Question

水体污染已是世界性问题。为探究菖蒲（一种湿地植物）对不同种类污水的净化作用，某生物研究小组进行了以下实验，请回答相关问题：

（1）请补充完整下面的实验步骤。

从4个不同的地点采集生活污水（1号）、工业污水（2号）、混合污水（3号）、未受污染的池塘水（4号）。

①.分别测定4种水样的BOD（即水中有机污染物经微生物分解所需要的氧量）和总氮含量。

②.取等量的上述4种水样，分别加入到4个相同的透明玻璃容器中，再将__________________________________的4份菖蒲分别放入4个容器中，在相同且适宜的条件下水培15天，定期观察、记录。结果表明菖蒲在各种水样中生长良好。

③.取经过菖蒲处理的4种水样，再次测定其BOD（单位：mg/L）和总氮含量（单位：mg/L），数据整理后如图所示：

（2）该实验因变量的检测指标是_______________________________________________。

（3）4种水样中，有机污染物浓度最高的是_____________。实验后4种水样中的总氮含量均下降到较低的水平，其原因可能是_________________________________________。

（4）从实验结果分析，可得出的实验结论是____________________________________。

（5）进一步研究发现，水浮莲、水花生、金鱼藻等湿地植物对污水的净化效果与菖蒲相似。但在实际操作中，对水浮莲、水花生这类外来物种的应用必须谨慎，以防止它们对当地生态系统的危害，原因是这些物种______________________________________________________。

Answer

生长状况相同、相等重量（长势、大小相同、相同数目） BOD和总氮含量的变化值 1号 水样中的含氮无机盐被菖蒲吸收 菖蒲对不同种类的污水有净化作用 适应性强，繁殖率高，如当地缺乏天敌或强有力的竞争者，则容易泛滥成灾

【解析】试题分析：本实验目的是研究探究菖蒲对不同种类污水的净化作用，自变量是不同种类的污水，因变量是污水中的含氧量和总氮量。实验设计思路是利用长势、大小相同、相同数目的菖蒲对4种不同污水进行净化处理，一段时间后，测定4组污水中含氧量和总氮量，并与实验前比较，然后分析得出实验结论。分析两个因变量的实验结果可知，菖蒲对不同种类的污水有净化作用。

（1）实验步骤：

①从4个不同的地点采集生活污水（1号）、工业污水（2号）、混合污水（3号）、未受污染的池塘水（4号）。②测定4种水样的BOD（即水中有机污染物经微生物分解所需要的氧气量）和总氮含量。③取等量的上述4种水样，分别加入到4个相同的透明玻璃容器中，再将生长状况相同、相等重量（长势、大小相同、相同数目）的4份菖蒲分别放入4个容器中，在相同且适宜的条件下水培15天，定期观察、记录．结果表明菖蒲在各种水样中生长良好。

（2）该实验遵循了单一变量原则和对照原则．因变量的检测指标是BOD和总氮含量的变化值。

（3）4种水样中，有机污染物浓度最高的是1号．实验后4种水样中的总氮含量均下降到较低的水平，其原因可能是水样中的含氮无机盐被菖蒲吸收。

（4）从实验结果分析，可得出的实验结论是菖蒲对不同种类的污水有净化作用。

（5）在实际操作中，对水浮莲、水花生这类外来物种的应用必须谨慎，以防止它们对当地生态系统的危害，原因是这些物种适应性强，繁殖率高，如当地缺乏天敌或强有力的竞争者，则容易泛滥成灾。

【点睛】本试题以保护生态环境为背景综合考查氧含量（BOD）曲线的理解，以及综合探究能力。水体受到污染后，水体中的溶解氧逐渐被消耗，到临界点后又逐步回升的变化过程需氧污染物排入水体后即发生生物化学分解作用，在分解过程中消耗水中的溶解氧。溶解氧的变化状况反映了水体中有机污染物净化的过程，因而可把溶解氧作为水体自净的标志。