Question

某课题小组设计了下列装置：

将三个混有多种微生物的容器甲、乙、丙用胶皮管连接起来，并在容器的入口与出口处设置控制阀门（只容许可溶性物质通过）及检测口．利用该装置他们做了以下实验：在清水中加入有机污染物后，使之流过甲、乙、丙；控制氧气的供给，检测产生气体及液体成分的变化．
（1）若不给甲通入O₂，在甲气体出口收集到了二氧化碳、甲烷等气体；若通入足够的O₂，则收集到气体中无有机成分，由此推测产甲烷菌的代谢类型为

 

．检测甲液体中氨态氮的浓度，流出口N

H

+ 4

的浓度比流入口明显升高，其原因是

 

．
（2）向乙中通入O₂，检测乙液体中硝态氮的浓度，发现流出口比流入口处的N

O

- 2

和N

O

- 3

的浓度都增高．说明乙中有

 

细菌，在生态系统的碳循环中它起到的作用是：①

 

，②

 

．
（3）不给丙通入O₂，检测发现流出丙的液体中硝态氮含量明显减少，收集到的气体中含有大量的氮气．如果丙中微生物适量用于含氮过多的水体中，可避免

 

现象的发生．甲、乙、丙容器中的沉积物可用作植物的肥料，原因是

 

．
（4）此研究的应用价值是

 

．

Answer 1

考点：细胞呼吸的过程和意义,无机盐的主要存在形式和作用,化能合成作用

专题：

分析：氧气可促进有氧呼吸，但会抑制无氧呼吸．硝化细菌通过化能合成作用，可将二氧化碳和水合成有机物．

解答： 解：（1）加氧气分解产生了简单有机物甲烷 而不加氧气没有 说明氧气抑制了甲烷菌的分解作用 所以它应该是异养厌氧型型，检测甲液体中氨态氮的浓度，流出口N

H

+ 4

的浓度比流入口明显升高，其原因是微生物将有机物分解了，产生了N

H

+ 4

．
（2）无机物硝酸根和亚硝酸根增多 所以是硝化细菌 它借助氧气氧化产生硝酸或亚硝酸放能合成有机物．硝化细菌在生态系统的碳循环中的作用是：把二氧化碳（无机碳）和水合成有机物，把有机物分解为二氧化碳和水．
（3）硝态氮即硝酸根变成了氮气  降低了水中氮元素含量 可以减少水体富营养化（或水华、赤潮）的发生，有机物经微生物分解为了无机物，可供植物利用，因此甲、乙、丙容器中的沉积物可用作植物的肥料．
（4）通过以上研究可知，微生物可将有机物分解为无机物，所以此研究的应用价值是处理有机污水．
故答案为：
（1）异养厌氧型 微生物对有机物的分解作用
（2）硝化 把二氧化碳（无机碳）和水合成有机物 把有机物分解为二氧化碳和水
（3）水体富营养化（或水华、赤潮）   有机物经微生物分解为了无机物，可供植物利用
（4）处理有机污水

点评：解题关键是能明白每个装置里发生的反应、物质变化，以及相关知识的应用．