Question

北京奧林匹克公園南區(qū)建有一個(gè)復(fù)合垂直流人工濕地，展示了較新的生態(tài)污水（常富含N、P）處理技術(shù)．下圖示復(fù)合垂直流人工濕地構(gòu)造示意圖（箭頭示水流方向），請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：

（1）人工濕地的上行池和下行池中均栽有蘆葦、香蒲、菖蒲、美人蕉等具有一定

 

能力的濕地植物，它們?cè)谠撋鷳B(tài)系統(tǒng)成分中屬于

 

，能通過(guò)

 

作用合成有機(jī)物，并將

 

輸入到該生態(tài)系統(tǒng)的

 

營(yíng)養(yǎng)級(jí)．這些人工濕地植物一般宜選用本地物種，避免

 

，以保證當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的安全性．
（2）人工濕地的植物根系常形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)樣結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)中的根系不僅能直接吸附和吸收污水中的

 

等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且還為

 

的吸附和代謝提供了良好的環(huán)境條件，使它們能夠通過(guò)分解作用降解污水中的有機(jī)物．濕地基質(zhì)常使用碎石等多種材質(zhì)，碎石間留有一些空隙有利于促進(jìn)根部的

 

．
（3）污水脫氮過(guò)程離不開(kāi)硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的作用，作用機(jī)理如圖所示．
有機(jī)氮

氨化

NH₄⁺、NH₃

硝化細(xì)菌

有氧環(huán)境

NO₂^-、NO₃^-

反硝化細(xì)菌

厭氧環(huán)境

N₂、N₂O
據(jù)此分析，硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌分別生活在復(fù)合垂直流人工濕地的

 

池和

 

池．流入濕地的污水在“先下后上”的過(guò)程中，與

 

充分接觸，得到了明顯凈化．
（4）若研究該人工濕地生態(tài)污水處理能力，應(yīng)對(duì)

 

水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)比較

 

含量的差值，來(lái)分析人工濕地的凈化功能．經(jīng)人工濕地處理的生活污水可作為非飲用水用于很多生產(chǎn)過(guò)程，不僅減少了污染還

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：治污生態(tài)工程

專(zhuān)題：

分析：人工濕地中的植物一般選擇蘆葦、香蒲、菖蒲、美人蕉等具有一定凈化污水能力的，并且宜選用本地物種，避免外來(lái)物種入侵，導(dǎo)致對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)生物生存造成威脅．從硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的作用機(jī)理看出，硝化細(xì)菌需要生活在有氧環(huán)境中，因此硝化細(xì)菌將生活在復(fù)合垂直流人工濕地的下行池；反硝化細(xì)菌需要無(wú)氧環(huán)境，因此生活在復(fù)合垂直流人工濕地的上行池中．

解答： 解：（1）有蘆葦、香蒲、菖蒲、美人蕉等具有一定凈化污水能力，在該生態(tài)系統(tǒng)成分中屬于生產(chǎn)者，能通過(guò)光合作用合成有機(jī)物，并將太陽(yáng)能（或光能）輸入到該生態(tài)系統(tǒng)的第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)．這些人工濕地植物一般宜選用本地物種，避免外來(lái)物種入侵（對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)生物生存造成威脅），以保證當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的安全性．
（2）人工濕地的植物網(wǎng)絡(luò)樣結(jié)構(gòu)的根系，不僅能直接吸附和吸收污水中的N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且還為分解者的吸附和代謝提供了良好的環(huán)境條件，使它們能夠通過(guò)分解作用降解污水中的有機(jī)物．濕地基質(zhì)常使用碎石等多種材質(zhì)，碎石間留有一些空隙，以提供充足的氧氣供根部進(jìn)行呼吸作用．
（3）作用機(jī)理中可以看出，硝化細(xì)菌需要生活在有氧環(huán)境中，因此硝化細(xì)菌將生活在復(fù)合垂直流人工濕地的下行池，反硝化細(xì)菌需要無(wú)氧環(huán)境，因此生活在復(fù)合垂直流人工濕地的上行池中．流入濕地的污水在“先下后上”的過(guò)程中，與植物根系和微生物充分接觸，得到了明顯凈化．
（4）進(jìn)水口的有機(jī)污染嚴(yán)重，通過(guò)人工濕地的凈化，出水口的有機(jī)物將減少，而無(wú)機(jī)物的含量將增加，因此若研究該人工濕地生態(tài)污水處理能力，應(yīng)對(duì)進(jìn)水（口）和出水（口）水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)比較進(jìn)水和出水N、P含量的差值，來(lái)分析人工濕地的凈化功能．經(jīng)人工濕地處理的生活污水可作為非飲用水用于很多生產(chǎn)過(guò)程，不僅減少了污染還節(jié)約了水資源．
故答案為：
（1）凈化污水      生產(chǎn)者      光合      太陽(yáng)能（或光能）     第一     外來(lái)物種入侵（對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)生物生存造成威脅）
（2）N、P      微生物（分解者）    （有氧）呼吸作用
（3）下行      上行       植物根系和微生物（分解者）
（4）進(jìn)水（口）和出水（口）（缺一不可）       進(jìn)水和出水N、P      節(jié)約了水資源

點(diǎn)評(píng)：本題考查了生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、穩(wěn)定性以及人工濕地的作用等知識(shí)，意在考查考生能從題干中獲取有效信息的能力；能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力，難度適中．