Question

19．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(guān)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(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(shù)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(jié)果表明菖蒲在各種水樣中生長良好．
④取經(jīng)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(shù)據(jù)整理后如圖所示：

（2）該實驗遵循了單一變量、對照等原則．因變量的檢測指標(biāo)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(jié)果分析，可得出的實驗結(jié)論是菖蒲對不同種類的污水有凈化作用．
（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(yīng)用必須謹(jǐn)慎，以防止它們對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的危害，原因是這些物種適應(yīng)性強，繁殖率高，如當(dāng)?shù)厝狈μ鞌郴驈娪辛Φ母偁幷�，則容易泛濫成災(zāi)．

Answer 1

分析 根據(jù)柱形圖分析，自變量是污水的種類，因變量是水中有機污染物經(jīng)微生物分解的需氧量變化和總氮量變化．
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(shù)值的實驗，一般要多次重復(fù)，取其平均值．此題的實驗?zāi)康氖恰拜牌延酌鐚Σ煌�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)為每個魚缸中金魚的生存時間（天數(shù)）．

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(jīng)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(shù)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(jié)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(biāo)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(jié)果分析，可得出的實驗結(jié)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(yīng)用必須謹(jǐn)慎，以防止它們對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的危害，原因是這些物種適應(yīng)性強，繁殖率高，如當(dāng)?shù)厝狈μ鞌郴驈娪辛Φ母偁幷�，則容易泛濫成災(zāi)．
故答案為：
（1）生長狀況相同、相等重量（長勢、大小相同、相同數(shù)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(yīng)性強，繁殖率高，如當(dāng)?shù)厝狈μ鞌郴驈娪辛Φ母偁幷撸瑒t容易泛濫成災(zāi)（食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下，種群數(shù)量呈J型增長，泛濫成災(zāi)）

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