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专题07 实验分析题
1.牛口峪湿地公园位于北京西南房山区,前身是燕山石化专门储蓄处理达标后的工业外排水水库,2017年水库升级改造为湿地公园向公众开放。1994年10月牛口峪污水处理厂正式建成投入运行,采取的污水处理工艺为氧化沟(见下图),在氧化沟内利用活性污泥中的生物,从污水中去除有机物以及一部分磷素和氮素。请完成下面小题:
1.研究人员在显微镜下观察活性污泥,其中部分生物如下:
硝化细菌:将含氮物质转化成植物可利用的氮素营养。
菌胶团——细菌及其分泌的胶状物质组成的细小颗粒,是活性污泥的主体。
钟虫:能促进活性污泥的凝絮作用,并能大量捕食游离细菌而使出水澄清。
水蚤:通过体色可了解水中溶解氧的高低,体色浅,说明溶解氧高;身体的颜色很红时,则说明水中几乎无溶解氧。
酵母菌
衣藻
(1)这些生物与病毒不同的是都有______结构,但它们之间又存在很大的差异,没有成形细胞核的有______和菌胶团内的细菌;无细胞壁的有______。
(2)氧化沟中的所有生物与其生活环境共同组成______。
(3)活性污泥中复杂的微生物与废水中的有机营养物形成了复杂的食物链,异养菌和腐生性真菌,可以将污泥中的有机物分解为______,并利用其中的能量进行生命活动;原生动物主要以一些游离的细菌为食;衣藻等自养生物通过光合作用,产生______,辅助曝气机为好氧生物提供更多的呼吸作用原料。
2.在梯塘里种植了芦苇、香蒲等高耐受力的水生植物,以及狐尾藻、眼子菜、金鱼藻等沉水植物,用以对所接收的工业外排水进行深度净化。湿地公园还交替错落地建设了不同密度的湿草甸和植有漂浮水生植物的自由水面,黑鹳、天鹅、翠鸟等50多种野生鸟类在此栖息安家。
(1)梯塘里的水生植物可以吸收水中的______等矿质元素,起到深度净化的作用。
(2)优美的生态环境为鸟类筑巢、孵卵和育雏提供非常好的栖息地和充裕的食物,鸟类的受精方式和胚胎发育类型分别为______。
(3)研究人员想要研究在梯塘里种植植物对污水的净化作用,进行了如下的实验:
a.从梯塘中选取香蒲、金鱼藻若干,梯塘中的水;
b.取4个相同的无色透明塑料桶,编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组中各放入生长状况一致的5—10根植物(见下表),使每组植物质量相等,每组增加2个重复组;
c.4个桶中加入等量梯塘中的水,放到光照和温度等条件相同且适宜的环境中,连续培养4周;
d.每周最后一天同时从各桶中取等量水样,分别检测其中磷酸盐含量,计算出去除率(%),计算出各重复组的平均值。
分组情况及实验结果如下:
组别
第1周
第2周
第3周
第4周
Ⅰ
0
0
0
0
Ⅱ香蒲
36.9
52.8
66.4
71.3
Ⅲ金鱼藻
35.5
46.7
69.3
75.5
Ⅳ香蒲、金鱼藻
32.8
56.3
97.1
91.0
①本研究确定的污水净化指标是______。
②补全表格组别Ⅰ中的内容______。
③本实验研究的变量是植物的______和种类数量。
④根据实验结果可以得出的结论是:______。
3.库尔勒香梨皮薄味美,是新疆库尔勒市的主要经济果树。但库尔勒市沙尘天气频繁的发生,这种灾害性天气的增加,极大的影响了香梨的产量和品质。因此,某科学团队对此展开了深入的研究,其中一个研究项目就是叶片沙尘的覆盖量与光合作用的关系,实验过程如下:
团队首先选择叶位于香梨树体中上部位,受光充足、无病虫害、叶片大小、颜色基本相同的成熟功能叶片作为实验材料。实验设计沙尘覆盖6个不同覆盖厚度梯度。每个梯度均采用5片树叶进行实验。通过一定的仪器测得实验结果如下表所示:
不同覆盖厚度下沙尘对香梨叶片二氧化碳吸收速率的差异比较
组别
叶片沙尘覆盖量(mg·cm-2)
二氧化碳吸收速率的均值(μmolCO2·m-2·s-1)
1
0
15±1.2
2
2
13.9±1
3
6
10.6±1.3
4
9
9.7±1
5
14
7.9±0.6
6
18
6.7±0.3
(1)库尔勒香梨的果实营养丰富,它是由受精后雌蕊的__________发育而来的。在植物的结构层次中,库尔勒香梨的果实属于______________。
(2)实验设计中每组都采用5片树叶而不是只选取一片树叶的目的是______________________________。
(3)随着叶片沙尘覆盖量的增加,二氧化碳吸收的速率逐渐_____________,使得叶片的光合作用减弱,试着分析这种现象出现的原因_______________________________________。
(4)结合上述数据,本实验可以得出的实验结论是___________