治污生态工程知识点

（1）内容：包括污水治理生态工程、城市垃圾处理生态工程、湖泊或水源地治理生态工程等。
（2）涉及方面：固体、液体和有机废弃物的处理，生物肥料的研制、湖区污染的治理、塑料的再生利用等。
（3）主要原理：生物多样性原理
（4）实例；“人工湿地”生态工程：人为建设的利用湿地净化污水的生态工程，是将石、砂、土壤等材料按照一定的比例组成基质，并栽种经过选择的水生、湿生植物，构成类似于自然湿地状态的工程化湿地系统。
“人工湿地”净化污水的过程十分复杂，包括利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物的三重协同作用，对污水进行净化处理，其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、水分蒸腾和养分吸收等。
优点：低成本、低能耗，有较高的生态效益和经济效益。
“人工湿地”实例图示：

治污生态工程知识点题库

如图为利用自然生态系统净化污水的一种大面积、敞开式污水处理池塘(即氧化塘)。请据图分析下列叙述错误的是(　　)

A . 图中甲可以表示氧气，乙可以表示二氧化碳、无机盐等 B . 由图示看，氧化塘净化污水的途径有物理沉降和微生物的分解作用 C . 氧化塘实现净化污水的原理主要是利用细菌和藻类的分解作用来分解有机污染物 D . 随着距水面深度的不断增加，不同水层微生物的呼吸作用类型变化顺序可能是需氧型、兼性厌氧型、厌氧型

矿山废弃地生态修复工程的关键是( )

A . 优先选择农作物以提高经济效益 B . 选择合适的养殖动物以增加物种多样性 C . 植被恢复和土壤微生物群落的重建 D . 尽可能依靠自然演替恢复其生态功能

被誉为地球的“肾脏”的生态系统是（　　）

A . 森林生态系统 B . 草原生态系统 C . 海洋生态系统 D . 湿地生态系统

随着城市化的发展，城市水污染问题日益突出．建立人工湿地公园是解决城市水污染的一种有效途径，如图是人工湿地处理城市污水的示意图，下列说法正确的是（　　）

A . 流经该生态系统的总能量小于该系统生产者所固定的全部太阳能 B . 人工湿地能净化污水，体现了该湿地生态系统的抵抗力稳定性 C . 绿藻、黑藻可吸收城市污水中的有机物，并用于自身的光合作用 D . 挺水植物芦苇在湿地边沿随地势高低分布不同，属于群落的垂直结构

为了更好的处理城市污水，某地简历了以芦苇、黑藻、绿藻等植物为主的人工湿地，利用人工湿地净化污水．下列叙述正确的是（　　）

A . 人工湿地中的能净化污水的藻类、细菌和真菌都属于分解者 B . 人工湿地生态系统抵抗力稳定性比自然湿地强 C . 人工湿地对维持城市生态系统的稳定性起着重要的作用 D . 人工湿地生态系统的能量来源不受污水排放量的影响

图甲是利用人工湿地净化生活污水（主要含有机物）的原理简图．科研人员为有效控制该湿地生态系统中的某种害虫，引入了该害虫的天敌，并用一段时间的调查数据构建了图乙所示的模型（图乙中箭头方向代表曲线变化趋势）．请据图回答：

（1）②输入该人工湿地的能量来源有、．

（2）芦苇属于挺水植物，绿筷属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了群落具有结构．

（3）检测表明，出水口中无机污染物和有机污染物的含量都大大降低，在该过程中起主要作用的生态系统成分是和．

（4）图乙模型属于（“物理”或“概念”或“数学”）模型，其曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在调节．仅从该模型分析，图中最可能代表天敌K值的数据为．

下面是利用人工湿地净化生活污水（主要含有机物）的原理简图．请据图回答：

（1）人工湿地是一个生态系统，其中芦苇、绿藻、黑藻属于成分，芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了群落的结构．

（2）要维持该生态系统的稳定，在该人工湿地生态系统中，除了以上生物群落外，还必须有成分．与其他自然生态系统相比，该生态系统能量来源的不同之处是：多了．

（3）人工湿地可以净化生活污水，但对污水排放量要加以控制，其生态学依据是生态系统的是有限的．

目前，在一些城市，科研人员采用“浮床生态工艺法”治理水体污染，这种浮床生态工艺法净化水体的机理不包括（　　）

A . 浮床上种植植物吸收水中的悬浮物，使水体透明度得到了提高 B . 浮床上种植植物吸收水中的NO₃^﹣、PO₄³^﹣等，降低水中氮、磷等含量 C . 浮床遮光，抑制浮游藻类的生长繁殖，防止水华发生 D . 浮床生态工艺法能使水生生物得到自然恢复，使水域生态系统逐步达到相对稳定状态

人工生物浮床技术能减少水体中的氮、磷及有机物质，起到净化水质，防治水华的效果．如是人工生物浮床的模式图，请据图回答问题：

（1）水华的形成是由于造成的．人工生物浮床技术能起到净化水质，防治水华的效果，这体现了生物多样性的价值．从生态系统的组成成分看，人工生物浮床上的植物属于该生态系统中的．

（2）浮床上的植物与蓝藻之间存在关系．下表是一部分浮床植物的生长特点及其污染物去除功能，若想防治水华，可以选择种植使生态系统修复，经生态修复后，生物的将会升高．凤眼莲采收后，（填“适合”或“不适合”）做家畜饲料，这是由于Cu、Hg等重金属经传递后，使营养级越高的生物，其体内Cu、Hg等重金属积累越大，对生物的毒害作用越明显．

植物种类	生长特点	污染物去除功能
凤眼莲	根系发达、生长速度快、分泌克藻物质	富集镉、汞、砷、硒、铜、镍等；抑制藻类生长
芦苇、香蒲	根系发达、生长速度快	富集氮
石菖蒲	根系发达、分泌克藻物质	抑制藻类生长
水浮莲	根系发达	富集汞、铜等

人们可以采用许多恢复生态学技术来治理退化的生态系统，如采用人工生物浮床技术能减少水体中的氮、磷及有机物质，来净化水质防治水华．下图是人工生物浮床的模式图，请据图回答问题：

（1）人工生物浮床技术能起到净化水质、防治水华的效果，这体现了生物多样性的价值．从生态系统的组成成分看，人工生物浮床上的植物属于该生态系统中的．

（2）蓝藻水华暴发是湖泊污染的重要标志．蓝藻产生的藻毒素是一种神经毒素，能够与上的受体结合导致“神经麻痹”；在免疫学上，藻毒素可以看作是一种．

（3）浮床上的植物与蓝藻之间存在关系．浮床上的植物可供鸟类栖息，下部植物根系形成鱼类和水生昆虫生息环境，体现了群落的。

（4）建设人工浮床时，需要充分考虑所选择生物的种类，这是因为一个群落的物种不论多少，都不是随机地聚集在一起的，而是通过形成的一个有机的整体．

如图是某城市人工湿地示意图，请回答问题：

（1）请在图中用恰当的箭头和文字补充完善该人工湿地生态系统的碳循环过程．

（2）人工湿地可以净化城市污水，说明生态系统具有一定的能力，实现这一能力的机制是．城市环保部门时刻关注控制污水流入的速率，这一措施除了有利于有机污染物被充分分解外，还有利于植物对的充分吸收，防止水体富营养化．

（3）人工湿地中的植物除绿藻（浮游植物）外，还有芦苇（挺水植物）和苦草、黑藻（沉水植物）等，这一现象体现了群落的结构．

（4）研究发现，苦草等沉水植物大量繁殖后，部分浮游植物的生物量下降，大型底栖动物的数量有所增加，这是在水平上研究的结果．沉水植物通过一定的信息传递吸引浮游动物栖息在其叶表面，从而抚育出高密度的浮游动物群落．浮游动物能够大量捕食浮游藻类，也间接地控制了藻类的数量．这体现出信息传递的作用是．

（5）若在此基础上，进一步建立一个集污水净化、养鱼为一体的新型人工生态系统，其主要目的是，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分．

奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣，如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全．甲图为某奶牛场将上述废弃物置于水中，制成的废水后进行处理的流程图（出水口的水通过小河流入大河）；乙图为小河中的浮游植物在一年内的变化曲线图，请回答：

（1）废水流入厌氧池前，需经稀释处理，是为了防止．厌氧池中的微生物主要作用是．
（2）初期，氧化塘藻类大量繁殖，氧气过度消耗，水生生物因缺氧而死亡，其尸体被微生物分解加剧氧气消耗并产生有毒物质，污染进一步加剧．上述污染进一步加剧的过程属于________调节．

A . 负反馈 B . 正反馈 C . 激素 D . 负反馈和正反馈
（3）后来，在氧化塘后部大量种植莲等挺水植物，使出水口处水中的浮游藻类减少，原因是挺水植物的遮光作用，影响了．氧化塘生态系统的主要成分是，氧化塘后部的溶解氧含量比前部的．
（4）控制废水流入氧化塘的速率，除有利于氧化塘中有机物被充分分解外，还有利于，使出水口处的水质达到排放要求．废水不能过量流入氧化塘，说明生态系统的．
（5）根据乙图推测，小河中的无机盐1﹣2月大量下降的主要原因是， 12月限制浮游植物繁殖的主要因素是．

在水库的上游，将废弃农田和盐碱地改造成大面积芦苇湿地，通过生物降解、吸收，可以有效解决城市生活污水和农业生产对水源造成的污染问题，使水库水质得到明显改善，相关说法错误的是（　　）

A . 湿地中生物种类多样，可利用负反馈调节维持其结构和功能的相对稳定 B . 从废弃的农田到芦苇湿地的变化，体现了人类的活动使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行 C . 芦苇湿地构成了一个在物质和能量上自给自足的生态系统 D . 该湿地不同地段物种组成上的差异是群落水平结构的体现

随着工业的迅猛发展，城市的水污染程度越来越严重，建立人工湿地公园是解决城市水污染的新思路，根据如图回答相关问题．

（1）人工湿地是一个生态系统，芦苇、绿藻、黑藻属于该生态系统中的（成分），芦苇、绿藻、黑藻分布于不同水层，这一现象体现了群落在结构上有明显的现象．
（2）输入该生态系统的能量有和．
（3）人工湿地可以净化城市污水，但对污水排放量还要加以控制，原因是．
（4）实地调查中发现，该湿地物种丰富度逐渐增加，其群落演替类型是．
（5）若在此基础上，进一步建立一个集污水净化、休闲、养鱼为一体的新型人工生态系统，其主要目的是．

北京奥林匹克公园南区建有一个复合垂直流人工湿地，展示了较新的生态污水（常富含N、P）处理技术．下图示复合垂直流人工湿地构造示意图（箭头示水流方向），请分析回答下列问题：

（1）人工湿地的上行池和下行池中均栽有芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉等具有一定能力的湿地植物，它们在该生态系统成分中属于，能通过作用合成有机物，并将输入到该生态系统的营养级．这些人工湿地植物一般宜选用本地物种，避免，以保证当地生态系统的安全性．
（2）人工湿地的植物根系常形成一个网络样结构，网络中的根系不仅能直接吸附和吸收污水中的等营养物质，而且还为的吸附和代谢提供了良好的环境条件，使它们能够通过分解作用降解污水中的有机物．湿地基质常使用碎石等多种材质，碎石间留有一些空隙有利于促进根部的．
（3）污水脱氮过程离不开硝化细菌和反硝化细菌的作用，作用机理如图所示．
有机氮 $\text{[math]}$ NH₄⁺、NH₃ $\text{[math]}$ NO₂^﹣、NO₃^﹣ $\text{[math]}$ N₂、N₂O
据此分析，硝化细菌和反硝化细菌分别生活在复合垂直流人工湿地的池和池．流入湿地的污水在“先下后上”的过程中，与充分接触，得到了明显净化．
（4）若研究该人工湿地生态污水处理能力，应对水质进行监测，通过比较含量的差值，来分析人工湿地的净化功能．经人工湿地处理的生活污水可作为非饮用水用于很多生产过程，不仅减少了污染还．

湿地生态系统被人们称为“地球之肾”，它可以通过物质循环、能量流动以及信息传递将陆地生态系统与水域生态系统联系起来，是自然界中陆地、水体和大气三者之间相互平衡的产物．请根据生态系统有关知识回答下列问题：

（1）湿地生态系统的结构包括．
（2）在生态系统中，芦苇属于第一营养级，它的能量除了未利用的一部分和被分解者利用外，其他的流向是．为了提高芦苇纤维的长度和纤维的品质，在生长期可以用激素进行处理．
（3）植物的“绿色”为昆虫提供了采食的信息．这表明了信息传递在生态系统中的作用是．
（4）沼泽干涸后发生的群落演替类型是．若要调查沼泽地里蚯蚓的密度，用的方法应是．当生态系统处于相对稳定状态时，蝗虫种群数量的增长率一般为．
（5）某湖泊蓝藻爆发，湖面漂浮着一层绿膜，部分游客认为这是绿藻而非蓝藻．对此，可通过显微镜观察细胞是否具有来判断．蓝藻爆发降低了该生态系统的．

为加强水体治理，珠江流域某城市构建了较大面积的人工湿地．

（1）人工湿地中的芦苇属于挺水植物，绿藻属于浮游植物，黑藻属于沉水植物，这一现象体现了群落具有结构．
（2）芦苇是造纸的常用材料，这说明生物多样性具有价值．
（3）如果含有重金属的工业废水进入该系统，重金属盐可通过逐级富集，从而危及人类的健康．
（4）利用植物修复技术可治理重金属污染，其实质是将某种特定的植物种植在被重金属污染的土壤上，植物收获后进行妥善处理，就可将重金属移出土体．在应用植物修复技术时，需选择符合要求的植物，这遵循了生态工程的原理．
（5）目前科学家正尝试应用生物工程技术培育符合植物修复技术要求的转基因植物．检测目的基因是否成功导入植物细胞，可采用的技术方法是．
（6）将含有目的基因的植物细胞培养成植株需要应用技术，该技术的理论依据是．

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．
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．
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，再将的4份菖蒲分别放入4个容器中，在的条件下水培15天，定期观察、记录．结果表明菖蒲在各种水样中生长良好．
④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）该实验遵循了等原则．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．

某研究机构研究人工湿地对生活污水的净化，实验结果见下图．其中P表示磷；N表示氮；COD表示化学需氧量（代表水中微生物分解有机物的氧气消耗量）．据图分析可得出的结论是（　　）

A . 人工湿地对生活污水有一定净化作用 B . 人工湿地对污水中的去除P效果好于N C . 8～11月份流经人工湿地的污水中N和P的减少都是同步的 D . 从12月份COD的曲线变化分析，浮游动物的取食作用对污水有一定净化作用

如图为利用自然生态系统净化污水的一种大面积、敞开式污水处理池塘（即氧化塘）示意图，其中A、B代表某些物质。回答下列问题：

（1）污水经过处理，最终从池塘流出。在池塘下游生活有大量的动植物，其中沉水植物大量繁殖后，部分浮游植物的数量下降，大型底栖动物的数量有所增加，这是在（填“群落”“种群”或“生态系统”）水平上研究的结果；沉水植物通过一定的信息传递吸引浮游动物栖息在其叶表面，从而抚育出高密度的浮游动物，浮游动物能够大量捕食浮游藻类，也间接地控制了浮游藻类的数量。这体现出信息传递的作用是。
（2）流入氧化塘的污水量比较少，污染比较轻微，氧化塘能通过作用和作用很快消除污染，说明生态系统具有能力。
（3） A是藻类生物通过（生理作用）产生的。
（4）在氧化塘出水口处，生态学家建议适当引入有经济价值的挺水植物（如芦苇），这样做的意义是。

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