(1)施用有機(jī)肥料有利于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,原因是土壤微生物分解有機(jī)肥料所產(chǎn)生的________使農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度得到提高。
(2)從資源化、無害化角度分析,途徑②、③優(yōu)于④的原因是_______________。
(3)少量有機(jī)廢棄物排入河流,不會使河流中的生物種類和數(shù)量發(fā)生明顯變化,這說明生態(tài)系統(tǒng)具有________能力。
(4)焚燒塑料垃圾所產(chǎn)生的二英會誘發(fā)________基因突變,導(dǎo)致正常細(xì)胞的生長和分裂失控而變成癌細(xì)胞。
(5)能降解塑料的微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)的何種成分?________。應(yīng)在________的土壤中尋找能降解塑料的微生物,從含有多種微生物的土壤中分離出這類微生物,需使用________培養(yǎng)基。若利用DNA重組技術(shù)將降解塑料的基因?qū)肽承┩寥牢⑸?如:根瘤菌)中,則土壤中的塑料有望得到較快降解,該技術(shù)的核心是構(gòu)建基因表達(dá)載體,此過程使用到的酶有______________。
解析 (1)施用的有機(jī)肥料被土壤中的微生物通過細(xì)胞呼吸分解生成無機(jī)物(CO2和無機(jī)鹽),CO2和無機(jī)鹽都可以提高農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度,有利于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。(2)對有機(jī)廢棄物進(jìn)行②⑧的處理,既實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用,又減少了④處理過程中產(chǎn)生的污染問題。(4)正常細(xì)胞在致癌因子的作用下,原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變,使正常細(xì)胞變成不受機(jī)體控制的癌細(xì)胞。焚燒塑料垃圾所產(chǎn)生的二英屬于化學(xué)致癌因子。(5)能分解塑料的微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的分解者,將其體內(nèi)控制分解塑料的基因分離出來,再利用基因工程技術(shù)導(dǎo)入某些土壤微生物體內(nèi),可得到能大量降解塑料的微生物,從而解除塑料帶來的污染;蚬こ痰暮诵牟襟E是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。
答案 (1)CO2和無機(jī)鹽 (2)通過多層分級利用有機(jī)廢棄物的物質(zhì),既充分利用有機(jī)物中的能量、又減少環(huán)境污染 (3)自我調(diào)節(jié)(自我凈化) (4)原癌基因和抑癌
(5)分解者 富含塑料垃圾 選擇 限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶
13.隨著生活污水的大量排放,淡水湖泊水華頻繁發(fā)生。人工打撈和投放大量化學(xué)殺藻劑緊急處理是常用的治理方法。近年來,采用投放食浮游植物的魚類和種植大型挺水植物構(gòu)建生物修復(fù)系統(tǒng)的方法,獲得了較好的效果。另外,環(huán)保部門采用跌水充氧技術(shù)對生活污水進(jìn)行處理:生活污水首先進(jìn)入沼氣池,經(jīng)過沼氣池處理后的污水再用泵提升進(jìn)入多級跌水池,跌水池分多格串行,內(nèi)裝組合填料,借助生長在填料上的微生物去除有機(jī)物,經(jīng)過跌水池的污水一部分回流入沼氣池,另一部分進(jìn)入水耕型蔬菜池(如圖)。根據(jù)上述資料回答下列問題。
(1)殺藻劑處理水華與生物修復(fù)的方法相比,主要缺點(diǎn)是________和________;挺水植物在該系統(tǒng)中的作用是________,該修復(fù)系統(tǒng)經(jīng)過一段時間運(yùn)行后,群落結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定,群落的這個變化過程屬于________。
(2)污水處理過程有多種微生物參與,生長在填料上的微生物在生態(tài)系統(tǒng)中屬于________。經(jīng)過水耕型蔬菜池處理后的水中,________元素明顯減少;水耕型蔬菜池還生活著其他生物類群,水耕型蔬菜池就是一個小型的________。水耕型蔬菜如水芹菜、茭白的生長,對水中________的繁殖和生長起到了抑制作用,實現(xiàn)了水體凈化,并進(jìn)一步實現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的________多層次的循環(huán)利用。
(3)為了檢驗污水處理的效果,常測定BOD5(5日生化需氧量)的值,BOD5通常指20 ℃下,1 L污水中所含有機(jī)碳源在微生物氧化時,5日內(nèi)所消耗分子氧的毫克數(shù)。若假設(shè)原來100 mL污水中的有機(jī)物含量為2.1 g,等價于1.8 g葡萄糖的耗氧量,污水處理后測得BOD5的值為190 mg/L,則污水凈化率達(dá)到________左右(以BOD5減少的百分率表示)。
(4)上述資料中應(yīng)用的生態(tài)工程的基本原理有_________、_____。
解析 (1)相對于生物修復(fù)法,化學(xué)處理法不僅污染環(huán)境,而且長時間使用殺藻劑會使藻類產(chǎn)生抗藥性。挺水植物是生產(chǎn)者,可以通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能,將無機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物。生態(tài)系統(tǒng)通過自我調(diào)節(jié)可以使群落趨于穩(wěn)定。(2)生長在填料上的微生物能夠去除有機(jī)物,因此它們屬于分解者。水耕型蔬菜池中所有生物和無機(jī)環(huán)境構(gòu)成一個小型的生態(tài)系統(tǒng)。該生態(tài)系統(tǒng)充分利用生物之間的聯(lián)系和作用,不僅可以凈化水體,而且實現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)和能量的多級利用。(3)原來100 mL污水中含有相當(dāng)于1.8 g葡萄糖的有機(jī)物,將這些有機(jī)物全部分解的耗氧量為1.8/180×6×32=1.92(g),即1 920 mg,則1 L污水需要耗氧19 200 mg,而污水處理后的BDO5為190 mg/L,因此污水凈化率為×100%≈99%。(4)該生態(tài)系統(tǒng)充分應(yīng)用了生態(tài)工程的物種多樣性原理、物質(zhì)循環(huán)再生原理和系統(tǒng)的整體性原理。
答案 (1)污染環(huán)境 使藻類產(chǎn)生抗藥性 通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,固定在光合作用所制造的有機(jī)物中 生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié) (2)分解者 氮、磷 生態(tài)系統(tǒng) 藻類 物質(zhì) (3)99% (4)物種多樣性原理 物質(zhì)循環(huán)再生原理(或系統(tǒng)的整體性原理)