环境地球化学知识点

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概念题

绪论（1/6）

环境问题由于人类活动或自然活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类生产、生活和健康产生的影响。

环境容量人类生存和自然环境在不致受害的前提下，环境可能容纳污染物质的最大负荷量。

环境要素构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本因素。

环境背景值在未受人类活动干扰的情况下，各环境要素（大气、水、土壤、生物、光、热等）的物质组成或能量分布的正常值。

环境质量在一具体环境内，环境的某些要素或总体对人类或社会经济发展的适宜程度。

环境质量评价按照一定的评价标准和评价方法对一定区域范围内的环境质量进行说明、评定和预测。

第一章岩石圈环境地球化学（0/0）

第二章土壤环境地球化学（1/9）

土壤覆盖在地球陆地表面和浅水水域底部，具有肥力，能够生长植物的疏松物质表层。

土壤圈覆盖于地球陆地表面和浅水域底部土壤所构成的一种连续体或覆盖层及其相关的生态环境系统。

成土过程地壳表面的岩石风化体及其搬运的沉积体，受其所处环境因素的作用，形成具有一定剖面形态和肥力特征的土壤的历程。

土壤酸度土壤酸性表现的强弱程度，以pH表示。

植物营养植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分，用以维持其生命活动。

土壤污染进入土壤的污染物积累到一定程度，引起土壤质量下降、性质恶化的现象。

土壤净化污染物在土壤中，通过挥发、扩散、吸附、分解等作用，使土壤污染物浓度逐渐降低，毒性减少的过程。

土壤质量评价单一环境要素的环境现状评价，是根据一定目的和原则，按照一定的方法和标准，对土壤是否污染及污染程度进行调查、评估的工作。

土壤中微量元素动植物体内含量很少、需要量很少的必需元素。

第三章水圈环境地球化学（2/11）

水圈地球表面或接近地球表面各类水体的总称。

水资源世界上一切水体，包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、土壤水、地下水及大气中的水分，都是人类宝贵的财富，即水资源。（广义）在一定时期内，能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体。（狭义）

水矿化度天然水中各种元素的离子、分子与化合物（不包括游离状态的气体）的总量。

水硬度水中钙和镁含量。

化学需氧量（COD）水样在一定条件下，氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的 mg/L表示。

高锰酸钾指数法（CODMn）在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，氧化水样中的还原性物质，所消耗的量以氧的mg/L来表示。

重铬酸钾指数法（CODCr）在一定条件下，以重铬酸钾为氧化剂，氧化水样中的还原性物质，所消耗的量以氧的mg/L来表示。

生化需氧量（BOD）在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。

水体污染进入水体中的污染物含量超过了水体的自净能力，就会导致水体的物理、化学及生物特性的改变和水质的恶化，从而影响水的有效利用，危害人类健康的现象。

水体自净污染物质进入天然水体后，通过一系列物理、化学和生物因素的共同作用，使水中污染物质的浓度降低的现象。

水环境质量评价按照评价目标，选择相应的水质参数、水质标准和评价方法，对水体的质量利用价值及水的处理要求作出评定。

第四章大气圈环境地球化学（1/11）

大气圈包围在地球最外面的圈层，是由气体和气溶胶颗粒物组成的复杂的流体系统。

同温层从对流层顶以上到25km 以下气温不变或微有上升的圈层。

逆温层从25km 以上到 50-55 km ，温度随高度升高而升高的圈层。

臭氧层地球上空10-50km臭氧比较集中的大气层, 其最高浓度在20-25km处。

温室效应大气中的温室气体通过对长波辐射的吸收而阻止地表热能耗散，从而导致地表温度增高的现象。

温室气体破坏大气层与地面间红外线辐射正常关系，吸收地球释放出来的红外线辐射，阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高的气体。

酸雨硫、氮等氧化物所引起的雨、雪和冰雹等大气降水酸化以及pH小于5.6的大气降水。

气溶胶由各种固体或液体微粒均匀地分散在空气中形成的一个庞大的分散体系。

总悬浮颗粒物（TSP）用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量。

可吸入颗粒物易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。

大气窗地球辐射的波长在4-8μm 和13-20μm部分能量很容易被大气中水汽和二氧化碳所吸收；而8-13μm的辐射被吸收很少的现象。

第五章生物圈环境地球化学（2/9）

生物圈地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体。

生态系统由生物群落与无机环境构成的统一整体。

生命必需元素在有机体的生命活动中，为维持其正常生物功能所必不可少的那些元素。

元素间的协同作用和拮抗作用有毒元素角度：拮抗作用，一种有毒元素因另一种有毒元素的存在而使其毒性减少的作用；协同作用，一种有毒元素因另一种有毒元素的存在而使其毒性增强的作用。营养元素角度：拮抗作用，一种营养元素因另一种营养元素的存在而使其营养减少的作用；协同作用，一种营养元素因另一种营养元素的存在而使其营养增强的作用。

生物地球化学循环地球上各种化学元素，从周围的环境到生物体，再从生物体回到周围环境的周期性循环。

库某一物质在生物或非生物环境中暂时滞留（被固定或储存）的数量。

流通率生态系统中单位时间、单位面积（或体积）内物质流动的量。

周转率物质出入一个库的流通率与库量之比，即：周转率=流通率（通量）/库中物质的量。

生物泵海洋中由有机物生产、消费、传递、沉降和分解等一系列过程的碳，从表层向深层转移的现象。

第六章地球化学环境与人体健康（2/5）

地方病（生物地球化学性疾病）由于自然的或人为的原因，地球的地质化学条件存在着区域性差异。这种区域性差异，在一定程度上影响和控制着世界各地区人类、动物和植物的发展，造成了生物生态的区域性差别。如果这种区域性的差异超出了人类和其他生物所能适应的范围，就可能使当地的动物、植物及人群中发生特有的疾病。

在一定区域内流行的疾病，由于环境中某种或某些化学元素的不足或过量所引起的生理失调。

地方性甲状腺肿一种主要由于地区性环境缺碘引起的地方病，是碘缺乏病的主要表现形式之一，其主要症状是甲状腺肿大。

地方性砷中毒由于长期自饮用水、室内煤烟、食物等环境介质中摄入过量的砷而引起的一种生物地球化学性疾病。

克山病一种以心肌变性坏死为主要病理改变的地方病，亦称地方性心肌病。

大骨节病一种慢性的骨关节对称畸形的地方病。

简答题和论述题

绪论（1/2）

环境地球化学的研究方法？答：环境地球化学的研究方法通常有两种：现场调查研究和实验室分析测试与试验模拟研究。 1.现场调查研究在现场调查研究方面，科学地确定取样地点最为重要。采样点必须有代表性和有足够的数量。为查明化学物质在环境中的迁移转化特点，通常采用共轭布点法。 2.室内研究

室内研究包括实验室分析测试、试验模拟研究等。主要研究方法和手段为：（1）化学分析法；（2）对比研究法；（3）元素追索法；（4）环境档案研究法；（5）低本底放射性测年法；（6）环境地球化学制图法；

（7）天然和人为的同位素示踪方法；

（8）室内实验模拟各种环境地球化学现象和过程及建立数学模型。

环境地球化学的研究内容？

答：1.研究人类生存环境的地球化学性质，包括岩石圈系统、大气系统、水体系统、土壤-植物系统和人类技术系统的化学性质和变化发展趋势。

2.研究污染物在环境中的迁移转化规律，包括污染物的空间位置的变化和形态转化，污染物的分布、降解和累积规律及其环境地球化学条件。 3.研究环境中的化学物质对生态和人体健康的影响。 4.全球环境变化研究。

5.环境污染的修复与治理技术研究。

第一章岩石圈环境地球化学（1/2）

岩石圈在人类生存发展中的作用？

答：1.资源作用

2.地球动力学作用 3.地球化学作用 4.地球物理作用

风化壳类型及其元素迁移特点？答：

1.碎屑风化壳以物理机械作用为主，化学变化与生物作用微弱。物质迁移缓慢、微弱。 2.氯化物-硫酸盐风化壳以物理、化学作用为主要的风化方式， Na、Ca、Mg的氯化物和硫酸盐大量残留。

3.碳酸盐硅铝风化壳化学风化较强，氯、硫及一部分钠从风化产物中淋走，一部分氯和硫被有机体吸收。钙、镁、钾等元素大部分仍保留在风化壳中， Mn、Cu、Zn、B 和碳酸盐部分残留。

2＋2＋＋＋

4.硅铝风化壳化学风化、生物风化显著增强，Ca、Mg、Na、K等迅速受到淋溶，硅、铝、铁等组成的黏土矿物相对富集。

5.富铝风化壳化学与生物作用为主。碱和碱土金属离子、碳酸盐、硅等流失，难移动的铁、铝氧化物相对富集。

第二章土壤环境地球化学（2/5）

土壤形成过程？

答：成土母质在大气、水、光、热等的作用下，发生机械、化学风化作用，使其分解，形成疏松多孔的物质，也就是早期的土壤，并释放出养分，这就为陆地生物生长提供了基础，在经过植物根系作用，微生物以及动植物残体分解释放出的有机酸的作用，使原始土壤发生了进一步分解，当然生物有机体本身也成为土壤的一部分。生物的选择性吸收，造成分散养分的富集，并转化为有机质，形成生物体，再经过矿化作用使有机体分解，有归还于土壤，这就是所谓的元素生物累积过程。元素的不断累积导致土壤肥力不断提高，这样逐渐的演化成现代土壤。

主要类型成土过程？答：（1）原始成土过程；

（2）有机质的累积和消耗过程；（3）钙化过程；（4）盐化过程；（5）碱化过程；（6）粘化过程；（7）富铝化过程；（8）潜育化过程；（9）潴育化过程；（10）灰化过程；

（11）白浆化成土过程。

土壤中的N、P、K形态、转化规律？

答：土壤中的N素可分为有机态氮和无机态氮两大类。

土壤N素的转化主要包括N 素的矿化-生物固定作用、硝化作用、反硝化作用、铵的粘土矿物固定与释放作用、铵的吸咐-解吸作用、铵-氨平衡及氨的挥发。多数内容见笔记

在土壤中，有机氮经微生物矿化成铵态氮；一部分铵态氮可以被土壤胶体吸附固定；另一部分被微生物利用转化为有机氮，或经硝化作用氧化形成硝态氮；硝态氮经反硝化作用转变成N2、NO、N20，或经硝酸还原作用还原成氨或微生物利用形成有机氮。

土壤中微量元素的形态？

答：1.水溶态

2.交换态

3.碳酸盐结合态

4.有机结合态弱有机结合态，强有机结合态 5.氧化态 6.残渣态 7.活性态

土壤质量的评价方法？

答：首先要确定有效、可靠、敏感、可重复及可接受的指标，建立全面评价土壤质量的框架体系。可根据不同的评价目标和技术水平选择或设计合适的评价方法。采样，针对目标采用什么指标，参考水环境质量评价方法

第三章水圈环境地球化学（2/4）

水体组成？

答：1水

2.主要阴阳离子 3.微量元素 4.溶解性气体 5.营养物质 6.有机化合物 7.悬浮物质 8.底泥 9.水生生物

水体分类？

答：按优势离子比例划分

1.按优势阴离子将水分为三大类：重碳酸盐类（C）、硫酸盐类（S）、氯化物类（Cl） 2.每一类按优势阳离子分为三个组：钙质组（Ca）、镁质组（Mg）、钠质组（Na） 3.每一组按离子摩尔比例关系分为四个水型：

-2+2+

Ⅰ型：[HCO3]>[Ca+Mg]

-2+2+-2-Ⅱ型：[HCO3]<[Ca+Mg]<[HCO3+SO4] -2-2+2+-+

Ⅲ型：[HCO3+SO4]<[Ca+Mg]或[Cl]>[Na]

-Ⅳ型：[HCO3]=0 pH<4.5

Ⅱ

按照这个分类系统，共划出个27个天然水类型，用一个简单的符号来表示，如CCa为重碳酸盐类、钙组、Ⅱ型水。

淡水、咸水阴阳离子组成特点？

答：1.淡水

2+2++ -2-- 河水 Ca>Mg>NaHCO3>SO4>Cl 2+2++ -2-- 湖水 Ca>Mg>NaHCO3>SO4>Cl 2+2++-2--

地下水 Ca>Mg>Na HCO3>SO4>Cl 2.咸水

海水 Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、Si、F 咸水湖

水环境评价方法？

答：水质评价按照评价目标，选择相应的水质参数、水质标准和评价方法，对水体的质量利用价值及水的处理要求作出评定。

采样，分析，根据什么标准采用什么方法对水进行分级。

考试举例说明：评价南湖的水体：采水样，写上湖水评价指标，找评价标准，用一定的指标进行评价,一般是单污染指标法，综合指标法。

第四章大气圈环境地球化学（1/4）

大气圈的结构及成分变化？

答：1.对流层大气的最底层，底界是地面。

气温随高度升高而降低。

成分：N2、O2、CO2、H2O、Ar等。

2.平流层从对流层顶以上到50-55km高度。 25km以下气温不变或微有上升（同温层） 25km以上气度随高度升高而升高（逆温层）成分：N2、O2、CO2、O3等。

3.中间层自平流层顶到80-85km左右。气温随高度升高而迅速降低。

成分：N2、O2、O2、NO。

4.暖层（热层）自中间层顶到800km高空。气温随高度升高而迅速升高。

+++

成分：N2、O2、O、O、O2、NO等。

5.散逸层（外层）暖层以上即800km以上的最高层大气。气温随高度升高而升高。成分：H、He等。

臭氧层形成与消除机理？

答：见笔记

温室效应形成机理？（地球能量平衡角度）

答：地球辐射的波长在4-8μm 和13-20μm部分能量很容易被大气中水汽和二氧化碳所吸收；而8-13μm的辐射被吸收很少，这部分长波辐射可以穿过大气到达宇宙空间。CO2和H2O吸收地面辐射的能量后，又以长波辐射的形式将能量放出。由于大气逆辐射的作用，一部分地球辐射又被返回地面，使实际损失的热量比它们长波辐射放出的热量少。由于在很长时期内地面的平均温度基本上维持不变，因此可以认为入射的太阳辐射和地球的长波辐射收支是基本平衡的。近地面大气中增加的水汽和CO2，会吸收地面长波辐射，在近地面与大气层间

形成绝热层，使近地面热量得以保持，并导致全球气温升高，形成“温室效应”。

酸雨形成机理？

答：见笔记

第五章生物圈环境地球化学（2/4）

生物地球化学循环的类型？

答：从参与生物地球化学循环的物质形态划分：水循环、气体型循环和沉积型循环

从参与生物地球化学循环的化学物质类型划分：营养元素的循环、有毒元素的循环、有机污染物的循环、次生循环和亚循环

循环特点？

答：--------------------------------------------------------------------------

碳循环？

答：碳的全球循环分为两部分：

1.陆地生态系统中碳的循环：从大气到植物、动物，再通向分解者，最后又回到大气。绿色植物从大气中获取CO2，然后通过光合作用将CO2转化为糖。其中一部分糖作为自身的能量，一部分通过食物链被动物吸收利用。动植物的有氧呼吸作用又从体内释放出CO2，进入大气。动植物死亡后，一部分残体在微生物的作用下分解，形成的CO2、H2O等又进入大气或水体中，一部分动植物残体被埋藏在沉积物中，经过长时期的地质作用变成化石燃料。化石燃料燃烧时，其中的有机碳变成CO2等无机碳进入大气中。

2.海洋生态系统中碳的循环：由于CO2在水中的溶解度较高，所以大气中的CO2可溶解在海水中。当海水温度增加时，有较多的溶解态CO2会从海水中释放到大气中。一些海洋生

-2-2+

物从海洋中吸收溶解态CO2气体和HCO3、CO3离子，这些离子与水中的Ca作用形成贝壳、骨骼等。水生生物的呼吸作用也能放出CO2。未分解的海洋生物的壳、骨头等在海底沉淀下来，并在较长的时间内储存在海相沉积物中，暂时退出碳循环。但是，海底火山作用会将部分碳酸盐沉积物回到大气中，或经地质作用将这些海底沉淀物抬升到地表，通过风化作用将沉积物中的碳重新释放出来。

大气和海洋之间CO2的交换作用，将陆地生态系统和海洋生态系统中碳的循环相互联系起来。

氮循环？

答：大气中的N通过固氮作用转化为NH3或NH4，在经过消化细菌的硝化作用转变为硝态氮，氨氮或硝态氮被植物吸收利用后，转换成植物蛋白、核酸，这样，环境中的N就进入到生态系统。动物以植物为食料，利用植物中的蛋白质合成动物的蛋白。在动物的新陈代谢过程中，部分蛋白质分解成氨、尿素等含N的排泄物，再经过细菌的作用，分解释放出N；动植物死亡后，体内的有机N在微生物的作用下分解，转化为无机N，形成硝酸盐。部分硝酸盐被植

物利用，继续参N循环，也可经反硝化作用形成N2，返回大气中，这样N又从生命系统回到无机环境中。硝酸盐的另外循环途径是被淋溶，然后经河流、湖泊，最后到达海洋。进入海洋中的N除部分参与生物循环外，有部分沉入海底，暂时离开循环，这部分N损失由火山喷发到空气中的气体来补偿。

第六章地球化学环境与人体健康（1/3）

碘缺乏病？

答：流行特点

1.地区分布明显的地区性是本病的主要流行特征。主要流行在山区、丘陵以及远离海洋的内陆，但平原甚至沿海也有散在的病区。

2.人群分布在流行区任何年龄的人都可发病。发病的年龄一般在青春期，女性早于男性。

3.时间趋势采取补碘干预后，可以迅速改变碘缺乏病的流行状况。影响因素 1.自然地理

2.水碘含量 3.协同作用 4.经济状况

5.营养不良

成因类型和发病机理见笔记

地方性氟中毒？答：地方性氟中毒由于一定地区的环境中氟元素过多，而致生活在该环境中的居民经饮水、食物和空气等途径长期摄入过量氟所引起的以氟骨症和氟斑牙为主要特征的一种慢性全身性疾病。

生理作用双重作用