环境地学

人类生存环境是指以人群为中心和主体的外部世界，主要是地球表层与人类发生相互作用的自然要素及其总体。

换句话说，以人类为中心，人以外的充满着各种有生命和无生命的物质、空间、条件和状况即为人类环境。

地球环境生态系统分解为①生态子系统
②自然资源子系统
③社会经济子系统
环境问题按其发生机理可分为①原生环境问题
②次生环境问题
③第三环境问题
环境地学属于环境科学的分支学科之一，它以人-地系统为研究对象，研究人-地系统的组成、结构、发展及变化规律，并运用地球科学一系列分支学科的理论和方法来调节和控制、改造和利用人-地系统的科学。

环境地学的研究方法①野外调查与定位观测研究法
②实验分析与实验模拟研究法
③数理统计与E-GIS
④遥感技术
地球自转的意义地球的自转使得地球表面不同区域都能周期性的接受太阳辐射，从而极大地缓和了地球表面环境变化的时空梯度，为生物生存创造了适宜的气压、温度、湿度等。

同时，地球自转对沿海地区的潮汐涨落具有重要的阻尼和缓和作用。

另外地球自转引起的地球偏向力（科里奥利力）对地球环境系统中的物质运动过程具有重要的影响，在北半球做水平运动的物体，将会离开其原来的方向逐渐向右偏转；在南半球会向左偏转。

地球公转的意义地球围绕太阳的公转运动决定了太阳辐射能在地球表面的纬度分布规律、地表的四季变化。

地球公转也影响正午太阳高度角的变化。

由于地球的公转与自转同时进行，在任何一个时刻，都可以按照地球表面接受太阳辐射的状况将地球划分为夜半球和昼半球。

地球的圈层结构
地壳（莫霍洛维奇界面）地幔（古登堡界面）地外核（利曼界面）地内核
人类对地球环境的影响人类对地球环境的影响可划归为人类有意识的和无意识的两种方式。

前者是指人类为了自身生存和发展，所从事的利用和改造区域环境的活动，如植物的采集和动物的驯化、狩猎与捕鱼、砍伐森林、植树造林、农田开垦等，以及文明社会的资源开发、城乡聚落的发展、兴修道路和水利设施等。

后者主要是指人类在利用自然资源进行生产生活的过程中所引起的环境恶化现象。

人类活动以4种主要方式改变环境，即改变区域环境系统的物质组成、改变区域环境系统的结构、改变区域环境系统中的物质能量过程、人为释放能量。

地球环境系统对人类社会的影响地球环境系统对人类社会生存和发展的影响，可以归结为自然资源、自然灾害、环境质量3个方面。

自然资源是指那些广泛存在于自然界的、能被人类利用的自然要素，它是人类社会生产生活的原料和燃料的来源，或是社会生产力布局的必要条件和产所。

可见，自然资源是联系人类社会活动与地球环境物质能量交换过程的纽带。

自然灾害是指发生在地球表层并给人类社会带来重大损失与危害的各种自然变异过程和事件。

一般将自然灾害划分为突发性灾害和非突发性灾害，前者包括地震、火山爆发、泥石流、海啸、台风、洪水等，后者包括地面沉降、土地沙漠化、干旱、海岸线变化等在较长时间中才能逐渐显现的灾害。

环境质量是指区域地球环境系统对人群生产和生活的适宜程度，故环境质量对人类社会的生产和发展具有全方位、持续性的影响。

干洁空气大气中除固态、液态及水汽之外的全部混合气体成为干洁空气，其中N2占78.09%，O2占20.94%，Ar占0.93%，它们三者攻击占99.9%以上，其他气体仅占0.03%（氦氖氩氪氙）
大气能见度能见度是指视力正常的人在当时天气条件下，能够从天空背景中看到和辨出目标的最大水平距离，单位是m或km。

大气圈的层结①对流层
②平流层
③中间层
④热层
⑤逸散层
主要温室气体分析
CO2 化石燃料燃烧；砍伐森林
CH4 湿地、稻田中的细菌；反刍动物活动；化石燃料燃烧
N2O 化石燃料燃烧；化肥释放物及砍伐森林
CFCs（氟氯烃类）制冷剂、泡沫剂、溶剂、气溶胶释放物
大气污染的天然污染源
①火山喷发：向大气中排放SO2、H2S、CO2、CO、HF及火山灰颗粒物等
②森林火灾：向大气环境中排放CO、CO2、SO2、NO2、HC等
③自然风尘：风沙、风沙暴、地表起尘等
④沼泽地区：向大气环境排放CH4、CO、H2S
⑤海洋飞沫：海洋在大风的作用下可向近地层大气排放一些颗粒物，其化学成分主要有NaCl、硫酸盐和亚硫酸盐
人为大气污染源
①工业企业排放源——点源：种类多样、排放量大、排放集中
②家庭炉灶与取暖设备排放源——面源：种类较少，排放量较小，排放点多而广泛，且季节性变化大
③交通运输污染源——线源：属于移动污染源，种类少，影响大，小型分散，数量大，排放总量可观
④农业污染源——面源：施肥。

使用农药，土壤表层作物表层农药蒸发
大气污染物的种类
一次污染物：是指直接从污染源进入大气的各种气体、蒸汽和各种颗粒物（固体的物质或液体的物质）。

二次污染物：是指一次污染物在大气中相互作用或与大气中正常组分发生反应，或者在太阳辐射参与下所进行的光化学反应而产生与一次污染物的理化性质、化学组成完全不同的新的大气污染物。

颗粒物是指大气中除气体之外的所有物质（包括各种固体或液体气溶胶）。

降尘是指粒径大于10μm的粉尘，它们可以在重力的作用下向地表降落。

飘尘是指粒径小于10μm的煤烟、烟气和烟雾在内的颗粒物质。

水中物质可归纳为
①微溶气体：N2、O2、CH4、CO2、H2、H2S、NH3
②主要离子：氯离子、硫酸根离子、碳酸氢根离子、碳酸根离子、钠离子、钙离子、镁离子、铵根离子、钾离子
③微量元素：F、Br、I、B、Fe、Cu、Ni、Pb、Mn、Zn、Ti
④生物营养物：N、P、S等
⑤胶体：有机胶体（腐殖质）和无机胶体（二氧化硅和氧化铝胶体）
⑥固体悬浮物和生物体等
流域是指河流或湖泊的集水区域，包括地面集水区和地下集水区。

产流过程是指流域中各种径流成分的形成过程，也是流域下垫面对降水的再分配过程，是流域发生降水后，水在具有不同的阻水、吸水、持水和输水特性的下垫面土层中垂直运动时，供水与下渗相互作用的产物。

地壳中已发现90多种化学元素，以O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H、Ti等为主
主要岩石类型岩浆岩、变质岩、沉积岩
构造运动主要是指地球内力所引起的岩石圈的变形、变位以及洋底的增生和消亡的地质作用。

表现为急剧运动（地震）和缓慢运动（海陆变迁）
岩石的运动方式水平运动垂直运动
岩石的产状岩层在地壳中的空间方位成为岩石的产状。

①水平岩层②倾斜岩层③直立岩层私倒转岩层
褶皱①背斜：核心为较老的岩层向两侧依次渐新的褶皱
②向斜：核心为较新的岩层并向两侧依次渐老的褶皱
断层岩块沿着断裂面有明显位移的断裂构造称为断层
①正断层②逆断层③平移断层
断层的重要意义
①矿床的形成、矿体产状及其分布等常常受断层构造的控制。

②进行工程建筑、水利建设等，必须考虑断层构造。

③断层构造与地下水的运移和储集具有密切关系，特别是在山区基岩找水工作中。

④断层，特别是活动性断层，是导致地震活动的重要地质背景。

⑤断层和地貌发育的关系甚为密切。

外营力是指由于太阳辐射、重力和日月引力等作用通过大气、水体、生物的物理和化学作用而产生的各种营力。

作用方式划分：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积或堆积作用
按外营力性质划分：流水作用、冰川作用、波浪作用、风沙作用、地下水潜蚀作用、寒冻作用
土壤剖面从地面垂直向下至母质的土壤纵断面称为土壤剖面。

表土层心土层母质层
土壤肥力是指土壤为植物生长发育供应、协调营养因素（水分和养分）和协调环境条件（温度和空气）的能力。

土壤自净能力是指土壤对进入土壤中的污染物通过各种物理过程、化学过程及生物化学过程，是污染物浓度降低、毒性减轻或者消失的性能。

土壤原生矿物直接来源于母岩，特别是岩浆岩，它只受不同程度的物理风化作用，其化学成分和结晶构造并未改变。

土壤次生矿物在矿物风化和成土过程中新形成的矿物称为土壤次生矿物，它包括各种简单盐类、次生氧化物和铝硅酸盐类矿物。

具有强烈的吸附代换性、膨胀性、明显的胶体特性，故又称之为黏土矿物。

土壤腐殖质是土壤特异有机质，也是土壤有机质的主要组成部分，约占有机质总量的50%-65%。

腐殖质是一种分子结构复杂、抗氧分解性强额棕色或暗棕色无定形胶体物，是土壤微生物利用植物残体及其分解产物重新合成的一类有机高分子化合物。

胡敏酸、富里酸、棕腐酸、胡敏素。

土壤水分分为土壤气态水、土壤固态水、土壤液态水P192
毛管水是指在土壤毛管力作用下保持和移动的液态水。

田间持水量土壤中毛管悬着水的最大含量。

凋萎系数当植物发生永久性凋萎时的土壤含水量成为凋萎系数。

有效水能被植物吸收利用的水称为有效水。

土壤有效含水量一般是指田间持水量与永久凋萎系数之间的含水量，即田间含水量与永久凋萎系数之差。

土壤颗粒密度是指单位体积土壤固相颗粒的质量，常用ρp表示，其单位是g/cm3。

土壤体积密度（传统土壤学中称为土壤容量）是指单位体积原状土壤的质量（烘干），常用ρb表示，其单位是g/cm3。

土壤结构单粒状、粒状（团粒状）、块状、柱状、片状、大块状
土壤矿物颗粒的粒级石块、砾石、砂粒、粉粒、黏粒
土壤机械组成自然土壤的矿物质是由不同大小的土粒组成，各个粒级在土壤中所占的相对比例或质量分数，称为土壤质地，也称为土壤的机械组成。

土壤质地分为砂土、壤土、黏土
成土因素
①母质：是岩石风化的产物，也是土壤形成的物质基础
②生物因素：包括植物、动物（土壤动物）和微生物，它们将太阳辐射转变为化学能引入土壤发生过程之中，它们是腐殖质的造成者，又是土壤有机质的分解者。

③气候因素：是土壤发生和发育有机质的能量源泉，直接影响土壤的水热状况，影响土壤中的矿物、有机质的转换过及其产物的迁移过程，决定土壤发生过程的方向和强度的基本因素。

④地形因素：它与土壤之间并未进行物质和能量的交换，只是通过对地表物质和能力进行再分配来影响土壤发生过程。

⑤时间因素：可以阐明土壤发生发育的动态过程，其他成土因素对土壤发生的综合作用是随着时间的增长而加强的。

⑥人类活动；对土壤发生发育的影响是广泛而深刻的，一是通过改变成土条件，二是通过改变土壤组成和性状来影响土壤发生发育过程。

腐殖质化过程是指各种动物植物残体在微生物作用下，通过一系列的生物化学和化学作用变位腐殖质，并且这些腐殖质能够在土体表层积累的过程。

泥炭化过程是指有机质以不同分解程度的植物残体形式在土壤上层不断累积的过程。

矿质化过程是指在微生物作用下有机态物质碳、氮、磷、硫等元素转变为无机态（矿质态）物质的过程。

发生分类系统（定性）成土因素、成土过程、土壤属性
系统分类（定量）诊断层、诊断特性
生物圈是地表生命有机体（动物、植物、微生物）及其生存环境的总称，是地球特有的圈层。

五界分类系统原核生物界原生生物界真菌界植物界动物界
最小因子定律耐受性法则P232
生物的指示现象根据生物种或它们的群体或生物的某些特征来确定环境中其他成分的的现象。

一般认为，生态幅比较狭窄的生物比生态幅宽广的指示意义大。

生态系统是指在一定地域空间内共同栖居的所有生物与其环境之间通过物质的循环和能量的流动相互作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。

生态系统组成成分①非生物环境
②生产者
③消费者
④分解者。