Question

16．為探究菖蒲（一種濕地植物）對(duì)污水的凈化作用，某研究小組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：①從4個(gè)不同地點(diǎn)采集
生活污水（1號(hào)）、工業(yè)污水（2號(hào)）、混合污水（3號(hào)）、人工池塘水（4號(hào)）；②分別測(cè)定4種水樣的BOD（即
水中有機(jī)污染物經(jīng)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(gè)相同的透明玻璃容器中，再將等量的4份菖蒲分別在4個(gè)容器中水培15天，定期觀察、記錄，結(jié)
果表明菖蒲在各種水樣中生長(zhǎng)良好；④取經(jīng)過菖蒲處理的4種水樣，再次測(cè)定其BOD（單位：mol/L）
和總氮含量（單位：mol/L）．?dāng)?shù)據(jù)整理后，如圖所示．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）4種水樣中，有機(jī)污染物濃度最高的是1號(hào)．4號(hào)在實(shí)驗(yàn)中起對(duì)照作用．
（2）該實(shí)驗(yàn)中，可以通過觀察菖蒲的根數(shù)、根長(zhǎng)　節(jié)長(zhǎng)等生理指標(biāo)來比較其在各種水樣中的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)．
（3）BOD和總氮含量的測(cè)定表明，菖蒲對(duì)污水的凈化作用明顯，但還需要通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)來了解水質(zhì)凈化程度．現(xiàn)有金魚若干條、金魚缸4個(gè)，各種水樣以及其他需要的材料用具，請(qǐng)你完成以下實(shí)驗(yàn)步驟，就菖蒲對(duì)生活污水的凈化程度進(jìn)行定性對(duì)比實(shí)驗(yàn)．
①取4個(gè)相同的金魚缸，編號(hào)為A，B、C、D．
②向A、B中各加入等量未處理的生活污水、池塘水，向C、D中各加入與A、B等量的經(jīng)處理的生活污水、池塘水．
③向A、B、C、D4個(gè)魚缸中分別放入5條同種、長(zhǎng)勢(shì)相同的金魚，在相同且適宜條件下飼養(yǎng)．
④每天定時(shí)觀察，記錄每個(gè)魚缸中金魚的生存時(shí)間（天數(shù)），取平均值，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、分析．
（4）其他研究發(fā)現(xiàn)，水浮蓮、水花生、金魚藻等濕地植物對(duì)污水的凈化效果與菖蒲相似．由此看來，利用人工濕地來凈化污水是可以取得良好效果的．但在實(shí)際操作中，對(duì)水浮蓮、水花生這類外來物種的應(yīng)用必須謹(jǐn)慎，以防止它們對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)造成危害．原因是這些物種適應(yīng)性強(qiáng)，繁殖率高，如當(dāng)?shù)厝狈μ鞌澈蛷?qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者，則容易泛濫成災(zāi)．
（5）從安全角度考慮，用于凈化污水的濕地植物收獲以后，不適宜作為動(dòng)物飼料．

Answer 1

分析 根據(jù)柱形圖分析，自變量是污水的種類，因變量是水中有機(jī)污染物經(jīng)微生物分解的需氧量變化和總氮量變化．
實(shí)驗(yàn)步驟的書寫一般包括三步：取材編號(hào)、處理對(duì)照和觀察記錄．為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，對(duì)于測(cè)定數(shù)值的實(shí)驗(yàn)，一般要多次重復(fù)，取其平均值．此題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖恰拜牌延酌鐚?duì)不同污水凈化效果的研究”，自變量為不同種類的污水，因變量是菖蒲的凈化作用，具體觀察指標(biāo)為每個(gè)魚缸中金魚的生存時(shí)間（天數(shù)）．

解答 解：（1）從4個(gè)不同的地點(diǎn)采集生活污水（1號(hào)）、工業(yè)污水（2號(hào)）、混合污水（3號(hào)）、未受污染的池塘水（4號(hào)）．測(cè)定1號(hào)水樣的BOD最高，即水中有機(jī)污染物經(jīng)微生物分解所需要的氧氣量，有機(jī)污染物濃度最高的是1號(hào)．4號(hào)是未受污染的池塘水，為空白對(duì)照組．
（2）可以通過觀察菖蒲的根數(shù)、根長(zhǎng)、節(jié)長(zhǎng)或葉數(shù)等生理指標(biāo)來比較其在各種水樣中的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)．
（3）此題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖恰拜牌延酌鐚?duì)不同污水凈化效果的研究”，自變量為不同種類的污水，因變量是菖蒲的凈化作用效果，具體觀察指標(biāo)為每個(gè)魚缸中金魚的生存時(shí)間（天數(shù)）．實(shí)驗(yàn)步驟的書寫一般包括三步：取材編號(hào)、處理對(duì)照和觀察記錄．由此推知實(shí)驗(yàn)步驟為：
①取4個(gè)相同的金魚缸，編號(hào)為A，B、C、D．
②向A、B中各加入等量未處理的生活污水、池塘水，向C、D中各加入與A、B等量的經(jīng)處理的生活污水、池塘水．
③向A、B、C、D 4個(gè)魚缸中分別放入5條同種、長(zhǎng)勢(shì)相同的金魚，在相同且適宜條件下飼．
④每天定時(shí)觀察，記錄每個(gè)魚缸中金魚的生存時(shí)間（天數(shù)），取平均值，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、分析．
（4）在實(shí)際操作中，對(duì)水浮蓮、水花生這類外來物種的應(yīng)用必須謹(jǐn)慎，以防止它們對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的危害，原因是這些物種適應(yīng)性強(qiáng)，繁殖率高，如當(dāng)?shù)厝狈μ鞌郴驈?qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者，則容易泛濫成災(zāi)．
（5）用于凈化污水的濕地植物吸收了污水中污染物，并積累了一定的量，因此，從安全角度考慮，不適宜作為動(dòng)物飼料．
故答案為：
（1）1號(hào)　對(duì)照　
（2）根數(shù)　根長(zhǎng)　節(jié)長(zhǎng)（或葉數(shù)，要求寫出兩項(xiàng)）　
（3）②向A、B中各加入等量未處理的生活污水、池塘水，向C、D中各加入與A、B等量的經(jīng)處理的生活污水、池塘水　
③向A、B、C、D 4個(gè)魚缸中分別放入5條同種、長(zhǎng)勢(shì)相同的金魚，在相同且適宜條件下飼養(yǎng)　
④每天定時(shí)觀察，記錄每個(gè)魚缸中金魚的生存時(shí)間（天數(shù)），取平均值，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、分析　
（4）適應(yīng)性強(qiáng)，繁殖率高，如當(dāng)?shù)厝狈μ鞌澈蛷?qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者，則容易泛濫成災(zāi)
（5）動(dòng)物飼料

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析能力，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力；具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析、處理，能對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂的能力．