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．

I．(10 分)图甲表示生态系统中各成分在碳循环中的关系，图乙为一定时间内某一生态系统中的几个种群数量变化曲线。

(1)图甲中的C主要是营腐生生活的细菌和              ，图甲中的F属于第           营养级，相当于图乙中的                           。(填“甲"“乙"或“丙”)
(2)图甲中流入D的总能量小于F获得的总能量，主要原因是F获得的能量除了被自身消耗以及未被利用外，还有部分能量被            所利用；若生产者所固定的太阳能总量为m千焦，则图甲中最高营养级生物获得的能量最多为                              。
(3)种群丙在a、b、c、d四个时期中种群密度最大的是           期，调查该种群密度的方法是                          。
(4)若图甲表示某一农田生态系统，则在被弃耕后发生的群落演替类型属于                  ，用该生态系统中的秸秆生产“再生纤维共混膜”作为地膜使用，此膜可被图甲中的      (填字母)产生的     酶分解为无机物供植物再利用。高考资源网
Ⅱ．(12分)去年6月下旬以来，柄息在某湖区400多万亩湖洲地中的约20亿只东方田鼠，随水位上涨部分内迁。它们四处打洞，啃食庄稼，严重威胁沿湖防洪大堤和近800万亩稻田。
(1)生态学家研究发现，东方田鼠种群是在围湖造田期间迁入湖洲地的，迁入初期种群数量很少，一个月内随着水稻和芦苇等作物种植面积的不断扩大而迅速增长。根据以上内容回答以下问题：
①为研究东方田鼠种群数量的变化规律，生态学家建构了数学模型，其过程如下表。请填写表中b和c空白之处的内容。

②假设东方田鼠种群迁入初期为3000只，则30天后该种群的数量(N₃₀)为：N₃₀=" "              只。(用公式表示．不必计算具体结果)
(2)对于该湖区的鼠患，有人主张投放高毒性的灭鼠药，在短期内迅速杀死大量东方田鼠。请运用所学生物学知识，说出此法不好的两点理由。
①                                                                       
②                                                                       
(3)利用生态学观点分析对于东方田鼠怎样处理较为恰当?

I．(10 分)图甲表示生态系统中各成分在碳循环中的关系，图乙为一定时间内某一生态系统中的几个种群数量变化曲线。

(1)图甲中的C主要是营腐生生活的细菌和               ，图甲中的F属于第            营养级，相当于图乙中的                            。(填“甲"“乙"或“丙”)

(2)图甲中流入D的总能量小于F获得的总能量，主要原因是F获得的能量除了被自身消耗以及未被利用外，还有部分能量被             所利用；若生产者所固定的太阳能总量为m千焦，则图甲中最高营养级生物获得的能量最多为                               。

(3)种群丙在a、b、c、d四个时期中种群密度最大的是            期，调查该种群密度的方法是                           。

(4)若图甲表示某一农田生态系统，则在被弃耕后发生的群落演替类型属于                   ，用该生态系统中的秸秆生产“再生纤维共混膜”作为地膜使用，此膜可被图甲中的       (填字母)产生的      酶分解为无机物供植物再利用。

Ⅱ．(12分)去年6月下旬以来，柄息在某湖区400多万亩湖洲地中的约20亿只东方田鼠，随水位上涨部分内迁。它们四处打洞，啃食庄稼，严重威胁沿湖防洪大堤和近800万亩稻田。

  (1)生态学家研究发现，东方田鼠种群是在围湖造田期间迁入湖洲地的，迁入初期种群数量很少，一个月内随着水稻和芦苇等作物种植面积的不断扩大而迅速增长。根据以上内容回答以下问题：

  ①为研究东方田鼠种群数量的变化规律，生态学家建构了数学模型，其过程如下表。请填写表中b和c空白之处的内容。

建构数学模型的一般方法	建构东方田鼠种群增长模型的主要步骤
a．观察对象，搜集现实 信息	a．东方田鼠繁殖能力很强．在最初的一个月内，种群数量每天增加1．47％
b．	b．Nt=N0·λt    (其中，Nt代表t天后东方田鼠的 数量，t表示天数，λ表示该种群数量是一天前种 群数量的倍数．N0表示最初的东方田鼠的数量)
c．通过进一步实验或观 察等，对模型进行检验或 修正	c．

②假设东方田鼠种群迁入初期为3000只，则30天后该种群的数量(N₃₀)为：N₃₀=               只。(用公式表示．不必计算具体结果)

(2)对于该湖区的鼠患，有人主张投放高毒性的灭鼠药，在短期内迅速杀死大量东方田鼠。请运用所学生物学知识，说出此法不好的两点理由。

①                                                                       

②                                                                        

(3)利用生态学观点分析对于东方田鼠怎样处理较为恰当?