Question

水體污染已是世界性問題．為探究菖蒲（一種濕地植物）對不同種類污水的凈化作用，某生物研究小組進行了以下實驗，請回答相關問題：
（1）請補充完整下面的實驗步驟．
①從4個不同的地點采集生活污水（1號）、工業(yè)污水（2號）、混合污水（3號）、未受污染的池塘水（4號）．
②分別測定4種水樣的BOD（即水中有機污染物經微生物分解所需要的氧量）和總氮含量．
③取等量的上述4種水樣，分別加入到4個相同的透明玻璃容器中，再將

 

的4份菖蒲分別放入4個容器中，在

 

的條件下水培15天，定期觀察、記錄．結果表明菖蒲在各種水樣中生長良好．
④取經過菖蒲處理的4種水樣，再次測定其BOD（單位：mg/L）和總氮含量（單位：mg/L），數據整理后如圖所示：

（2）該實驗遵循了

 

等原則．因變量的檢測指標是

 

．
（3）4種水樣中，有機污染物濃度最高的是

 

．實驗后4種水樣中的總氮含量均下降到較低的水平，其原因可能是

 

．
（4）從實驗結果分析，可得出的實驗結論是

 

．
（5）進一步研究發(fā)現(xiàn)，水浮蓮、水花生、金魚藻等濕地植物對污水的凈化效果與菖蒲相似．但在實際操作中，對水浮蓮、水花生這類外來物種的應用必須謹慎，以防止它們對當地生態(tài)系統(tǒng)的危害，原因是這些物種

 

．

Answer 1

考點：治污生態(tài)工程

專題：

分析：實驗步驟的書寫一般包括三步：取材編號、處理對照和觀察記錄．為了減少實驗誤差，對于測定數值的實驗，一般要多次重復，取其平均值．此題的實驗目的是“茭白和菖蒲幼苗對不同污水凈化效果的研究”，自變量為不同種類的污水和幼苗的種類，對照實驗為未污染的普通池塘水；因變量是茭白和菖蒲的凈化作用，具體觀察指標為茭白和菖蒲處理前后的BOD量的變化．從實驗結果分析，BOD表示的“水中有機污染物被微生物分解所需要的氧量”，則BOD越高，則表明污染越嚴重；用茭白和菖蒲處理后，如果BOD降至正常值，說明茭白和菖蒲有凈化作用．在比較茭白和菖蒲對同一種污水處理中，測量前后BOD量的變化情況，如果茭白處理的污水BOD量變化大，說明茭白的凈化效果較好；如果菖蒲處理的污水BOD量變化大，說明菖蒲的凈化效果較好；如果茭白和菖蒲處理的污水BOD量變化差不多，說明茭白和菖蒲的凈化效果差不多．

解答： 解：（1）實驗步驟：
①從4個不同的地點采集生活污水（1號）、工業(yè)污水（2號）、混合污水（3號）、未受污染的池塘水（4號）．
②測定4種水樣的BOD（即水中有機污染物經微生物分解所需要的氧氣量）和總氮含量．
③取等量的上述4種水樣，分別加入到4個相同的透明玻璃容器中，再將生長狀況相同、相等重量（長勢、大小相同、相同數目）的4份菖蒲分別放入4個容器中，在相同且適宜的條件下水培15天，定期觀察、記錄．結果表明菖蒲在各種水樣中生長良好．
（2）該實驗遵循了單一變量原則和對照原則．因變量的檢測指標是BOD和總氮含量的變化值．
（3）4種水樣中，有機污染物濃度最高的是1號．實驗后4種水樣中的總氮含量均下降到較低的水平，其原因可能是水樣中的含氮無機鹽被菖蒲吸收．
（4）從實驗結果分析，可得出的實驗結論是菖蒲對不同種類的污水有凈化作用．
（5）在實際操作中，對水浮蓮、水花生這類外來物種的應用必須謹慎，以防止它們對當地生態(tài)系統(tǒng)的危害，原因是這些物種適應性強，繁殖率高，如當地缺乏天敵或強有力的競爭者，則容易泛濫成災．
故答案為：
（1）生長狀況相同、相等重量（長勢、大小相同、相同數目）       相同且適宜
（2）單一變量、對照        BOD和總氮含量的變化值
（3）1號        水樣中的含氮無機鹽被菖蒲吸收
（4）菖蒲對不同種類的污水有凈化作用
（5）適應性強，繁殖率高，如當地缺乏天敵或強有力的競爭者，則容易泛濫成災
（食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下，種群數量呈J型增長，泛濫成災）

點評：本題綜合考查了實驗設計和分析能力，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯(lián)系的能力；能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力；具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋、分析、處理，能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂的能力．