高考申論題
110年
[環境工程] 環境化學與環境微生物學
第 五 題
五、氮系元素如排入承受水體，將導致河川溶氧下降或者水庫優養化，試論述一般水資源回收中心利用微生物除氮之機制及其參與之二類微生物屬名。（25 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題考點為「生物脫氮（Biological Nutrient Removal, BNR）」。除氮機制包含兩大階段：硝化作用（Nitrification）與脫硝作用（Denitrification）。考生需詳述各階段的電子傳遞、環境條件（好氧/缺氧）、主要反應物與產物，並列舉出對應的微生物屬名。注意題目要求「兩類」微生物，分別指硝化菌與脫硝菌。
生物除氮機制
💡 透過好氧硝化與缺氧脫硝反應，將水中氮元素轉化為氮氣移除。
| 比較維度 | 硝化作用 (Nitrification) | VS | 脫硝作用 (Denitrification) |
|---|---|---|---|
| 溶氧條件 | 好氧 (Aerobic) | — | 缺氧 (Anoxic) |
| 營養類型 | 化能自養 (Autotrophic) | — | 化能異養 (Heterotrophic) |
| 反應路徑 | NH4+ → NO2- → NO3- | — | NO3- → NO2- → N2 |
| 代表屬名 | Nitrosomonas, Nitrobacter | — | Pseudomonas, Alcaligenes |
💬兩者在製程中協同運作，前者負責氧化氨氮，後者負責將氮素轉為氣體移除。
