Question

景观水体是一种常见的城市美化工程，但极易发生富营养化现象。即人类活动使含氮、磷较多的营养物质大量流入景观水体，引起藻类及其他水生生物迅速繁殖，水体溶解氧下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡，严重影响水体生态和周围环境。 研究人员选用水仙（浮于水面，喜阴植物，不耐寒）和金鱼藻（沉于水下，适温性较广， 水温较低时生长缓慢）为材料，研究生态修复技术来治理和修复污染景观水体的效果。其原 理是利用水生植物在生长过程中，需要吸收大量的氮、磷等营养物质来满足生长的需要，从而起到一定的水体修复效果。

实验步骤如下：

①将等量的景观原水，分别装入标志为甲、乙组的大玻璃缸内，置于有阳光的室外。

②选取同一批次、刚出芽的水仙和长势良好的金鱼藻，用蒸馏水洗净，适当组合，自然风干 5分钟后称重。

③将1Kg水仙和金鱼藻组合置于甲组玻璃缸内，统一按散点分布，尽量做到排布均匀。 ④实验总时间为30天。从第20天起，气温开始下降，第25天后气温持续在-1⁰C至2⁰C左右，属于低温天气。实验开始后每隔5天在玻璃缸内取水样测定并统计记录总氮量（TN) 和总磷量（TP)。

⑤多次实验后得到如下两图的数据（mg/L表示毫克／升，d表示天）。

请回答：

（1）设置乙组大玻璃缸的目的是_______，步骤3中没有体现对乙组的处理方法，请补充完整：____________________________________

（2）研究人员为保证实验科学严谨，采用的处理方法有_______。（写出一点即可）

（3）根据图一分析，水仙和金鱼藻生长较旺盛，除氮能力最强的时间范围大约是 ______（写“从第几天到第几天”)

（4）根据图二分析，甲组的总磷浓度在第25天去除率达到最佳，之后出现反弹。请尝试分析出现反弹的原因：__________________________________。

Answer

起对照作用 乙组应加入等质量的蒸馏水 应多进行几次实验 从第5天到第10天 水温降低，金鱼藻生长缓慢，对水中磷的吸收能力减弱；水温降低，水仙死亡，体内磷释放到水中。

【解析】

（1）科学探究的一般过程：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。

（2）对照实验又叫单一变量实验，只有一个量不同。其它量皆相同的实验。只有一个变量，这就是实验中所有探究的问题，是可以改变的量。

（1）乙组为对照组，起到对照作用，排除其他因素对实验的干扰，对照组和实验组应保持单一变量原则，即除了需要研究的因素不同外，其他因素完全相同，甲组加了1Kg的水仙和金鱼藻，所以乙组应加入等质量的蒸馏水。

（2）实验可能具有偶然性，应多进行几次实验。

（3）分析曲线，随时间增加，总氮含量变化趋势均表现为前5天趋于平衡，去除能力差，第5天到第10天，总氮量下降明显，说明这个时间范围内除氮效果最佳。随后维持了大约10天的稳定水平，最后又逐渐反弹。

（4）分析曲线，总磷量在第25天达到最佳去除效果，随后出现反弹，反弹的原因从阅读资料中可以知道，水仙（浮于水面，喜阴植物，不耐寒）和金鱼藻（沉于水下，适温性较广，水温较低时生长缓慢）。从植物生长的角度可以判断，持续低温严重影响了组合植物正常生长，即水水仙死亡、金鱼藻生长缓慢，也就减弱了组合植物对磷的吸收，降低了净化能力。另一方面，水中微生物会分解死亡的水仙，水仙体内已经吸收的磷又会释放回水体，最终导致水中磷的含量出现反弹。