有毒物质的污染

　　有毒物质是指对自然生态系统和人类健康有毒害作用的物质，排放到生态环境之中而引起危害．这些物质主要是工业三废(废水、废气、废渣)、农药化肥和放射性物质等．

　　人类每年向环境排放大约几千至上万吨汞，大部分进入海洋，工业废渣中还有如锌、铜、铅和镉重金属等，而废水中更有氰化物、氟化物和酚等有毒物质．水俣湾事件是有名的海洋污染事件．1953～1968年日本熊县水俣湾遭到含汞污水的污染，原来一家日本的工厂把含汞废水、废渣排入水俣湾，汞进入鱼虾体内，猫鸟等动物和人因吃鱼虾而引起甲基汞的慢性中毒，因而得病．病人手脚麻木、听觉失灵、运动失调、严重时呈疯癫状态甚至死亡，人称水俣病．

　　人们为防治病虫害和消灭杂草，在农业生产上广泛应用杀虫剂(如DDT、六六六等)和除草剂，同时又大量使用化肥来提高土壤肥力，这在一定条件下能达到目的，但从长远利益看，却给人类自身带来危害．污染物进入环境后，不是静止不变的，而是随着生态系统的物质循环，在复杂的生态系统中不断地迁移、积累和富集．杀虫剂DDT就是其中一个实例．

　　DDT是有机氯类农药，其特点是化学性能较稳定，易溶于脂肪，难分解而残留性强，我国在1983年起已禁用．由于DDT的化学物质与脂肪相类似，因而很容易积累于生物体内，特别是水域，通过食物链而逐级浓缩，因分解缓慢，常可积累到毒害的程度．如有的国家牛肉中DDT的残留量达0.88×，有的国家人体脂肪细胞中DDT的含量达到30.2×．这些DDT就是通过生态系统的物质循环而进行全球性扩散并沿着不同的途径进入动物和人体的．

　　污染物进入环境后，还有一个积累和富集的过程．有机氯农药在水中的溶解度虽然很低，但通过食物链可以成千上万倍地在生物体内浓集起来．如美国旧金山北部休养圣地明湖，由于使用DDT，使湖中的鱼类和鸟类大量死亡．经分析证明，湖中浮游生物体内含DDT是湖水的265倍，小鱼脂肪中含DDT是湖水的500倍，食肉鱼的脂肪中含DDT是湖水的8.5万倍，这就是DDT沿“浮游植物→浮游动物→小鱼→食肉鱼(或水鸟)”的食物链逐级积累的结果，在生态学上这种现象叫生物富集作用．

　　1999年上半年，在比利时一些养鸡场，突然出现母鸡不生蛋、肉鸡生长异常等现象．4月下旬，该国农业部长经调查研究发现，某大型饲料公司生产的饲料中，竟含有高浓度的致癌物质——二噁(dioxin)．由于使用受了污染的饲料，结果发现鸡脂肪中二噁的含量超过允许量的140倍，随后又在一些猪肉和牛肉中发现了二噁．比利时“二噁污染鸡”事件在世界掀起轩然大波，可能受到污染的食品包括鸡、鸡蛋、牛肉、猪肉、牛奶及数以百计的衍生产品，成为继疯牛病危机之后欧洲最大的一起食品污染案，其范围之广、影响之大，与前者相比有过之而无不及．

DDT、二噁等污染物的污染及对生物的毒害作用，涉及到生态学、化学等多学科知识，因而是高考跨学科考试中的热点，特别是理科综合能力测试中的热点．下面结合实际问题来分析一下这类问题的考法与解法．

　　瑞士化学家米勒因合成DDT于1948年获得诺贝尔医学奖．DDT可杀灭各种蚊子和传播各种传染病的虱子．联合国世界卫生组织曾评价说：“单独从预防疟疾病来看，DDT可能拯救了50000万生命”．但DDT是一种难降解的有毒化合物，进入人体可引起慢性中毒．我国已于1983年停止生产和使用．已知在许多化合物中硫可以取代氧，取代后的物质仍跟原化合物有相似的性质．

　　下面是杀虫剂“DDT”和“1605”的结构简式：

据此回答下列问题：

1．杀虫剂1605本身对人畜毒性远强于DDT，但DDT已被禁用，而1605尚未禁用，这是因为________．

2．按照传播途径来分类，疟疾属于________传染病．

3．在过去，施用农药DDT的地区，虽然占陆地面积的一小部分，可是远离施药地区的南极，动物体内也发现了DDT，这种现象说明了

[　　]

A．DDT是挥发性物质

B．考察队将DDT带到了南极

C．DDT已加入全球性的生物地化循环

D．南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食

4．下表是甲乙丙丁四个种群在一个达到生态平衡的环境中所含有的总能量和残留农药DDT的平均浓度．

请分析说明：

①在生态系统中的成分中属于次级消费者的是________．

②从表中可以看出，生物体内DDT的浓度的积累是通过________这条途径来实现的．

③人们在使用DDT的初期，杀虫效果十分明显，但随着使用时间的推移抗药性个体越来越多，这说明DDT的使用对害虫起到了________作用，抗药性的增强是通过害虫与杀虫剂之间的________来实现的．

阅读下列材料，回答相关问题：

材料一：在自然界的物质循环和能量转换过程中，森林起着重要的枢纽和核心作用，它是生态平衡的主体。

从结构上看，世界上90％以上的陆生植物生存于森林之中，森林在高度上的优势，形成了森林群体的多层结构和林内生态环境的梯度变化。给各种生物提供了丰富的食宿条件，使生物很少由于食物的缺乏而种群灭绝，也很少由于天敌的死亡，而造成大量滋生。形成相对稳定的食物链，有利于不同类型的生物种群在同一环境内稳定地生存。

由于森林具有蓄水、蓄能、蒸腾等作用，一般在林区气温低、云雨多、空气洁净，日照中紫外线强、瀑布喷泉、雷电和闪电，使林区空气“电离”形成大量负离子（林区1cm³空气中有负离子2000个，城市居室中仅有40个）。不同的树种还有不同的作用。如1hm²松柏林一昼夜内能分泌30kg杀菌素，能杀死结核、白喉、痢疾等病菌。

材料二：森林还是巨大的制氧机，通过叶绿体光合作用，1hm²森林在阳光作用下，每天可以吸收大约1000kg的CO₂，产生730 kg的O₂，足够1000个成年人1d的需氧量，全球植物每年估计要吸收千亿多吨人类排出的CO₂，可产生O₂近千亿吨。其中由森林产生的O₂占一半以上，因此，森林可称为地球的“肺”。

在光合作用的过程中，森林将太阳能转化为化学能以有机物的形式储存起来，估计全球森林产生的有机物为2.83×10⁹t，占陆地生产有机物总量的53.4％。

材料三：森林能吸收SO₂、HF、Cl₂、NO₂、NH₃、O₃及有机物等有害气候。如1hm²柳杉林每年可吸收720kg的SO₂；一条高15m的法国梧桐林带，可使SO₂通过后的浓度降低25％～75％，40m宽的刺槐林可使HF气体通过后的浓度降低50％，而1hm²银桦每年可吸收氯气35kg；1hm²蓝桉1a可吸收Cl2 32.5kg。森林对光化学烟雾也具有很强的防污染能力。森林对粉尘和风沙也具有很强的防尘能力。如森林比裸露地面的吸尘能力大75倍。松树的阻挡灰尘率为2.32％，杨树为12.8％。而1hm²山毛榉的阻尘量可达68t。

（1）在森林生态系统中的生产者、消费者和分解者构成了一个

[　　]

A．种群　　　　　　B．群落

C．生态系统　　　　D．生物圈

（2）生态系统中，绿色植物固定的太阳能沿着食物链的单向传递叫做

[　　]

A．能量输入　　　　B．能量输出

C．能量流动　　　　D．能量交换

（3）影响森林群体的多层结构和林内生态环境梯度变化的主要生态因素是

[　　]

A．温度　　　　B．空气　　　　C．阳光　　　　D．水分

（4）森林是一个巨大的制氧机，它的氧气来自绿色植物光合作用中的

[　　]

A．水的光解　　　　B．ATP的形成

C．CO₂　　　　　　D．三碳化合物的还原

（5）国内外的经验证明，要使一个国家地区的生态环境比较优越，其森林覆盖率至少应达到

[　　]

A．15％以上　　　　B．20％以上

C．30％以上　　　　D．40％以上

（6）森林对粉尘和风沙有很强的防尘能力，下列哪一项不是它的主要原因

[　　]

A．枝叶茂盛，能减小风速，使大气中携带的大粒灰尘沉降地面

B．植物的叶表面粗糙，而且多生有茸毛

C．能分泌油脂和粘性物质

D．叶子表面生有大量的气孔

（7）目前地球气温普遍上升是由温室效应引起的，引起温室效应的主要原因是

[　　]

A．CO₂能放出能量，使温度升高

B．植物的光合作用需要CO₂，释放CO₂可促进光合作用

C．CO₂可产生温室效应，使地球温度升高

D．CO₂可使太阳光辐射到宇宙中去的能量减少