Oefentoets Biologie: Mens-milieu | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 1

9/11 Roofvogels met rugzakjes.

Noem twee onaangename gebeurtenissen die kunnen ontstaan.

10/11 Roofvogels met rugzakjes.

Leg uit wat er met de biodiversiteit gebeurt als het mechanisme niet meer werkt.

11/11 Roofvogels met rugzakjes.
Zie figuur B 5547 van de bijlage.

In welk stadium van successie zal een braakliggend graanveld zich bevinden. Gebruik bij je uitleg één eigenschap van luzerne uit onderstaande tekst.

Mihintale.
Zie figuur B 5548 van de bijlage.

Mihintale is het oudste natuurreservaat ter wereld. Het werd gesticht in de 5e eeuw voor Christus door koning Devanampiyatissa (zie afbeelding).
Later zijn er overal in de wereld nog veel meer natuurreservaten gesticht.

Geef een reden voor het stichten van zulke reservaten.

1/3 Vossen veranderen een ecosysteem.
Zie figuur B 4701 van de bijlage.

Tussen Alaska en Siberië strekt zich over een afstand van 1500 km een keten van eilanden uit, de Aleoeten.Op de eilanden nestelen van oudsher miljoenen visetende zeevogels, zoals alken, papegaaiduikers en meeuwen.De begroeiing van sommige eilanden wordt gedomineerd door grassen.

In de 19de eeuw werden op een aantal eilanden vossen geïntroduceerd voor de bontproductie. Op deze eilanden is de begroeiing daarna toendra-achtig geworden, met dwergstruiken. Zeevogels nestelen er niet meer. Ecologen vermoeden dat de introductie van de vos op sommige eilanden een belangrijke oorzaak is voor het veranderen van het hele ecosysteem.

De op de eilanden nestelende zeevogels dragen bij aan de verrijking van de bodem en daarmee aan de bruto primaire productie (BPP) op de eilanden.

- Leg uit dat door nestelende zeevogels de bodem van de eilanden steeds meer verrijkt wordt.
- Waardoor kan dit de BPP verhogen?



-

2/3 Vossen veranderen een ecosysteem.

Om de oorzaak van de verrijking op de eilanden met graslandbegroeiing te achterhalen, is het gehalte aan de stikstofisotoop ¹⁵ N op verschillende plaatsen gemeten. In lucht is de ratio ¹⁵ N/¹⁴ N zeer klein (0,0037). Organismen die hun stikstofverbindingen rechtstreeks opbouwen uit stikstof uit de lucht hebben ook een zeer laag ¹⁵ N-gehalte in hun weefsels. In de voedselketen stijgt de ratio ¹⁵ N/¹⁴ N vervolgens bij elk volgend trofisch niveau.
Processen die deel uitmaken van de stikstofkringloop, zijn:

1. denitrificatie
2. nitrificatie
3. rotting
4. biologische stikstoffixatie
5. fotochemische stikstoffixatie

Door welk of door welke van deze processen komt ¹⁵ N uit de lucht in de voedselketen terecht?

3/3 Vossen veranderen een ecosysteem.

Op eilanden zónder vossen is de ratio ¹⁵ N/¹⁴ N in de vegetatie hoger dan op eilanden mét vossen.

- Geef een verklaring voor de hogere ratio op eilanden zónder vossen.
- Geef een verklaring voor de lagere ratio op eilanden mét vossen.

2/3 Afvalwater.
Zie figuur B 5551 van de bijlage.

Rioolwater wordt gezuiverd in een rioolwaterzuiveringsinstallatie (zie afbeelding hiernaast) voordat het geloosd wordt. Biologische zuivering vindt plaats met behulp van bepaalde bacteriën. Stikstofverbindingen worden omgezet via een tweetrapsproces: het eerste deel in een beluchtingstank mèt zuurstof, het tweede deel in een afgesloten ruimte zònder zuurstof.

Wat is de juiste weergave van het tweetraps biologische zuiveringsproces?

3/3 Afvalwater.

Verschillende groepen bacteriën zijn betrokken bij de afbraak van stikstofverbindingen in rioolwater.

Welke van de volgende bacteriën zijn hierbij niet betrokken?

Drinkwaterbereiding.

Er zijn gebieden op aarde waar weinig neerslag valt en waar drinkwater wordt bereid uit zeewater. In sommige "zoetwaterfabrieken" wordt zeewater onder druk door een semi-permeabel vlies geperst.
Hieronder staan vier beweringen over dit procédé van drinkwaterbereiding.

Klik de juiste bewering of de juiste beweringen aan.

1/5 Afvalwaterzuivering.

Met behulp van micro-organismen kan afvalwater in stappen gezuiverd worden. Dit gebeurt in het groot bij DSM in Geleen. Het afvalwater van DSM bevat zeer veel anorganisch gebonden stikstof en in verhouding weinig organisch gebonden stikstof. Daarom wordt voor een goede zuivering van het water een externe koolstofbron toegevoegd aan het afvalwater in de vorm van (afval)azijn of methanol. Tijdens de procesgang moet het afvalwater ook enige tijd belucht worden.
Hieronder staat een eenvoudig blokschema van het proces bij DSM.
afbeelding

In een onderzoek heeft men het proces van de Geleense waterzuivering met behulp van micro-organismen nagebootst.

Een glazen fles met een inhoud van ongeveer 1250 ml werd gebruikt als reactievat en gevuld met:

- 1 liter kraanwater
- 150 mg ammoniumchloride
- 2 gram tuinaarde
- 1,5 gram glucose
- 100 mg kaliumdiwaterstoffosfaat (als extra nutriëntenbron)

De inhoud van de fles werd voortdurend geroerd. Tijdens het onderzoek werd eerst perslucht door de fles geblazen. Op een bepaald moment werd gestopt met het doorblazen van perslucht. De fles werd na dat moment afgesloten met een waterslot. Hierdoor kon overmaat aan gas uit de fles ontsnappen, maar was de vloeistof in de fles afgesloten van de buitenlucht.

Zie volgende scherm



-

2/5 Afvalwaterzuivering.
Zie figuur A 1208 van de bijlage.
afbeelding

Tijdens het onderzoek werd in de vloeistof het gehalte aan zuurstof (O₂ ), het gehalte aan ammonium (NH₄ ⁺ ) en het gehalte aan nitraat (NO₃ ^- ) bepaald. In het diagram in de figuur hiernaast zijn de resultaten van het onderzoek weergegeven. In het diagram is ook het totaal aan gebonden stikstof (NH₄ ⁺ en NO₃ ^- ) weergegeven.
Voor de lichte stijging van het NH₄ ⁺ -gehalte in het begin van de proef heeft iemand een aantal verklaringen bedacht.

Kruis het nummer van de juiste verklaring of de nummers van de juiste verklaringen aan.

1. In de tuinaarde was nog wat NO₃ ^- aanwezig, die door bacteriën is omgezet in NH₄ ⁺ .
2. Er was te weinig licht om de autotrofe nitriet- en nitraatbacteriën te laten werken, waardoor NH₄ ⁺ zich kon ophopen.
3. In de toegevoegde tuinaarde was nog organisch materiaal aanwezig, dat door rottingsbacteriën in NH₄ ⁺ is omgezet.
4. Een deel van het toegevoegde glucose is door rottingsbacteriën omgezet in NH₄ ⁺ .



-

3/5 Afvalwaterzuivering.
Zie figuur A 1208 van de bijlage.

De proef in het reactievat duurde in totaal 725 uur.

Een dag daarvoor, op het tijdstip t = 700 uur, was in de fles sprake van reacties waarbij

4/5 Afvalwaterzuivering.
afbeelding

In de zuiveringsinstallatie van DSM Geleen komen processen onder invloed van micro-organismen voor. Sommige van deze processen heeft men proberen te onderzoeken met het onderzoek in de fles.

In welk blok van het processchema van de zuiveringsinstallatie komt of in welke blokken komen deze onderzochte processen voor?

5/5 Afvalwaterzuivering.

Tijdens het experiment kan geen nitriet worden aangetoond in het reactievat. Op grond van dit resultaat wordt een aantal beweringen gedaan:

1. Nitriet wordt zeker niet gevormd in de keten van reacties waarbij steeds andere stikstof bevattende ionen ontstaan.
2. De snelheid van de omzetting naar nitriet is verwaarloosbaar ten opzichte van de snelheid van de omzetting naar nitraat.
3. De snelheid van de omzetting naar nitraat is verwaarloosbaar ten opzichte van de snelheid van de omzetting naar nitriet.
4. In het reactorvat heerst voor de nitrietbacteriën niet de optimale reactietemperatuur.
5. In het reactorvat heerst voor de nitraatbacteriën niet de optimale reactietemperatuur.

Kruis het nummer van een juiste bewering of de nummers van de juiste beweringen op grond van de gegevens aan.

Waterzuivering.

In waterzuiveringsinstallaties worden organische stoffen afgebroken.

Indien grote hoeveelheden van het op deze wijze gezuiverde water geloosd worden op het oppervlaktewater, dan

1/2 Zuiveringsinstallaties.
Zie figuur B 5552 van de bijlage.

Aan de Universiteit van Zuid-Jutland in Esbjerg heeft men samen met een groep burgers in het dorp Geste in 1998 een drietal zuiveringsinstallaties gebouwd. Daarin maken wilgenbomen huishoudelijk afvalwater schoon. De wilgenbomen verwijderen de meeste voorkomende stoffen zoals nitraat, fosfaat en organische stoffen.
De installatie is afgebeeld in nevenstaande figuur. Er is geen afvoer.

- Via welke proces kan deze installatie de hoeveelheid nitraat en fosfaat reduceren?
- En via welk proces de hoeveelheid organische stoffen?

2/2 Zuiveringsinstallaties.

Om optimaal te werken worden de bomen elk jaar gesnoeid. Het gesnoeide hout kan als CO₂ -neutrale brandstof gebruikt worden.

Verklaar waardoor het gesnoeide hout een CO₂ -neutrale brandstof is.

1/2 Energie.

Suikerbieten worden in monoculturen op grote akkers verbouwd. In het algemeen hebben monoculturen een aantal nadelen die onder meer worden veroorzaakt door abiotische factoren. Een aantal abiotische factoren is: temperatuur, water, licht, bodem, wind en lucht.

Noem een maatregel die mensen, in verband met verbouwen van suikerbieten, kunnen nemen, om de nadelige invloed van één van deze abiotische factoren tot een minimum te beperken.