高考申論題
106年
[環境工程] 環境化學與環境微生物學
第 五 題
五、一般微生物呼吸時以氧分子為電子最終接受者，但環境中仍有許多微生物以其他物質做為電子最終接受者，請說明有那些物質可做為電子最終接受者，並說明其參與的反應。（20 分）
📝 此題為申論題
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看到此題應立刻聯想到「無氧呼吸（Anaerobic respiration）」的概念與熱力學上的「氧化還原塔（Redox Tower）」。依序從氧化還原電位（ORP）由高至低，列出硝酸鹽、錳/鐵離子、硫酸鹽、二氧化碳等電子接受者，並寫出對應的微生物代謝機制（如脫硝作用、硫酸鹽還原、產甲烷作用）與精確的半反應式，最後可補充其在環境工程（如廢水處理）上的實務意義。
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【破題】 一般好氧微生物以氧氣（O2）作為電子最終接受者。但在缺氧或厭氧環境下，某些特定微生物能進行「無氧呼吸（Anaerobic respiration）」，利用環境中氧化還原電位（ORP）較低的氧化態無機物作為電子最終接受者。依據熱力學原理，環境中電子接受者的耗用順序依序為：O2 → NO3- → Mn4+ → Fe3+ → SO42- → CO2。 【論述】
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