环境地球化学考试复习重点

1. 环境背景值:指在不受污染的情况下，环境要素的平均化学成分。

2. 地球化学障：元素迁移过程中，物理-化学条件的急剧改变所引起的元素沉淀。

3. 等电pH值：当矿物颗粒不能带电荷时的PH值。

4. 生物地球化学循环：生物体所需要的营养元素在生物圈内不断地运转，他们沿着特定的途径，从非生物环境到生物有机体内，再从生物体回到非生物环境中去，从而构成元素的循环，这种循环叫做"生物地球化学循环",
5. 弥散现象:在多空的介质中，当两种流体相接触，某种物质从含量较高的物体中箱含量较低的物体迁移，是两种流体分界面处形成过度混合带，混合带不断扩大，趋向于成为均质的混合物质，这种现象称为弥散现象。

6.地下水的自净过程：污染物进入地下水，通过同周围的介质发生物理化学和生物化学等一系列的反应，使污染物质的组成发生变化，最终被净化，是地下水部分或完全恢复到原来的状态，这样的过程，称为地下水的自净过程。

7.浓缩作用：当水蒸发时，其中含盐分的量不减，则其浓度相对增大，这种作用称为浓缩作用
8.CO2的温室效应：二氧化碳可以让太阳辐射的可见光部分透过，但是能吸收地球在13-17um之间的再辐射，组织了热量向外层空间的散逸，保持了大气的温度，这就是所谓的CO2的温室效应。

9.化学需氧量（COD）：在一定条件下，用一定的强氧化剂处理水样对所消耗的氧化剂量。

10.光化学烟雾：排入大气中的CO、NO等一次性污染物在光的作用下形成二次污染物，这两种的混合物所形成的烟雾污染现象。

11.混合作用：当两种或数种成分或矿化不同的地下水相遇时，新形成的地下水在成分与矿化度上与混合前不同，这种作用称为.混合作用。

12. 酸雨：是指PH值小于5.65的雨雪或其他形式的降水
13..生物半衰期：有毒物质降到最初摄入量一半所需要的时间
14. 溶质径流：地壳风化产物受水流溶蚀和冲刷并以真溶液和胶体溶液状态随水流前一的行为称为溶质径流。

1. 生命起源的前提条件有哪些？(8分)
(1)在大气圈-水圈体系中必须没有游离的氧
(2)必须存在有对产生有机分子所必须的元素和催化剂
2. 在土壤样品采集中，一般采取哪几种方式? (8分)
答：（1）对角线法适用于污水灌溉或被废水污染的田块，由进水口倒出水口引对角线，按均匀间隔取3-5个点，并根据田块形状做适当修改。

（2）梅花形发适宜于面积较小、平坦、土质均匀的田块，取5-10个点。

（3）棋盘形法适宜于中等面积、平坦、形状完整，但土质较不均匀的田块，取10个以上的点。

（4）蛇形法适宜于面积大、地不太平坦、形状不规整的田块。

还可根据作物生长情况，结合土质、灌溉、施肥、施药等情况，划分为不同地段分别采样。

3. 地下水污染的主要途径是什么?(9分)
（1）通过包气带渗入。

这种途径是污染液从各种污染源地通过包气带想地下水面的渗透。

这种污染途径的集体污染源包括：废水坑、污水池、沉淀池、污水渗坑、化粪池等；（2）从地表水体侧向渗入。

由于大量未经处理的生活污水和工业废水排入河流，使许多河流收到
污染，而这些受污染的地表水又可以成为地下水的污染源；（3）由井、孔、坑道、岩溶通道等直接注入。

4. 生态系统的结构组成包括哪些？(9分)
答：初级生产者能利用二氧化碳、水和营养物质, 通过光合作用固定太阳能，合成有机物质的绿色生物或光化能合成的细菌。

消费者不能合成有机物、需要捕食生产者或其他消费者的异养生物。

分解者以动植物残体、排泄物中的有机物质为生命活动能源，并把复杂有机物分解成简单无机物的异养生物。

非生物环境包括C、N、O等无机物质和光照、温度、气、水、土、岩石等生物赖以生存的环境。

5. 地球化学障的定义及种类(8分)
种类：吸附障酸性-碱性障氧化-还原障氧障花园硫化氢障还原潜育障硫酸盐和碳酸盐障蒸发障机械障
6. 地下水的自净作用有哪些？(8分)
答：（1）微生物媳妇和衰亡作用；（2）微生物分解作用；（3）化学沉淀作用；（4)物理化学吸附作用.
7. 有机污染物的主要来源和特点。

（8分）
答：有机污染物的主要来源包括工业污染源，农业污染源，生活污染源。

其特点是有机污染物种类繁多，化学组成和结构上具有差异性，因此在环境中的滞留时间也不同，按其可以分为非持久性有机污染物，弱持久性有机污染物，持久性有机污染物和永久性有机污染物。

其中非持久性和弱持久性的有机物可以通过降解作用消除，而持久性有机污染物降解缓慢，只能在水中机械移动和在水固两相间迁移。

8. 促使地下水硬度增高的化学作用有哪些？(8分)
i.污染物质产生的二氧化碳促进钙、镁碳酸盐的溶解
ii.盐效应使碳酸钙、镁的溶解度增大
iii.离子置换作用促使地下水硬度增高
iv.氧化-还原环境的变化对地下水硬度有明显的影响
9. 简述地下水污染的组分特征。

（9分）
(1)地下水硬度增高
(2)硝酸根离子含量增高
(3)其他组分，像微量元素Ag、Cd、Cr、Cu、Hg、Fe、Mn、Zn等；非金属元素As、Se、F等；以及有机物质和微生物等。

10. 土壤矿物的形成与转化过程？（9分）土壤的形成始于(基岩的风化是由地质大循环和生物小循环) 相互作用的结果。

地质大循环：植物营养物质由大陆流到海洋，海洋又变为大陆后，这些物质又由新的大陆流向新的海洋。

营养物质的这种循环过程称为植物营养物质的地质大循环。

生物小循环：通过植物（包括所有参与这一过程的生物）的反复吸收利用和积累营养物质的这一过程，称为营养物质的生物小循环。

土壤形成过程是建筑在地质大循环（营养元素的释放和淋溶过程）与生物小循环（营养元素被生物吸收积累和释放过程）的基础上的。

11.简述土壤的基本组成。

固相部分包括无机组分：有原生矿物和次生矿物组成；原生矿物：指在内生条件下的造岩作用和成矿作用[2]过程中，同所形成的岩石或矿石同时期形成的矿物，其原有的化学组成和结晶构造均未改变。

它们是土壤中各种化学元素的最初来源次生矿物在岩石或矿石
形成之后，其中的矿物遭受化学变化而改造成的新生矿物，其化学组成和构造都经过改变而不同于原生矿物。

有机组分：腐殖质类物质和非腐殖质类物质
液相部分是很稀的盐水溶液，溶液中多含钠钾钙氯等离子
气相部分一部分由地上大气进入的氧气、氮气等；另一部分是土壤部产生的水汽、二氧化碳等
1.光化学烟雾的形成条件和形成机理？
形成条件：
包括臭氧（O3）、过氧酰基硝酸酯（PANs）和醛类。

① NO x和碳氢化合物等一次污染物在大气中同时存在，且达到一定浓度。

② 有足够的太阳辐射强度。

③ 有不利于光化学烟雾扩散的地理和气象条件。

形成机理：自由基链式反应的四个过程，即链引发、链歧化、链增长和链终止。

分为九个反应NO2+hv——NO+O 引发
O+O2+M——O3+M（M为伴随气体，大气原始的N2或O2）
O3+NO——NO2+O2
O+烃——稳定产物+自由基歧化
O3+烃——稳定产物+自由基歧化
自由基+烃——稳定产物+自由基增长
自由基+NO——自由基+NO2 增长
自由基+NO2——稳定产物终止
自由基+自由基——稳定产物终止
2.地下水化学成分形成的基本作用主要有哪些？
答：地下水化学成分形成的基本作用主要有溶滤作用、浓缩作用、混合作用、阳离子交替吸附作用、脱碳酸作用及生物化学作用等。

3.论述酸雨的形成过程大致有哪几种？
（1）水蒸气冷凝在还是含有硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐和有机物等的凝集核上；
（2）在形成云雾时二氧化硫、氮的氧化物、二氧化碳等都被小水滴吸收；
（3）气溶胶颗粒物在形成云雾过程中相互絮集；
（4）在降雪时，空气中的一次污染物和二次污染物被冲刷在雪中。

酸雨的危害有(植物淋失，土壤淋失，对生物造成危害)。

天然水中溶解的化学组成可以分为可溶性气体、主要离子、生物成因物质、微量成分和有机质。

4.阐述环境调查的目的？
1) 判断环境质量是否符合国家制定的环境质量标准
2) 查清污染物的含量和分布，并追踪污染途径，寻找污染来源
3) 确定污染源所造成的污染影响，并确定其在时间和空间上的分布规律及发展趋势、迁移、转化的情况
4) 调查环境背景及其变化趋势，通过经常性的环境监测，积累长期监测资料，为保护和改善人类生存环境提供资料
5) 建立环境污染扩散模式和规律，为预测预报环境质量、控制环境污染和环境治理提供科学依据
5、大气飘尘的定义和分类.
定义：一般把粒径小于10um的悬浮颗粒称为飘尘，由于它长时间悬浮在空气中，又称气溶胶，大于10um称为落尘。

大气飘尘根据它的成因，可分为一次和二次两种：一次飘尘是以颗粒的形式直接从源中排放出来，如风扬起的灰尘或从烟囱排放出来的颗粒；二次飘尘是在大气中生成的颗粒，如某些气相化学梵音产生能凝聚为颗粒的位置。

一次和二次飘尘在数量上一样多。

1、环境地球化学的定义以及主要任务？
环境地球化学是研究与人类的生存和发展密切相关的元素在地球外圈层环境的含量、分布、形态以及迁移规律的科学。

具体来说，环境地球化学的主要任务有：
1、研究元素在地球外圈层的各部分，特别是岩石、土壤、水体和大气中的含量和分布，阐明其分配规律，评价原生环境质量，改造原生环境提供依据。

2、研究个别元素和元素对的环境地球化学行为。

即研究对人类有益或有害元素以及生命元素的赋存规律，结合形态及其个人类健康的影响。

3、研究区域环境地球化学特征，揭示与原生环境有关的地方性疾病的发生原因，探讨人类擦汗女歌手的环境地球化学因素。

4、为了解和改善自然环境而进行的环境地球化学基础研究。

2、环境背景值研究的目的及意义。

（1）为评价环境质量提供依据。

环境科学研究的更笨目的是查明环境质量的变化，从而血爪改善环境质量的途径。

而环境背景值的研究是为环境质量评价提供科学依据。

特别在开展区域环境质量评价中，背景值为提供环境质量现状评价提出了评价标准与选择。

（2）为研究环境中元素（污染物）的迁移、转化机理提供初始态的含量水平和形态结构。

（3）为环境污染趋势预测、预报提供基础资料。

随着国民经济的发展，人类遭受污染威胁日益加剧的现状，许多国家都在开展各种环境组成要素背景值的调查研究工作，以便经过数年、数十年乃至数百年后进行对比，同时为制订规划控制污染提供依据。

（4）为工厂、电站的建立，为工农业合理布局及国土整治提供资料和科学依据。

（5）根据区域环境中某些元素的丰缺，为搞清地方性疾病的发生、病因和有效防治提供重要参考资料。

（6）通过背景值调查发现重金属异常区为开发矿业提供资料。

晶核的形成过程（P82）
(1)离子或分子之间的作用，结果生成离子或分子簇；(2)随后，物质沉积在这些晶核上；（3）由细小的锦盒最终可生成粗核晶体，这一过程称为熟化。

在高度饱和的状态，晶核生成速度甚高，生成的沉淀物大多由极小的晶粒组成。

初始生成的晶粒可以是与最终晶粒不同的晶型，如果晶核小于一个单元晶胞，则生长的晶粒最初很可能是生成无定形结构，具有叫道单元晶格的物质趋向于最初以无定形相沉淀下来。

3、大气的补充与消耗（P128）
在整个地址年代中，大气圈内有的气体在散失，有的气体则在增加，有的气体在消耗和补给之间并不构成平衡：1、大气的补充在整个地址年代中，大气圈从以下几方面得到补充：（1）岩浆结晶作用及火山作用放出的气体。

如水蒸气，氮气等（2）光化学分解作用可产生氧气。

（3）一般认为现代大气圈中的游离氧的全部或绝大部分产生于植物的光和作用；（4）由铀和杜的放射性蜕变会产生的氦;(5)钾的放射性蜕变会产生氩；（6）生物体的呼吸和有机体的腐烂会产生二氧化碳和极微量的甲烷；
（7）人类生产活动向大气排放各种气体污染物质。

2、大气的消耗地址时期中，在大气圈的消耗可以是物理的，也可以是化学的，其中主要的大气消耗主要包括：（1）各种氧化作用可消耗大气中的氧；（2）碳酸盐的沉积消耗
大气中的二氧化碳；（3）在空气中氮氧化物的想成，以及土壤中硝化细菌作用是消耗的氮；（4）从地球各圈中的重力场中逸散清河还。

简述土壤矿物的形成和转化，并至少举出三种土壤元素在植物生长环境中的作用。

答：形成转化：1、物理风化：矿物机械破碎，无化学成分及结晶构造的变化。

2、化
学风化：在H2O、O2、CO2作用下发生化学分解。

3、生物风化：生物残体的分解物对矿物的分解。

微观渗流弥散的定义以及机制的三种情况？
两种不同浓度液体分界面处，除了由于分子扩散引起弥散外，由于液体质点在渗流中
的速度不同，也会引起弥散，物质岁渗流一同迁移时，印速度不均所产生的弥散现象现象，称为渗流弥散。

微观渗流弥散从微观来看，渗流弥散的机制可以有三种情况：(1)在多孔介质中的单
个孔管中，由于液体是粘性的，受介质孔壁的摩擦阻力，因此，使管中的轴线处流速最大，物质迁移就远；(2)由于空隙体积的大小不同，而使沿孔轴的最大流速发生差异，物质迁移的距离亦发生差异；(3)质点的流线在沿流方向上，弯曲起伏的情况不同，即物质迁移的距离不同，而引起的沿流向前进速度的差异。

以上三种情况是同时发生的，综合起来形成微观渗流弥散。

宏观渗流弥散微观的渗流弥散发生在均质的岩石中，但自然界更多的岩石是非均质的。

在非均质的岩层中，由于各部分的掺流速度不同而引起的物质迁移的距离差异，称为宏观渗流弥散。

宏观渗流弥散的机制仍以流速不均匀为主要原因，只不过所研究的单元更大而已。

简述一下地球化学研究的方法
答：环境地球化学的研究方法通常有两种：现场调查研究法和实验室模拟试验研究法。

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。

现场调查研究法只能说明所研究的物质在环境中迁移作用的结果，而不能说明这种结
果发生的原因和机制必须在实验室内进行简单的或复杂的模拟实验，即在人工设计的环境中进行某一过程的观测研究。

设计时所采用的环境参数既要服从实验目的，又要尽可能接近环境的实际情况。

现代分析测试技术是研究环境地球化学的重要手段在环境地球化学研究中已经采用的
现代分析测试技术有中子活化分析法、火花源质谱法、化学电离质谱法、用电感耦合等离子体源的原子发射光谱法、无火焰原子吸收光谱法、x射线荧光谱法、电子探针法、化学分析电子能谱法、阳极溶出伏安法、差示脉冲极谱法和气相色谱法等。

4、元素的氧化还原与PH对元素迁移的影响？论述题
1、值对元素迁移的影响：（1）氧化物和氢氧化物的溶解度（2）碳碳酸盐的溶解度：溶解情况有两种—意识仅考虑纯水中碳酸盐的溶解度；二是有CO2分压参与下的碳酸盐溶解度
2、氧化还原条件对元素迁移的影响：（1）氧化环境有高度氧化能力，有利于微生物对有机质的氧化作用，有机质最终形成二氧化碳水，某些形成可溶性盐类。

水中含有游离氧，这些氧是通过溶解作用和水生植物的光合作用而进入水中的，有时也含其他强氧化剂。

（2）不含硫化氢的还原环境铁锰以低价态存在具有高的迁移能力，当氧化还原电位很低时可以使钒和铜还原，形成不溶性化合物。

在不含游离氧的和具有丰富死有机残体的弱矿化水中可造成这种条件。

（3）含硫化氢的还原环境导致形成各种不溶解的金属硫化物沉淀阻止金属迁移；当EH相同所含硫化氢不同同一元素迁移能力也不同。

淹水土壤及水体底泥中不含游离氧和其他强氧化剂。

KX越大，迁移能力越强，总的来说氧化还原对某些元素影响大，有些小。

5、臭氧层的分布特征和环境效应（P132）论述题
大气中的臭氧含量虽然很少，但是它对人类和生物的影响非常重要。

研究证明，即使是低级的生物形态也十分依赖于大气臭氧，加入大气中没有臭氧成分存在，或者其全量减少，太阳紫外辐射就会过量到达地面。

紫外辐射对人的危害主要是毁坏去氧核糖核酸，使人的皮肤灼伤。

大气中若含有过量的臭氧，对人的呼吸系统也有严重的破坏作用。

另外，臭氧是平流层的热源，臭氧岁高度的分布直接一昂想平流层的温度结构，臭氧总量的改变，将改变太阳光的的透射率和地球向上的红外辐射，因此研究大气臭氧具有重要的意义。

大气臭氧的分布特征：臭氧是氧的同素异形物质，三原子氧，臭氧分子16O3的质量是7.97*10-23g.大气中的臭氧有约0.21%。

的16O\18O\18O分子和0.41%d 16O\18O\18O分子。

据研究，地球上不同地区观测到的臭氧垂直分布，可以发现有四种类型的垂直分布：A型—热带型。

B型—温带型。

C型—极地型。

D型—混合型。

用Langmuir方程描述悬浮物对溶质的吸附作用，假设溶液平衡浓度为
3.00×10-3mol/L，溶液中每克悬浮物固体吸附溶质为0.50×10-3mol/L，已知单位表面上达到饱和时间的最大吸附量为1.00×10-3 mol/L，计算溶液中溶质平衡浓度为
1.00×10-3mol/L时，溶液中每克悬浮物固体吸附溶质的量。

第一章：
1.在地球环境演化初期，(大气中的氧主要靠蓝绿藻的光合作用产生。

)
2.要产生有生命的细胞应具备两个因素：(在大气圈与水圈系中没有游离氧)、(存在有对产生有机分子所必须的元素和催化剂。

)
3.能量系统的组成部分：(1.一团物质；2能量输入；3、能量输出；在能量和物质相互作用的环节，有一套能量的运转和转换。

)
4. 能量系统的类型：(1、衰变系统；)2、(周期性或韵律性的系统、)3；(不规则变动的系统。

)
5.地球大气中的氧的来源是(有机光化学作用或光合作用)
6.地球环境是由?________ 圈、________圈、________圈和________圈所组成的。

（大气圈、水圈、土壤—岩石圈和生物圈）
7.能量系统按输入随时间的变化可分为________系统、________系统和________系统。

（衰变系统、周期性或韵律性的系统、不规则变动的系统）
8.土壤是母岩、气候、________、________、________等综合作用的产物，是元素的地球化学循环中在地表环境相对________的一种状态。

（生物、水系、地形、稳定）简答题
1.研究不同环境要素中元素的背景值时，一般包括哪些方面？
答： 1.大气环境中若干元素的背景值
2岩石背景值 3.土壤背景值
4.水体背景值
5.植物和粮食中的背景值
第二章：
1.土壤的形成始于(基岩的风化是由地质大循环和生物小循环) 相互作用的结果。

2.、土壤热量包括(净吸收热量、水相转化扩散热、物质迁移转化热量、温度产量。

)
3.土壤中的元素迁移和富集受(土壤的氧化还原条件)和(土壤的吸附作用)的影响。

4.土壤中的八大离子是Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO3-、SO42-、HCO3
5岩石圈是(表生迁移作用中化学元素)的作用来源
6.(花岗片麻岩)可以作为岩石风化程度的指示.
7. (碱性阳离子)的溶解度随离子半径的增大和电价减少而增加
8.(在花岗岩类造岩矿物)中，与组成该矿物的造岩元素原子结构相似的微量元素在该矿物种的富集系数最大。

简答：简述土壤矿物的形成和转化，并至少举出三种土壤元素在植物生长环境中的作用。

答：形成转化：1、物理风化：矿物机械破碎，无化学成分及结晶构造的变化。

2、化学风化：在H2O、O2、CO2作用下发生化学分解。

3、生物风化：生物残体的分解物对矿物的分解。

举例如
1 钼：在作物生长中能够促进氮素代谢、促进生物固氮、增强光合作用、促进碳水化合物的转移、提高作物的抗寒和抗旱能力、增强抗病力、提高作物免疫性。

2 硼：促进碳、氮代谢、有利于根系生长发育、促进作物营养器官、生殖器官生长和早熟
3 锌：增强植物光合作用的能力、是酶的重要组成成分、促进氮素代谢、有利于生长素的合成以及增强抗病、抗寒能力。

4．锰：参与光合作用，与CO2同化作用有关，是植物氮素代谢中的活跃因子，是合成维生素丙和核黄素的重要因素之一。

5 铜：是多种酶的组成成分，与碳素同化、氮素代谢和呼吸作用，以及氧化还原过程等均有密切关系。

6.汞：与土壤中有机质生成螯合物。

（批注：等等详见课本P63-----67 12钟元素介绍，举几例即可）
第三章：
1.天然水中溶解的化学物质可以分为(可溶性气体、主要离子、生物成因物质、微量成分和有机质。

)
2.地下水化学成分形成的基本作用主要有(溶滤作用、浓缩作用、混合作用、阳离子交替吸附作用、脱碳酸作用及生物化学作用等。

)
3.地下水污染的主要组分特征：(地下水硬度增高、硝酸根离子含量增高、其他组分含量增高。

)
4.地下水的自净过程是指：(污染物进入嗲下水，通过同周围解释发生物理化学和生物化学等一系列的反应是污染物质的组成发生变化，最终被净化，是地下水部分或完全地恢复到原来的状况的过程。

5. 什么离子几乎存在于所有天然水中: 氯离子;
6. 矿化水中主要阳离子是什么:钙镁离子
7. 溶解在水溶液中的微量金属离子能被什么吸附？悬浮颗粒，胶体
8.地下水化学成分形成的基本作用主要有？(溶滤混合浓缩阳离子交替吸附脱碳
酸及生物化学)
简答题：
1.当污染物进入河流以后，在污染物流入处的水质就会恶化，但随着河水向下游流动，其水质逐渐变好，当流经一定距离哦后，河水水质可以恢复到原先的状态，只就是所谓的河水的自净能力。

生物化学作用可以是进入河流的有机污染物发生还原或氧化，从而把他们变成稳定的物质。

（1）生物化学作用主要包括哪5个方面？每个方面对河水自净的功能是什么？
（2）在生物化学作用对有机物质进行讲解的过程中，需要利用水中的溶解氧（DO）。

假定有一条河流，从O点将污水排入河流。

请绘制河流中溶解氧（DO）、化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）的变化图。