壤中的污染物，达到清除污染的目的。生物修复主要包括植物修复和微生物修复。近20年来，人们认识到植物吸收可以作为各种污染物的生存介质包括土壤等的净化技术开发。目前已经有利用沙漠植物修复科威特石油污染的土壤的研究工作。而微生物的修复工作更是显得多种多样，可以被广泛的用来去除土壤等介质中的石油污染、有机氯化物污染、聚合物污染和重金属污染等多种污染物，并且具有典型的处理速度快、经济、无二级污染的特点。3．6环境生物技术在预防污染上的应用(1)利用分子遗传技术筛选特定菌种将产品生产过程的废弃物直接转化为能源或副产品，如微生物化肥；利用DNA重组及蛋白质工程技术快速生成特定的酶，应用于生产环节，减少化学无机品用量，从而达到清洁生产的目的。(2)利用分子微生物族群、基因技术、DNA修复改变某些物质的分子结构使其具有可降解性或加速自然降解的速度。例如生物农药、生物肥料、生物可降解塑料薄膜等生物产品将会大量应用到生产实际当中，逐步取代对环境存在污染或者污染威胁的环境物质的使用(如化学制成品的农药、化肥等)。4结束语 随着科技的进步，生物科学和生物工程、以及生物技术将被越来越广泛地应用于生物多样性保护、人类健康、环境污染防治和环境、经济、社会的可持续发展，同时在攻克环境保护的科技难关中有广阔的发展前景。2l世纪，实现生物多样性保护，合理开发生物资源，有效利用生物技术，必将是本世纪的重要课题。我国是污染严重的国家，我们要构建一个有利于现代生物技术在环保中应用的良好环境，同时最大限度地减少和预防与这些技术伴生的对人类和环境的危害。安徽农学通报，2007(3)王 丹(巢湖职业技术学院生物技术系，安徽巢湖238000)

篇2：生物技术与环境

摘要：日益严重的环境污染问题成为制约经济和社会发展的重要障碍。随着环境生物技术的迅猛发展，生物技术在治理环境污染中的应用也越来越广泛。文章重点介绍了生物技术在环境污染治理中的应用。

关键词：现代生物技术生态环境环境保护

现代生物技术是指以DNA技术为先导，包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称。自20世纪80年代以来，生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。目前，现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，且随着日益突出的环境问题，其在治理污染、环境生物监测、工业清洁生产、工业废弃物、城市生活垃圾的处理、有毒有害物质的无害化处理等方面发挥着重要的作用。严格的说，环境生物技术指的是直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些机能，建立降低或消除污染物产生的生产工艺，或者能够认识环境过程、高效净化环境污染、同时又生产有用物质的工程技术。由于其在处理环境污染物等方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入，人们已越来越意识到，现代生物技术的发展，为从根本上解决环境问题提供了无限的希望。在改良环境中没有其他技术所可代替和比拟的。为此，本文将主要谈谈现代生物技术在环境保护中的应用。

一、现代生物技术在环境治理上的特点

（1）生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。

（2）利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等，常常是一步到位，避免污染物的多次转移而造成重复污染，因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。

（3）生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程，而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质，其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的，所以大多数生物治理技术可以就地实施，而且不影响其他作业的正常进行，与常常需要高温高压的化工过程比较，反应条件大大简化，具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。

所以，当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理，有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

二、现代生物技术在环境保护中的应用

生物处理技术概述

生物处理就是在设计的工程设施内，利用生物降解与与转化作用去除水、废水、固体废弃物、废气等介质的污染物质。利用生物处理技术进行污染物的无害化处理已有近百年的历史。尽管生物处理已有很长的历史，但随着生物技术的发展、污染问题的发展、工程技术的进步，新的和改良的生物处理工艺仍不断涌现，大大拓展了生物处理的应用领域。

环境生物技术中利用微生物的降解作用来处理水中污染物的方法，通常被称为

生化处理方法或生物降解法，以植物吸收为主来净化土壤与水体的方法有土地生物修复、生物塘和人工湿地技术等

1、生物处理在在水污染治理中的基本原理。

好氧处理技术好氧降解技术包括活性污泥法和生物膜法。

（1）活性污泥法活性污泥法是最传统的好氧生物处理技术。活性污泥是指微生物利用废水中的有机物生长与繁殖而形成的絮凝体。活性污泥法的工作原理是：在废水中通过曝气供氧，促进微生物生长形成活性污泥，利用活性污泥的吸附、氧化分解、凝聚和沉降性能来净化废水中的有机污染物。处理过程中，有机降解是依赖活性污泥的吸附与氧化分解能力，而泥水分离则是利用活性污泥的凝聚和沉降性能。活性污泥法中两项最基本的技术措施是：通过曝气来提高反应器水体中溶解氧的水平；通过污泥回流来保证反应器中的生物量与活性。

（2）生物膜法生物膜法是在处理污水的反应器中添加介质（填料）作为微生物附着的载体。在分解有机污染物的过程中，微生物在介质表面生长繁殖，逐步形成粘液状的膜，然后利用固着在介质表面的这种微生物膜来净化污水。在分解有机污染物的过程中，膜逐步增厚，形成表层好氧、内层兼氧和厌氧的微生态环境，因此生物膜法具有一定的厌氧降解功能。生物膜法具有无需污泥回流、膜的生物活性高、反应稳定等优点。

厌氧处理技术自20世纪70年代起，就有一大批类似好氧降解的厌氧反应器被研制和开发出来，如厌氧滤池（AF）、上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧流化床（AFB）、厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）、厌氧内循环反应器（IC）、厌氧折流板式反应器（ABR）和厌氧序列式反应器（ASBR）等。厌氧技术的应用范围已扩展到高、中、低浓度的多类有机废水和生活污水的处理，其特点是废水处理和能源回收相结合，但出水水质难以达到直接排放的要求。

2、环境生物技术在固体废弃物处理中的应用

利用生物技术处理固体废弃物中的城市生活垃圾和农业废弃物，主要方法是卫生填埋、堆肥和发酵沼气。

卫生填埋

卫生填埋是将城市生活垃圾存积在大坑或低洼地的卫生填埋场，填埋场下层应有不透水的自然隔水基质或人工隔水层，在填埋场设置排气口和监测系统，每天填入的垃圾压实后铺盖一层土壤，并通过科学管理来恢复地貌和维护生态平衡。其原理是利用微生物将垃圾中的有机物分解。垃圾通过卫生填埋还可产生沼气。堆肥

堆肥是固体基质在有效的低温条件下的发酵过程，适用于生活垃圾的处理。其基本步骤是：废弃物—预处理—堆肥—后处理—存放。对堆肥处理器进行足够的通气是堆肥成功的关键。该技术安全性高，成本低廉。

发酵产生沼气

主要利用畜禽粪便、农作物秸秆、生活污水等。其原理是微生物厌氧发酵使有机质降解，产生沼气，此法在农村有着广阔的发展前景，沼气不但可用作照明和燃料，还可建成以沼气工程为纽带的“猪、沼、果”生态农场等生态农业模式。

3、生物技术在在废气及大气污染治理中的应用

在废气及大气污染治理中的应用采用生物技术控制和处理废气，将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质，从而净化空气，是一项空气污染控制的新技术。目前采用的方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等，所采用的生物反应器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。

生物过滤法生物滤池内部填充活性填料，废气经加压预湿后从底部进入生物滤池，气体中的无机污染物、有机污染物或恶臭物质与填料上附着生成的生物膜（微生物）接触，被生物膜吸收，最终被降解为水和二氧化碳或其它成分，处理过的气体从生物滤池的顶部排出。该方法的特点是设备少、操作简单、不需外加营养物、投资运行费用低、去除效率高，但反应条件较难控制、占地面积较大。生物洗涤法生物洗涤法分为废气吸收和悬浮液再生两个阶段，通常由一个装有填料的洗涤器（吸收设备）和一个装有活性污泥或生物膜的生物反应器（再生反应器）构成废气从吸收设备底部进入，向上流动，与顶部喷淋向下的生物悬浮液在填料床中相互接触，经传质过程进入液相，再进入微生物细胞内或经微生物分泌的胞外酶作用分解，净化后的气体从吸收设备顶部排出。吸收了废气的生物悬浮液从再生反应池的底部进入，通入空气充氧，废气被微生物氧化利用的过程也就是悬浮液的再生过程，再生后的悬浮液再进入吸收设备进行顶部喷淋，吸收与再生两个过程反复进行。该方法的特点是反应条件易控制、压降低、填料不易堵塞，但设备较多，需外加营养，成本较高，对溶解度小的化合物难以处理。生物滴滤法生物滴滤法是在生物吸收法基础上进行的改进，集合了生物过滤法和生物吸收法两种工艺的优点，生物吸收和生物降解同时发生在一个反应装置内。滴滤池内装有填料，填料表面被生物膜覆盖。循环水不断喷洒在填料上，废气通过滴滤池时，气体的污染物被微生物降解。该方法的特点是只有一个反应器、操作简单、压降低、填料不易堵塞、污染物去除效率高，比生物过滤法能更有效地处理含卤化合物、硫化氢或氨等废气。但需外加营养、运行成本较高。

植物修复植物修复技术是一种以太阳能为动力，利用植物的同化功能净化大气的绿色技术。由于植物的种类、群落及生态习性与功能的差异，不同的植物可在不同的时空尺度上对近地表大气污染进行修复。主要过程是持留和去除。植物对大气中的粉尘有阻挡、过滤和吸附作用，其滞尘量的大小与树种、林带宽度、草皮面积、林带种植状况以及气象条件有关。植物的杀菌作用可以减轻生物性大气污染。植物通过吸收作用、同化作用、降解、转化以及对酸雨的中和缓冲作用等对化学性污染物具有一定的去除作用。植物修复是一项对环境友好、技术要求相对较低的修复方法，容易为社会民众所接受，而且与传统的修复技术相比，成本要低得多。大气污染的植物修复理论与技术对城市园林绿化、环境规划和生态环境建设具有一定的指导意义和应用价值。

4、生物技术在污染土壤的生物修复中的应用

重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是：通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。

5、在生物监测方面的应用

传统的环境监测以化学分析，即用成熟的仪器和生物分析(如鱼的毒性测试)为主，当代生物技术的发展有望增加相关的新手段，如通过测定微生物的酶和细胞基团等来监测环境的变化。目前研究较多的有生物发光菌(Bioluminescentbacterium)、氰菌(Cya2nobacteria)、卤素呼吸菌(Halorespiringbacterium)、苯乙烯降解菌和兰贻贝(Bluemussels)等，主要监测水

体中的有害物和海水藻类的爆发。ManBockGu和 Ge2unCheelGil应用生物发光细菌开发出了两阶段多频道毒性连续监测系统。每个频道含有一个两阶段生物反应系统,其中含有特定的生物发光菌株。使用该系统可连续监测同一样品和分别确定不同类型毒性。通过分析，从每个频道获得的资料，可得到总体毒性和各类单项毒性的数据。

三、环境生物技术的发展前景

1、微生物脱硫技术的开发

利用微生物脱去煤中的无机硫和有机硫，可控制燃煤中SO2等含硫气体的排放。这些微生物包括硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌、酸热硫化叶菌等。日本利用氧化亚铁硫杆菌已使H2S脱除率达99.99%，我国利用该菌对炼油厂进行干气催化和工业废气脱硫，H2S脱除率分别为71.5%和46.9%。在燃煤的处理过程中，还可采用浮选与微生物脱硫技术相结合，对煤和黄铁矿进行分离，达到清除或降低燃煤SO2排放的目的。利用微生物还可将石油成分中的硫分离出来。虽然生物技术在大气污染治理中的应用时间尚短，但其具有技术简单成本低、安全性好、无二次污染等优点。今后，在微生物脱硫技术以及高活性脱硫菌种的研制和培养方面，配以清洁生产技术的研究，将会备受关注，也会成为解决原煤燃烧产生的SO2污染的最佳途径。

2、水污染治理工艺的完善

废水生物处理技术在实验室阶段已比较成熟，也已比较广泛地应用于实际工程中。好氧与厌氧工艺相结合、生物膜法与活性污泥法相结合的废水处理技术、无害化的生产工艺过程、高效完善的自动化体系以及构建针对难降解污染物的生物基因库和特殊功能的微生物的培养研究是今后主要的发展方向。

3、难降解污染物的处理

基因工程是通过基因分离和重组技术，将人类需要的目的基因片段移到受体生物细胞中并表达出来，使受体生物具有该目的基因表达后显现出来的特殊性状，以改进生物物种。利用基因工程构建的高效菌种来处理如杀虫剂、塑料、橡胶制品、医疗废物、危险废物等难降解的污染物，是现代环境生物技术发展的热点之一。

4、生物传感器的研制

随着科技的进步，分子生物技术将会在开发研制生物传感器方面发挥积极作用。生物传感器可以满足实施自动连续监测的需要，判断环境污染发展的趋势，探索污染物在环境中的迁移转化以及降解规律，检测污染致突变的成因，分析污染的来源，从而使生物环境污染监测更便捷、更灵敏、更全面。生物传感器具有成本低、制作容易、使用方便、测定快速等优点。

5、与其它技术的结合环境生物技术的发展离不开相关科学技术的配合。其与相关科学技术的结合，可提高处理效率、增强处理效果。将光、声、电与高效生物处理技术相结合，处理高浓度有毒有害难降解有机废水，如光催化氧化－生物处理新技术、电化学高级氧化－高效生物处理技术、辐射分解－生物处理组合工艺等；采用SBR＋臭氧氧化工艺和物化气浮－接触氧化处理印染废水，采用混凝－气浮－厌氧－好氧处理苎麻废水、油田和炼油废水等。这些工艺、设备、电子计算机的结合正在使以环境生物技术为主的综合治理技术向自动化、模块化方向发展。

参考文献：

「1」 《现代环境生物技术》王建龙 文湘华 清华大学出版社第二版

「2」 《江西化工》 2003年第3期“环境生物技术在“三废”治理中的应用”

刘小兵蒋柏泉王伟(南昌大学环境与化学工程学院)

「3」 刘淑梅，张淑芬 环境生物技术的研究现状及发展趋势[J].环境科学与管

理，2005，30（4）：44-46.「4」 林海 现代生物技术在环境保护中的应用[A]中国高新技术企业，2010,19-154

「5」 孔繁翔.环境生物学[M].北京:高等教育出版社,2000

「6」 陈坚.环境生物技术[J]，生物工程进展，2001(5)

环

境

生

物

技

术

论

篇3：生物技术与环境

1 环境生物技术的特点

现代社会的环境问题越来越突出, 有自然环境问题如水污染、大气污染, 也有人为的如噪音污染和光化学污染等, 人们一直在寻找有一种较强大的科学技术能够解决这一问题, 实现社会、环境、经济上的和谐统一, 而环境生物越来越多的应用在解决这些环境问题上, 它有以下几个方面的特点。

1.1 在解决环境问题上具有较强的彻底性

在以前, 许多工厂或是某些环境部门试图通过实施环境措施解决现有的环境污染等问题, 然而这些措施一旦停止, 环境问题又会死灰复燃或是又生成新的环境问题, 比如在解决水污染的问题上, 有的工厂选择排污, 但它依然没有彻底解决水的污染问题。而环境生物技术通过较高的科学技术将环境污染彻底进行了新陈代谢的转化, 不残留任何的污染痕迹, 避免了污染物的再次生成。比如白色污染, 它的污染物主要是塑料袋, 这种东西要是自然分解的话会需要很长的时间, 环境生物技术可以加速塑料袋的分解, 并不会使分解出的有害物质再次污染其他的区域。

1.2 环境生物技术的转化力强

环境保护工程中, 环境生物技术并不只一味的消除污染, 还能够有效的将有污染的物质资源转化为无污染的物质, 从而提高资源的利用程度, 促进自然资源的有效利用和可持续发展。比如在一些地区由于长时间喷打农药或是不好好保护土壤资源, 导致土壤受到污染, 通过环境生物技术可以有效的祛除土壤中的污染物质, 提高土地的有效利用程度和土壤的寿命。再如将被污染的水资源通过有效的排解, 转化成为干净的水, 在农作物灌溉或是其他方面将发挥重要的功效。总之, 环境生物技术在有效降低环境污染物质方面, 能够将这些污染物质彻底转化成有效无污染的资源, 促进自然资源的有效的利用和环境的可持续发展。

1.3 较高的效率、较低的成本

我国一些企业和相关环境部门也在解决环境问题上也探索了不少的方法, 但是有的方法不仅要花费大量的人力、物力资源, 而且最后解决环境问题也不一定彻底, 效率不是特别高, 这样在较高成本的基础上去做效率比较低的环境保护工程, 虽然起一定作用, 但力量比较薄弱。而最新的环境生物技术利用自身的技术优势能够在较低投入的基础上获得较高的效益, 这样高效率、低成本的高级生物技术越来越受到人们的亲睐, 为人们从根本上解决环境问题提供了较大的希望。

1.4 具有较强的可操作性和执行力

环境生物技术不像其他一些解决环境问题的办法那样, 在具体的操作和执行上具有较大的优势, 如在一些化学工厂的生产方面, 不能因化学物质会污染环境而就停止生产或者减少生产量, 而应该通过环境生物技术这种科技使环境污染和资源的破坏降到最低的程度。而这种环境生物技术也比较容易掌握和操作, 有较强的可操作度。人们长期受到环境污染和资源破坏等问题的困扰, 环境生物技术为人们带来了解决问题的希望, 因此, 相关部门和人员也愿意通过环境生物技术解决生产中的问题, 做到生态效益、经济效益和社会效益的和谐统一。

1.5 环境生物技术有较强的灵活性

针对环境问题出现的地区和所表现的的特征, 环境生物技术能够做到具体问题具体分析, 根据不同的环境问题实施不同的解决方案, 发挥生物技术不同的特性。如出现的水污染、大气污染或是噪声污染等, 它运用不同的生物技术解决不同的环境污染, 有较强的灵活性, 并在不同地区都能应用这种生物技术, 因此它的灵活适用性也比较强。

2 环境生物技术的发展

所有的科学技术是向前发展的, 环境生物技术这种高等的科学技术也会与时俱进的发展, 将来不仅在解决环境问题方面有着可观的发展, 在其他领域的问题上也会有很好的发展和发挥效用, 有着广阔的发展前景。

2.1 环境生物技术的发展应该是与时俱进, 开拓创新

与时俱进, 开拓创新是现代社会科技精神的精髓, 环境问题一直是困扰整个人类的重要研究课题, 在现在甚至是不久的将来, 随着社会经济的发展将会出现一系列新的环境问题, 生物环境技术也必须随着科学技术的发展而发展, 在这一领域开拓更广阔的前景, 为了人类社会的发展作出应有的贡献。当然, 也许会出现一些新兴的科学技术在环境保护工程中发挥作用, 但是环境生物技术自身具有的优越性是无可替代的, 也应该与时俱进, 不断探索新的生物技术的开发模式, 在原有的技术基础上改进技术, 毕竟任何技术都存在一定的缺点, 比如环境生物技术的发展历史是比较短的, 是新型的技术, 因此, 需要在不断摸索中前进。

2.2 环境生物技术有着广阔的发展前景

在以前所有的试图解决环境问题的方法和技术中, 没有一种技术能够像环境生物技术这样, 具有较高的效率、较低的成本、极强的转化能力并且无污染的集众多优势于一身的特征, 因此, 环境生物技术在环境保护的问题上有着较大的广阔的发展前景, 不论是否会出现在这一方面的新的技术, 环境生物技术都是不可替代的, 而且众多的实践证明, 环境生物技术与生俱来的强大优势确实发挥了不可估量的作用。

摘要：随着现代社会经济的快速发展, 好多人以牺牲环境为代价去追求高效的经济利益, 导致环境污染、自然资源急剧减少等严重后果。环境的可持续发展越来越受到人们的重视, 环境生物技术是一门新型的、能够解决一系列环境问题的人工技术系统, 它凭借自身所具有的独特优势, 有效发挥了作用, 促进了环境的可持续发展。

关键词：环境保护,生物技术,特点,发展

参考文献

[1]郎春雷.现代环境生物技术的特点及应用[J].环境卫生工程, 2009 (81)

篇4：专题六 生物与环境

“生物与环境”主要内容有生态因素、种群和群落、生态系统的结构和功能、生态系统的稳定性、人与生物圈及生物的多样性。生物与环境的关系，首先表现为生物适应所生存的环境，同时又影响着环境。可以用上面知识框架图概括。

一、生态因素

1. 凡直接影响生物的形态、生理和分布等的因素都是生态因素，包括非生物因素和生物因素，生态因素还影响动物的行为、生活习性。

2. 生物与生存环境中的生物因素是相互的。不论种内和种间都可分为互助和斗争。寄生、捕食和竞争是种间斗争关系，互利共生是种间互助关系。种内互助与种内斗争在一定条件下可以相互转化，如某一区域内的一种生物，开始数量少时，表现为种内互助，但当数量过多时，则出现种内斗争。

3. 生态因素对生物是综合起作用的，但诸多因素的作用不是等同的，在特定时间，特定区域必然有一种起主导作用的生态因素。

二、种群与群落

1. 种群是生态研究的一个重要单位，种群不是同一种个体的简单集合，它有种群密度、出生率和死亡率、年龄组成和性别比例等特征。研究种群的核心问题是种群数量的变化，在复习中重点理解种群数量的增长规律（即“J”型和“S”型增长）并能运用相关知识解决一些生态问题，如鱼类捕捞、害虫防治等问题。

2. 生物群落中的各种群的生物都存在着直接或间接的关系。在群落中各个生物种群占据了不同的空间，这是由该种群对环境的适应性决定的。生物群落具有垂直分层结构和水平结构，即生物群落占有一定的立体空间。

三、生态系统

1. 生态系统依湿度、盐度和人为控制等因素划分为不同类型，主要有森林、草原、海洋、湿地、农田和城市生态系统等类型。所有的生态系统都具有相同的结构和功能。生态系统的结构包括生态系统的成分和食物链（网）。一个生态系统中的所有生物都有不同的营养功能，依此将生态系统的成分划分为生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。食物链和食物网构成生态系统的营养结构，是能量流动和物质循环的渠道。

2. 能量流动和物质循环是生态系统的功能。一要理解能量流动的含义、过程、特点和意义；二要通过碳循环理解生态系统的物质循环的含义及特点；三要理解生态系统两大功能同时进行相互依存的关系。

3. 生态系统的稳定性是一个生态系统保持或恢复自身结构和功能相对稳定状态的能力，包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。抵抗力稳定性能抵抗干扰，保持原状，大小决定于生态系统的自动调节能力，而生物的多样性是自动调节能力的基础；恢复力稳定性与抵抗力稳定性具有相反的作用，一个生态系统的抵抗力稳定性越强，则恢复力稳定性就越弱。

四、人与生物圈

1. 掌握生物圈的概念和生物圈稳态的原因，认识生物圈的形成是地球理化性质和生物相互作用的结果，要实现人类社会的可持续发展，应该改变自己的生产和生活方式。

2. 生物多样性是生态系统稳定性的基础，包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，这是由微观到宏观三个不同研究水平上的多样性。了解生态系统多样性的价值、现状和生物多样性面临威胁的原因。

【考情分析】

“生物与环境”专题涉及到许多社会热点、焦点问题，如生态农业、生物的多样性、可持续发展、西部大开发以及沙尘暴、温室效应、酸雨等全球性环境问题，故一直是高考中的考点和热点，但在高考试题中所占的比例偏少，从08年开始已略有增加。在过去九年理综全国卷中主要是选择题形式考查，09年全国卷Ⅰ第一次以非选择题的形式考查；内容上主要是通过对图表的分析考查同学们对生态系统基本知识的掌握以及构建知识网络、运用分析与归纳等方法从材料中获取信息、运用图表精确表达有关生态学现象的能力。考点重点分布在生态因素、种群及其数量变化类型、生态系统的结构和功能生态系统的稳定性、生态农业等。

本专题涉及内容在今后高考中所占比例会有所增加，考查形式选择题和非选择题，重点考查应用生物与环境相关知识解决一些实际问题，如渔业捕捞、害虫防治、植树造林、环境污染等问题。

【考点例析】

例1 （10新课标）假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个种群，其a、c、d的营养关系为a→c→d，a与b的关系如图，a是该生态系统主要的自养生物，请回答：

[时间][a][b][种群数量][O]

（1）该生态系统中a和b的种间关系是 。

（2）若d大量死亡，则一定时间内种群密度增加的种群是 ，种群密度减少的种群是 。

（3）若持续干旱使a大量死亡，c和d种群密度将会 。

（4）当受到外界的轻微干扰后，经过一段时间，该生态系统可以恢复到原来的状态，说明该系统具有 。与热带雨林相比，该生态系统的抵抗力稳定性 （低、高）。

（5）为了调查该系统c种群的密度，捕获了50个个体，将这些个体标记后放掉，一段时间后重新捕获了40个个体，其中有5个带有标记，c种群的数量约为 个。

解析 a与b的关系可以看出在最初a、b的种群数量同时增多，但是随着时间的推移b的数量开始减少，说明在a、b竞争的过程中，a最终胜利。如果d的数量大量减少，即c的天敌数量减少，导致c的数量迅速增多，进而导致a被大量捕食，使得a的数量锐减。而如果干旱导致a即生产者大量减少，必将使得c和d的种群密度都会相应的减少。生态系统低于外界干扰的能力是抵抗力稳定性，而与热带雨林相比，该生态系统的生物种类、种群数量、营养结构复杂程度等都很低，因此抵抗力，因此抵抗力稳定性也很低。

答案 （1）竞争 （2）c、a （3）降低 （4）恢复力稳定性、低 （5）400

点评 生态因素是环境中影响生物的形态、生理和分布等的因素，包括非生物因素和生物因素，在复习中要理解阳光、温度、水分、土壤等非生物因素对生物的影响，要理解生物与生物之间的关系，如种内关系和种间关系，特别是种间关系是构成生态系统营养结构的主体，一定要理解生物与生物之间的互利共生、寄生、捕食和竞争关系，不仅要理解，还要能准确识别相关坐标曲线。下面是典型的三种曲线，应该掌握。

有关生态系统的结构见例3点评。本题第（5）问所涉及到关生物种群的调查方法，特别是标志重捕法和样方法，希望一定要关注，高中生物公式、反应式不多，该记的还是应该熟练掌握的。

[K/2 K][净补充量][出生率][死亡率][种群密度][出生率或死亡率]

例2 （10山东）右图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是（ ）

A. 在K/2时控制有害动物最有效

B. 图示规律可作为控制人口增长的依据

C. 该图可用于实践中估算种群最大净补充量

D. 在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量

解析 本题考查出生率和死亡率与种群密度的关系分析。在K/2时，种群的净补充量最大，因此对于有害动物不宜在此防治，因此A错误；该图示不能作为控制人口增长的依据，由于人类与自然种群不同，受其他因素如计划生育的影响，因此B错误；该图可用于实践中估算种群最大净补充量，用于指导生产实际，因此C正确。在K值时捕捞鱼类得到的日捕获量最多，因此D错误。

答案 C

点评 关于种群相关内容的考查是过去多年高考中常考考点，特别是种群数量的变化问题。种群是指生活在一定自然区域内同种生物个体的总和，它具有种群密度、出生率和死亡率、年龄组成和性别比例。种群研究的核心问题是种群数量的变化，种群的数量的变化是由出生率和死亡率、迁入和迁出决定的，故凡是会引起种群的出生率和死亡率、迁入和迁出的因素，都会引起种群数量的变化，如食物、气候、被捕食、传染病等等。在理想条件下，种群的数量会连续增长，呈“J”型增长；而在自然界，由于环境条件有限而呈“S”型增长。以上这些内容都是关于种群的核心知识，应加强理解。另外，研究种群数量变化的意义在过去的高考是也是常考考点，应多关注研究种群数量变化的，在野生生物资源的合理利用和保护、害虫的防治等方面的重要意义，如鱼类的捕捞问题等等。

A. 此食物网共有6条食物链

B. 硅藻既是生产者，又是分解者

C. 磷虾在不同食物链上都属于同一营养级

D. 严禁过度捕杀蓝鲸由于其对该食物网影响最大

解析 此食物网共有8条食物链，硅藻是植物，属于生产者，不是分解者，生产者遭到破坏对食物网的影响最大。而磷虾在每一条食物链中都是第二营养级，所以C项对。

答案 C

点评 生态系统的的结构是本专题一个重要内容，包括生态系统的成分和营养结构。生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，营养结构包括食物链和食物网。关于食物网理解要从以下几个方面：①能够准确数出一个食物网中有多少条食物链，每条食物链都应从生产者开始到最高营养级；②要理解营养级和消费者级的区别，要能找出一个食物网中占多个营养级的生物；③能判断一具食物网中某些生物的变化对其它生物的影响；④理解食物链和食物网是生物系统的能量流动和物质循环的渠道。

例4 （10全国）下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是（ ）

A. 微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量

B. 多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率

C. 沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用

D. 沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者

解析 在该农业生态系统中，农作物可以成为家畜的饲料和人的食物，家畜也能成为人的食物，沼气池中的微生物可以利用农作物秸秆、人和家畜粪便中的有机物，而沼液和沼渣又可以为农作物提供肥料，沼气池发酵产生的沼气又能成为人类的能源物质，实现了能量的多级利用，提高了该生态系统的能量利用率。沼气池中的微生物利用的是无生命的有机物，因此在生态系统中的地位属于分解者。能量是不能循环利用的，所以C项的叙述是错误的。

答案 C

点评 生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递和散失的过程，其特点是单向流动、逐级递减，在能量流动过程中一定要理解输入每一个营养级能量的去向，其中一部分通过呼吸作用散失、一部分被分解者利用、一部分传递至下一营养级，还有一部分未被利用，故能量流动是逐级递减的，传递效率不可能达到100%，只有10～20%。要注意的是各级消费者的摄入量应等于同化量和粪便量之和。

生态系统的物质循环是指在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程，具有全球性和循环性的特点。还应理解能量流动和物质循环的关系是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。

【实战演练】

配套练习十一

一、选择题（5题，每题6分）

1. 下列有关生物与环境关系的叙述，错误的是（ ）

A. 在寒冷地带的森林中，针叶林较多；在温暖地带的森林中，阔叶林较多

B. 如果一个种群中幼年个体较多，老年个体较少，这个种群的种群密度就会越来越大

C. 一个生态系统的先进行能量流动，再进行物质循环，因为能量是物质循环的动力

D. 生物多样性是人类赖以生存和发展的基础，生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性

2. 根据下图，叙述正确的是（ ）

[绿色植物][细菌][蝉→螳螂→黄雀→蛇][光、H2O、CO2、N2等]

A. 图中各种成分在生态学上可以构成一个生物群落

B. 图中各种成分在生态学上可以构成一个生态系统

C. 细菌与蝉之间的关系属于竞争

D. 蛇属于三级消费者

3. 对下面有关曲线叙述错误的是（ ）

[０][０]

A. 甲图中a种群与b种群为竞争关系，a种群为S型增长，其增长受本身密度制约

B. 乙图中为保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平

C. 丙图中B种群与A种群为捕食关系，其中B为捕食者，A为被捕食者

D. 丁图中随着营养结构复杂程度的增加，抵抗力稳定性减弱，但恢复力稳定性增强

4. 2009年“哥本哈根气候变化大会”全球关注，“低碳生活”将成为全人类共同的选择。根据下图所示碳循环的部分过程进行的有关分析，不正确的是（ ）

[③][①][生物群落][大气中的CO2][化石燃料][②]

A. 参与①过程的生物包括生产者、消费者和分解者

B. ②过程增强后①过程随之增强，故不能通过增强②来减少大气中的CO2

C. 生物群落内部碳循环的物质形式是含碳有机物

D. 人类减少对③的依赖是当前缓解温室效应的重要措施

5. 在社会主义新农村建设中，某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统（如图所示）。下列关于该生态系统的分析错误的是（ ）

①该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽家畜

②植物是该生态系统的主要成分

③该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率

④沼气池的建造和植树造林提高了该生态系统的稳定性

⑤该系统中，沼渣沼液可用作农作物肥料的原因主要是分解者微生物将其中的有机物分解为无机物，同时为农作物提供二氧化碳

⑥对于该系统中农作物、林地等各自所在的小系统，人类要做好除草、治虫等工作，从能量流动角度看，除草、治虫的目的是使能量流向对人类最有益的部分

A. ③④ B. ①②③

C. ④⑤⑥ D. ①②③④⑤⑥

二、填空题（4题，每空2分，共计42分）

6. 某种昆虫在不同温度和湿度条件下种群数量的变化如下图。据图回答：

[80][85][90][95][100][30℃][32.5℃][35℃][相对湿度/%][种群数量]

（1）在温度偏离最适温度或湿度偏离最适湿度条件下，昆虫种群数量会 。一个生态因子的变化会影响 的作用。昆虫种群数量变化是温度和湿度 的结果。

（2）昆虫种群的大小由种群的 决定。

（3）经调查，第一年此种昆虫种群数量为N0，如果在理想条件下，每年增长率保持不变，且λ=1.3，第三年该种群数量为 。

7. 下图表示一个森林生态系统中的食物网，图中数字表示该生物的个体数量，括号内的数字表示该生物的平均体重。据图回答：

（1）该食物网中占据第三营养级的生物有A～I中的 。

（2）若初级消费者中， 被除去，则对该生态系统能量流动的影响最大。

（3）若除去G后，在一定时间内，生产者数量将 。

8. 某生态学家以“保护和利用草原生态系统”为课题，对某草原进行了几项专题研究，并绘制了如下两图。其中：甲图表示一个鼠群迁入一个新的生态系统后的种群增长曲线；乙图表示单位面积的放牧量与生产者的净生产量的关系，图中的虚线代表未放牧时，草原中生产者的净生产量，请据图分析并回答下列问题：

（2）甲图中，最可能表示因种内斗争而限制鼠群数量增长的曲线段是 。

（3）适宜的放牧量控制在乙图的b点和c点之间，为什么？

（4）如果该草原生态系统的放牧量长期在乙图中c点以上，会造成怎样的后果？

9. 为了研究能量流经生态系统的食物链时，每一级的能量变化和能量转移效率，美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，得出了下图所示的数据：

[分解者

14.6][植食性动物

62.8][肉食性动物

22.6][未利用

327.3][呼吸作用

122.6][生产者

464.6][太阳能][未

固

定][12.5][12.6][62.8][96.3][293][18.8][29.3][5.0][2.1]

根据上图所提供的数据，回答以下问题：

（1）用表格的形式，将图中每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单。并计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级的百分比。

（2）流入某一营养级的能量，为什么不会100%地流到下一个营养级？

（3）通过以上分析，生态系统能量流动的特点是 配套练习十二

一、选择题（5题，每题6分）

1. 下图分别表示两种生物种群随时间推移而发生的数量变化。下列关于甲、乙、丙三图的有关描述错误的是（ ）

A. 甲图反映两种生物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利的互利共生关系，如豆科植物和圆褐固氮菌之间的关系

B. 乙图反映两种生物之间的捕食关系，是构成生态系统营养结构的主要形式

C. 丙图反映两种生物相互争夺资源和空间等而形成的竞争关系，如水稻和稻田中的杂草之间的关系

D. 以上三图均反映不同生物之间的关系，它们相互作用，共同维持生态系统的稳态

2. 下列关于生物与环境的叙述错误的是（ ）

A. 马尾松纯林较混交林容易遭受松毛虫的危害，根本原因是生态系统的营养结构简单，自动调节能力小

B. 近年来，赤潮和水华在我国时有发生，对水域生态系统带来严重影响，含有重金属的工业污水排放与赤潮、水华等的形成有关

C. 稻田里农民拔除稗草，鱼塘中人们不断地清除食肉的“黑鱼”，人们这样做是为了调整能量在生态系统中流动的方向

D. 一般认为害虫防治主要是控制该种群的大小，而不是彻底消灭害虫

3. 如图表示某种处于稳定状态的生物种群，因某些外界环境变化导致种群中生物个体数量改变时的4种情形。下列有关产生这些变化的原因分析中，正确的是（ ）

a若图①所示为草原生态系统中某种群个体数量，则a点后的变化原因可能是过度放牧

b若图②所示为某发酵罐中菌种数量，则b点后的变化原因可能是增加营养供应

c若图③中c点后发生的变化表明生态系统的抵抗力稳定性有一定限度

d图④曲线可用于指导海洋捕捞

A. 只有1种说法正确 B. 只有2种说法正确

C. 只有3种说法正确 D. 4种说法都正确

4. 下图是某生态系统结构模式图，下列说法正确的是（ ）

[养鸡场][养猪场][人][鱼塘][蘑菇房][沼气池][鸡粪（饲料）][沼渣（饲料）][猪粪][沼液] [沼渣][秸秆][能源

鸡粪] [水稻、

大豆等]

A. 大豆、水稻、蘑菇是该生态系统的主要成分

B. 流入鸡体内的能量约占农作物总能量的10％～20％

C. 该生态系统实现了物质和能量的多级利用，但仍需要外部投入

D. 鸡、猪、鱼和蘑菇等生物的加入，提高了生态系统的恢复力稳定性

5. 下列有关生物与环境关系的叙述，错误的是（ ）

A. 环境中的各种生态因素，对生物体不是同时共同起作用的，对某个或某种生物来说，各种生态因素所起的作用并不是同等重要的

B. 先涝后旱容易发生蝗灾，对蝗虫的防治现在提倡生物防止，如天敌防治，使害虫的数量保持在较低水平

C. 在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动消耗的能量就越多

D. 生物多样性面临威胁的主要原因是生物生存环境的改变和破坏

二、填空题（4题，每空2分，共计42分）

6. 某生物科技小组对某农田生态系统进行实地调查，请你运用所学知识协助解决一些实际问题：

（1）该生态系统的结构包括 。

（2）为了提高农作物的产量。对初级、次级消费者应当采取的措施是：禁捕或适当放养 ；用喷洒农药等人工方法来减少 。

（3）氮元素在生物群落和无机环境之间是不断循环的，但是还要往农田中不断施加氮肥，这与物质循环并不矛盾，主要原因是 。

（4）如果该农田生态系统中狗尾草大量繁殖，调查其种群密度的方法是 ，取样的关键是要做到随机取样。

（5）农田生态系统的 稳定性较低，废弃的农田上会发生群落演替。

7. 下面是关于生物群落多样性的问题探索：

（1）生物多样性包括 。

（2）从分子水平分析，生物多样性的直接原因是 ，根本原因是 。从进化分析，生物多样性的原因是 。

（3）研究鸟类多样性与植物物种多样性和取食高度多样性的关系如下图，（取食高度多样性是对植物垂直分布中分层和均匀性的测度。层次多，各层次具更茂密的枝叶表示取食高度多样性高。）

8. 下图中甲图表示用某种杆菌为饲料培养大草履虫和双小核草履虫的种群数量变化，其中实线为混合培养时双小核草履虫和大草履虫的种群变化，虚线为单独培养时双小核草履虫的种群变化。乙图是生态系统中碳循环示意图，图中“→”表示碳元素的流动方向。请据图分析回答下列问题：

（1）从甲图可见，大草履虫的存在使双小核草履虫的种群增长速率 。

（2）甲图中大、小草履虫之间通过 关系而间接发生作用，其作用结果是 ；乙图中D、E两个种群之间通过 关系而直接发生作用。

（3）在乙图中，C→A表示的生理过程是 ，E→C表示的生理过程主要在细胞中 进行。

（4）若乙图表示农田生态系统，从生态系统功能的角度分析，农民下田拔草，捕捉害虫，喷洒农药的目的是 。

（5）在全球气候变暖的背景下，以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”成为全球热点。在我们的日常生产生活中，与此相符合的行为有哪些？（最少写两点）

9. 酸雨是指pH小于5. 6的酸性降水，是多种酸性污染气体溶于大气中的水分后，产生硫酸或硝酸等化合物，然后随着雨点降落下来而成。某生物探究小组为了了解酸雨对陆生植物的影响，设计了一个模拟实验方案：

乙种植物幼苗

培养液][气体流量计][SO2气体]

目的原理：大气中的SO2是酸雨形成的主要原因之一。在实验室中以SO2模拟酸雨，研究不同SO2量对两种植物幼苗生长的影响，从而了解自然界中酸雨对植物的危害。

实验材料：

a实验装置如右图。

b甲乙两种植物的种子、SO2气体，气体流量计（控制充气量）、蒸馏水、植物培养液等。

实验步骤：

a取5套实验装置并编号，设立 ① 。

b甲乙两种植物的种子发芽后，取已长出一片真叶的幼苗若干株，分别直立于盛有植物培养液的玻璃皿中，并放入实验装置的容器内，如上图所示。

c按图装配好实验装置。

e关闭实验装置活塞，将装置置于适宜的 ③ 环境下。在5天统计各组两种幼苗的死亡数，并计算死亡率。

实验结果：

（1）实验结果如下表。

[编号&1&2&3&4&5&SO2量&C1&C2&C3&C4&C5&死亡率

（%）&甲&0&10&40&80&0&乙&0&0&20&40&0&]

篇5：生物与环境的关系

生物与环境是一个统一不可分割的整体。环境能影响生物，生物适应环境，同时也不断的影响环境，如同“水能载舟，也能覆舟”。

物种的生存离不开一个良好的生存环境，我们讲保护物种，除了保护物种自身的生理健康之外，最主要的就是保护其赖以生存的环境，生物与环境是相依相存的关系，生物的.生存生长离不开环境。

同时，也影响着环境，比如微生物能将土壤中的有机物转化为无机物，植物又能通过光合作用把无机物转化为有机物，环境中的物质循环、能量循环都通过生物的生理代谢得以实现，这就是它们相依相存的关系。

环境对生物有影响，如沙漠上植物稀少；生物必须适应环境才能生存，如沙漠上的植物必须耐旱才能生存．生物能够适应一定的环境，如鲫鱼生活在池塘中，与水生环境相适应，但是当天气特别干旱，池塘干枯时，鲫鱼会死亡，表明生物只能适应一定的环境。

篇6：生物与环境的关系教案

七年级生物集体备课组

一 教学目标 1、知识目标：

（1）、举例说出影响生物生存的生态因素，包括生物因素和非生物因素。（2）、举例说出生物必须适于环境才能生存下来、生物在适应环境的同时，也影响和改变着环境。

2、能力目标：

尝试学会分析图片和文字资料 3情感态度价值目标

形成热爱生命，保护环境的思想感情，激发对生命科学的学习热情和环境的学习兴趣 二、教学重点 描述生物对环境的适应和影响 鼓励学生从生活中发现问题、提出问题培养学生科学探究精神。三、教学难点

生物能适应环境，也能影响和改变环境。

四、课时安排：1课时

五、教学过程

导入：同学们请看这幅图——是我们居住的地球，地球上的任何地方都有生物吗? 学生:是或不是

通过调查我们认识到，生物都是生活在一定环境中的环境中的。今天我们就来学习生物与环境的关系.展示教学目标：

1、举例说出影响生物生存的生态因素，包括生物因素和非生物因素。

2、举例说出生物必须适于环境才能生存下来、生物在适应环境的同时，也影响和改变着环境。

3、体验探究实验的一般过程，模仿控制实验变量和设计对照实验。

4、形成爱护小动物的情感，能够认真观察和记录。

自学指导1：阅读课本P12完成以下问题：

什么是生态因素？生态因素可以分为几类？

1、环境中影响生物的生活和分布的因素叫生态因素。

2、生态因素分为：生物因素和非生物因素。知识巩固：观察水稻的图片、说出影响水稻的生态因素.老鼠、蝗虫、蛇、哇、阳光、温度、水、空气、水草等 归类，生物因素：老鼠、蝗虫、蛇、哇、水草

非生物因素：阳光、温度、水、空气 自学指导2：阅读课本P13完成以下问题

非生物因素：阳光、温度、水分、空气、土壤等 小结：非生物对生物有影响

自学指导3：阅读课本P16完成以下问题 观看图片：生物因素与生物之间存在什么关系？

捕食关系、竞争关系、合作关系、寄生关系等。自学指导4：阅读课本P16---P17完成以下问题

为什么农民要给农作物施肥？这说明农作物还受到哪些非生物因素的影响？ 生物必须有

才能生存下去 生物也有

和

环境.本节课小结：

1、环境中影响生物的生活和分布的因素叫生物圈。

2、生态因素：环境中影响生物的生活和分布的因素叫生态因素。

3、生态因素包括：生物因素和非生物因素

4、生物必须有 适应环境

才能生存下去，也影响和改变环境 练习：

1、下列叙述中，不属于非生物因素对生物影响的是（）A、春来江水绿如蓝

B、雨露滋润禾苗壮

C、草盛豆苗稀

2、在同一块菜地里同时栽培大蒜，若栽培在露天环境中，长出的叶片是绿色的；而在遮光条件下栽培，长出的叶片是 黄色的。这说明影响叶绿素形成的非生物因素是（）A、水分

B、空气

C、无机盐

D、光

3、影响一只蜜蜂生存的非生物因素不包括（）A、阳光

B、空气

C、温度

D、其它蜜蜂

4、仙人掌的叶变成了刺是受哪种非生物因素的影响（）A、温度

B光照

C、水分

D、土壤

5、“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”，造成这一差异的非生物因素是（A、阳光

B、水分

C、温度

D、湿度）

6、“竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知”这句诗描述的是哪一 种非生物因素影响了鸭的生活？（）A、光

B、温度

C、水

D、空气

7、玉米、小麦不能在沙漠地区大面积种植，是因为沙漠地区 不能提供充足的（）

A、阳光

B、水分

C、空气

D、温度

8、“蓬生麻中，不扶自直”是说蓬在这种环境中长的更直更 高，这种现象主要受（）的影响。A、阳光

B、水分

C、空气