Question

【题目】餐厨垃圾逐年增多，既带来了严重的环境污染，又导致大量生物能源的浪费。为更好的处理餐厨垃圾，科学家进行了相关研究。

（1）生态系统利用分解者的___________，将餐厨垃圾中的有机物分解为无机物并释放能量，以促进生态系统的_______________，维持生态系统的_____________。传统的处理方法以饲料化、填埋和好氧堆肥为主。

（2）厌氧发酵技术是利用产甲烷菌处理餐厨垃圾的一种绿色环保技术。首先将垃圾中的蛋白质、多糖等大分子彻底水解成_______________，为微生物的发酵提供____________，微生物发酵后，将有机物的能量留存于___________中，可以提高人类对能量的利用率。

（3）为探究处理餐厨垃圾的适宜方式，研究者进行了如下实验。

①以某食堂提供的午餐、晚餐残余混合物为材料，制成4种不同浓度的发酵液。

②将取自某污水处理厂的菌种加入发酵罐中，间隔不同时间分别加入____________，在厌氧条件下进行发酵。

③35℃下发酵并测定甲烷的产率，结果如下图。据图分析，你认为对餐厨垃圾较为适宜的处理及依据是_________。

Answer 1

【答案】呼吸作用（分解作用） 物质循环和能量流动 稳定性 氨基酸、葡萄糖 碳源、氮源（能源物质） 甲烷 等量不同浓度的发酵液 进样浓度为8g-VS/L，隔一天加样，能处理最多的垃圾，又没有减少甲烷的产率（进样浓度为4g-VS/L ，隔两天加样，垃圾用量最少，但甲烷产率并不低）

【解析】

考查生态系统和微生物发酵的相关知识。

1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构,组成成分又包括非生物的物质和能量,生产者、消费者和分解者,营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者主要指动物,分解者指营腐生生活的微生物和动物。
2、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,三者缺一不可；物质循环是生态系统的基础,能量流动是生态系统的动力,信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态；信息传递是双向的,能量流动是单向的,物质循环具有全球性。
3、自变量是可以人为直接改变或施加的变量,因变量是随自变量变化而变化的量,只能观察或测量获得。要注意无关变量应该相同且适宜。实验设计时要遵循单一变量原则和对照原则。

(1)生态系统利用分解者的分解作用,将餐厨垃圾中的有机物分解为无机物并释放能量,以促进生态系统的物质循环和能量流动,维持生态系统的稳定性。
(2)蛋白质的基本组成单位是氨基酸,多糖的基本组成单位是葡萄糖,故将垃圾中的蛋白质、多糖等大分子彻底水解产物是氨基酸、葡萄糖。氨基酸、葡萄糖为微生物的发酵提供碳源、氮源(能源物质),微生物发酵后,将有机物的能量留存于甲烷中,可以提高人类对能量的利用率。
(3)实验设计时遵循对照原则和单一变量原则,而无关变量相同且适宜。为探究处理餐厨垃圾的适宜方式,进行了如下实验：
①以某食堂提供的午餐、晚餐残余混合物为材料,制成4种不同浓度的发酵液。
②将取自某污水处理厂的菌种加入发酵罐中,间隔不同时间分别加入等量不同浓度的发酵液,在厌氧条件下进行发酵。
③35℃下发酵并测定甲烷的产率,结果如图所示。
据图分析可以知道,进样浓度为8g-VS/L,隔一天加样,能处理最多的垃圾,又没有减少甲烷的产率（进样浓度为4g-VS/L ，隔两天加样，垃圾用量最少，且甲烷产率并不低）。