模拟酸雨对植物生长的影响

在 这 份 题 为 《现 代 食 品 生 物 技 术 、人 类 健 康 和 发 展 》的 报 告中， 有关专家提出了与转基因食品相关的潜在益处和风险。 报 告 认 为 ， 转 基 因 食 品 能 够 提 高 农 作 物 的 产 量 、食 品 质 量 以 及 在 一 个 特 定 地 区 生 长 的 食 物 的 多 样 性 。这 将 有 助 于 人 们 增 进 健 康和营养，获得更多的经济效益，从而有助于提高健康和生活 标准。
对照
６．０
５．５ ５．０
４．５ ４．０ ３．５
第１天 第２天 第３天
０．００７ ０．７６７ ０．９３３
０．０１３ ０．７６７ ０．９４０
０．０２０ ０．７６０ ０．９４７
０．０２７ ０．７５３ ０．９４０
０．０２０ ０．７０７ ０．９２０
０．０４０ ０．７０７ ０．８８７
０．０４０ ０．３８７ ０．４３３
２００５年 第 ４０ 卷 第 ８ 期
生物学通报
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模拟酸雨对植物生长的影响
龚 荣 星 （浙 江 省 衢 州 第 二 中 学 浙 江 衢 州 ３２４０００）
１ 教学目标 通过对酸雨在本地区的状况调查和模拟酸雨对
植物生长的影响的活动教学过程，了解环境污染对生 物的不利影响， 加强对环境污染造成危害的认识，增 强学生的环境保护意识，灌输可持续发展思想，培养 一定的科学调查与研究能力。 ２ 具体过程 ２．１ 衢 州 地 区 历 年 来 酸 雨 状 况 调 查 据 环 保 局 资 料 ，衢 州 市 “十 五 ”期 间 共 采 降 水 样 品 ２７４４ 个 。单 个 降 水 样 品 的 ｐＨ 分 布 范 围 为 ３．４５ ～８．７２， 其 中 ｐＨ 小 于 ５．６０ 的 酸 雨 样 品 １２９８ 个 ， 酸 雨 率 为 ４７．３０％ 。 单 次 降 水 ｐＨ 最 低 为 ３．４５，出 现 在 开 化 县 。单 次 降 水 ｐＨ 分 段 频 率 分 布 见 图 １。从 近 ５ 年 的 监 测 结 果 来 看 ，全 市 降 水 年 ｐＨ 在 ５．０１～５．４０ 之 间 ，分 布 情 况 见 图 ２。 酸 雨 率 在 ３８．５３％ ～５０．１５％ ，分 布 情 况 见 图 ３。
件 下 的 萌 发 率 很 低 。 同 时 ，观 察 到 ｐＨ 为 ４．０ 和 ３．５ 的
培 养 皿 中 种 子 出 现 霉 变 ，其 余 培 养 皿 中 没 有 。第 ３ 天 ，
种 子 萌 发 基 本 完 成 ，ｐＨ 为 ３．５ 条 件 下 的 萌 发 率 特 别
低 ，ｐＨ 为 ４．０ 与 ４．５ 条 件 下 的 略 低，其 他 处 理 组 与 对 照
问题在哪？ 怎样矫正？ 是否还有更好的思路？
性思维，并使创新成为批判性思维的落脚点。
久而久之，使学生养成自我反思的习惯，在思维
（Ｂ Ｚ ）
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生物学通报
２００５ 年 第 ４０ 卷 第 ８ 期
没有多大的影响， 但酸性过强， 萌发率显著下降。 ２．２．２．２ 模 拟 酸 雨 对 水 稻 根 生 长 势 的 影 响
２）模拟酸雨 用 Ｈ ２ＳＯ ４ 配制成 ｐＨ 分别为 ６．０、５．５、 ５．０、４．５、４．０、３．５ 的 溶 液 ，用 蒸 馏 水 作 对 照 。
３）方 法 步 骤 用 不 同 ｐＨ 的 模 拟 酸 雨 和 蒸 馏 水 浸
种 ２４ ｈ 后，置 于 ９ ｃｍ 培 养 皿 中 作 萌 发 试 验 ，用 滤 纸 作
图 ３ 酸雨率逐年变化图
组 差 异 不 大 。可 见 ，在 一 定 范 围 内 ，酸 性 对 种 子 萌 发 率
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
生 积 极 主 动 地 自 我 反 思 、严 格 检 查 ， 甚 至 挑 剔 自 己 的 过 程 中 严 格 估 计 思 维 材 料 和 精 细 检 查 思 维 过 程 ，使 思
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纸 床 ，每 皿 ５０ 粒 ，每 个 处 理 设 ３ 个 重 复 。 置 于 培 养 箱
中 培 养 ，控 制 温 度 为 ２５℃，每 天 用 不 同 ｐＨ 的 模 拟 酸 雨
和蒸馏水补充水分，保持滤纸湿润，发霉的种子及时
取出冲冼，严重发霉者更换纸床。连续 ３ 天统计萌发
率。３ 天后移至室内光照处，自然光照射，连续 ３ 天统
的 过 程 中 运 用 了 哪 些 生 物 学 概 念 、原 理 和 定 律 ？ 对 这 思 维 的 批 判 性 。
些 概 念 、原 理 和 定 律 理 解 得 是 否 正 确 ？ 运 用 是 否 得 当 ？
总之，批判性思维是一个人科学素质的重要组成
解 题 的 思 路 是 怎 样 形 成 的 ？ 这 种 思 路 是 否 科 学 有 效 ？ 部 分 ， 教 学 中 可 以 从 多 层 面 、多 角 度 培 养 学 生 的 批 判
Ｗ Ｈ Ｏ 称转基因食品有助人类健康
但销售前必须进行安全评估
世 界 卫 生 组 织 （Ｗ Ｈ Ｏ ）日 前 在 其 发 布 的 一 份 关 于 转 基 因 食 品 的 最 新 总 结 报 告 中 称 ，新 的 转 基 因 （Ｇ Ｍ ）食 品 有 助 于 增 进 人 类 的 健 康 和 发 展 ，该 报 告 也 强 调 ，在 转 基 因 食 品 销 售 之 前 ，必 须 进 行安全评估，以预防对人类健康和环境造成危害。
从 第 １ 天 的 发 芽 情 况 看，酸 性 条 件 下 萌 发 率 较 高 ，
可能酸性条件对解除种子休眠有利， 也容易使种皮变
图 ２ 降水酸度逐年变化图
软，利 于 胚 根 和 胚 芽 突 破 种 皮 。 第 ２ 天，种 子 迅 速 萌 发， 其 中 ｐＨ 为 ４．５、４．０ 条 件 下 的 萌 发 率 略 低，ｐＨ 为 ３．５ 条
报告同时指出， 一些用于生产转基因食品的基因以前从 未出现在食品链中，因此，采用新的基因可能会改变农作物现 有的遗传基因。在新的转基因食品生产和销售之前，应就它们 对人类健康的潜在影响进行评估，同时开展长期监测，以便及
早 发 现 任 何 可 能 出 现 的 不 利 影 响 。国 际 上 第 １ 种 转 基 因 食 品 于 ２０ 世 纪 ９０ 年 代 中 期 投 入 市 场 。 从 那 时 起 ， 玉 米 、大 豆 、油 菜 籽 和 棉 花 的 转 基 因 株 系 开 始 进 行 销 售 。 此 外 ， 木 瓜 、土 豆 、稻 米 、 南 瓜 、糖 用 甜 菜 和 番 茄 的 转 基 因 品 种 在 某 些 国 家 获 得 通 过 。 近 １０ 年 来 ， 转 基 因 农 作 物 的 生 产 大 幅 度 增 多 ， 尽 管 这 些 产 品 集 中 在 相 对 少 数 的 国 家 中 ， 但 统 计 资 料 显 示 ， 到 ２００４ 年 底 ， 转 基 因 农作物几乎覆盖了全球可耕土地总面积的 ４％ 。
计 根 的 长 度 ， 计 算 生 长 势 。生 长 势 ＝
!Ｌｉ ｎ!Ｄ ｉ
，Ｌｉ 为 根 长 ，ｎ
为 种 子 数（包 括 未 萌 发 的 种 子），Ｄ ｉ 为 日 期（１＋２＋３）。
２．２．２ 结 果 分 析
２．２．２．１ 模 拟 酸 雨 对 水 稻 种 子 萌 发 的 影 响
表 １ 不同 ｐＨ 下水稻种子的萌发率
思 维 过 程 和 结 论 。 反 思 自 己 所 得 结 论 依 据 了 哪 些 条 维 活 动 更 具 主 动 性 、分 析 性 、策 略 性 和 独 立 性 ，减 少 盲
件 ？ 由 这 些 条 件 是 否 必 然 能 得 出 该 结 论 ？ 在 得 出 结 论 目 性 、狭 隘 性 ，思 维 的 结 果 更 具 正 确 性 ，从 而 优 化 学 生
酸 雨 被 称 为 “空 中 死 神 ”，它 的 危 害 已 成 为 世 界 性 公害问题。酸雨的危害是多方面的，其对植物的影响 主要表现在：①能抑制土壤中有机物的分解和氮的固 定 ， 淋 洗 与 土 壤 粒 子 结 合 的 钙 、镁 、钾 等 营 养 元 素 ， 使 土壤贫瘠化，酸雨一旦与泥土相融合，能排出铅和锰， 使 树 根 生 病 ，树 叶 枯 黄 ，慢 慢 萎 缩 并 死 亡 。②酸 雨 伤 害 植物的新生芽叶，干扰光合作用，从而影响其发育生 长。毁坏森林，损伤叶面，造成森林大面积死亡。 ２．２．３．２ 整 改 建 议 中 国 是 以 煤 炭 作 为 主 要 能 源 的 国 家 ，所 以 ，中 国 的 酸 雨 多 是 硫 酸 型 的 。衢 州 市 不 仅 人 为排放硫氧化物比较严重，还有较为特殊的自然排放 硫氧化物情况，在常山县某地地下蕴藏含高硫量的石 煤，开 采 价 值 不 大 ，但 原 因 不 明 地 在 地 下 自 燃 数 年 ， 通
图 １ 衢州市单次降水 ｐＨ 分段频率分布
上述数据表明，衢州市属中酸雨区，局部区域酸
雨发生情况较为严重。
２．２ 模 拟 酸 雨 对 植 物 生 长 的 影 响
２．２．１ 实 验 材 料 与 方 法 步 骤
１）供试材料 水稻（Ｏ ｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ），品种为早籼 Ｇ ９９－
４６，来自市农科所。选择健壮饱满的水稻种子。
表 ２ 不同 ｐＨ 下水稻根的生长势
ｐＨ
对 照 ６．０ ５．５ ５．０ ４．５ ４．０ ３．５
生 长 势 １３．１ １３．３ １３．２ １２．６ １１．８ ９．３ ２．９
从 表 ２ 看 出 ，ｐＨ 为 ５．５、６．０ 和 中 性 条 件 下 ， 根 生 长 势 无 明 显 差 异 ，ｐＨ 在 ５．０ 以 下 ，随 酸 性 增 强 ，根 生 长 减 慢 ， 特 别 是 ｐＨ 在 ３．５ 的 条 件 下 ， 根 生 长 受 严 重 影 响 。同 时 还 发 现 ，ｐＨ 在 ４．０ 和 ３．５ 条 件 下 ，有 的 根 尖 生 长点呈黄褐色，出现不健康根。 ２．２．３ 讨 论 ２．２．３．１ 酸 雨 的 危 害 此 次 试 验 表 明 ，当 酸 雨 的 酸 性 较 强（ｐＨ ＜４．０）时 ，对 水 稻 生 长 的 影 响 非 常 显 著 ，明 显 降 低水稻种子的萌发速度和萌发率，抑制水稻根的 生 长 ，容 易 导 致 种 子 霉 变 、残 缺 根 的 出 现 ，在 生 产 上 将 严重影响产量。
参考文献
１ 国 家 技 术 监 督 局．农 作 物 种 子 检 验 规 程，１９９５ ，８ ：１８． ２ 刘 静 玲 ．环 境 保 护 与 控 制．北 京：化 学 工 业 出 版 社，２０００． ３ 衢 州 市 环 境 保 护 局．衢 州 市 环 境 质 量 报 告 书．２００１．
（Ｂ Ｚ ）
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此 次 实 验 活 动 ， 教 师 在 高 二 （５）班 做 了 动 员 ， 全 班 共 有 ４５ 人 ，报 名 参 加 者 ３８ 人 。因 条 件 限 制 ，经 过 小 组 推 荐 ，选 出 ８ 人（每 组 １ 人）参 加 。试 验 小 组 的 学 生 认 真 开 展 活 动 ，根 据 所 学 的 化 学 知 识 ，配 制 、测 定 作 为 模 拟 酸 雨 的 各 种 ｐＨ 的 溶 液 ，挑 选 健 壮 的 水 稻 种 子 浸 种 、分 皿培养，每天按规定时间对种子萌发进行统计，计算 萌发率，认真测量根的长度，计算生长势。期间，学生 主 动 到 有 关 部 门 进 行 调 查 ， 积 极 从 网 上 、各 种 参 考 书 上 搜 集 有 关 酸 雨 的 资 料 。最 后 ，对 数 据 进 行 分 析 总 结 ， 并根据所查阅的资料，展开讨论，讨论酸雨的危害以 及 有 哪 些 整 改 措 施 。学 生 反 映 ，通 过 课 外 的 实 践 活 动 ， 提高了动手能力， 对科学调查与研究有了初步的认 识，对环境污染的危害也进一步得到认识，增强了环 境保护意识，深刻体会到资源要利用，经济要发展，但 必须走可持续发展的道路。
过 洞 穴 和 岩 缝 ，每 年 逸 出 大 量 ＳＯ ｘ。 因 此 ，减 少 硫 氧 化 物 等 酸 性 物 质 的 排 放 量 是 减 少 酸 雨 的 重 要 措 施 。具 体 措 施 建 议 如 下 ：① 洗 选 高 硫 煤 ， 减 少 煤 炭 中 的 硫 含 量 ； ②使用各种低硫燃料，如低硫煤和天然气；③改进燃 烧技术，减少燃烧过程中二氧化硫和氮氧化物的产生 量；④采用烟气脱硫装置，脱除烟气中的二氧化硫和 氮 氧 化 物 ；⑤筛 选 和 发 展 具 有 抗 酸 雨 性 能 的 绿 化 树 种 和抗性农作物品种。 ３ 活动后记