环境地球化学复习题.docx

1、环境地球化学复习题环境地球化学复习题 1、五十年代日本出现的痛痛病是由 Cd污染水体后引起的。五十年代日本出现的水俣病是由 Hg污染水体后引起的。2、环境中污染物的迁移主要有机械迁移、物理化学迁移和生物迁移三种方式。3、水体污染源可分为工业污染源、农业污染源、城市生活污染源和自然污染源。4、出下列物质的光离解反应方程式 （1）NO2+h NO+O （2）HNO2+h H+NO2 或 HNO2+h HO+NO （3）HNO3+h HO+NO2 （4）H2CO+h CO+H2 或 H2CO+h H+HCO （5）CH3X+h CH3+X 5、大气中的 NO2 可以转化成 HNO3、N2O5 和 N

2、O3 。6、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成光化学烟雾的主要参与者。7、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题温室效应、臭氧层破坏、酸雨等是由大气污染所引起的。8、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、_、热层和逃逸层。9、伦敦烟雾事件是由_和_引起的。10、臭氧层分布在平流层，其作用是抵挡紫外辐射保护地球生物。10、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有黏土矿物对重金属的吸附、水合金属氧化物对重金属离子的吸附和腐殖质对重金属离子的吸附 11、有机污染物一般通过分配作用、化学光解、耗氧有机物分解和溶解、挥发、光解和生物富集和降解等过程进行迁移转化。12、水体的自净作用可分为物理自净、化学自净

3、和生物自净。13、重金属在土壤中的迁移转化有机械迁移和转化、化学和物理化学迁移和转化及 生物迁移和转化。14、在农作物生长所需元素中，元素可以促进作物早期发育和根系的形成，加速作物成熟；元素以离子形态存在于细胞和组织中，对糖分的转移和淀粉的形成有重要作用；元素对作物生长调剂吲哚基乙酸的合成起控制作用（磷、钾、锌）1、试述酸雨的主要成分、成因及危害，写出有关化学反应式。2、写出光化学烟雾的链反应机制。3、试比较伦敦烟雾和洛杉矶光化学烟雾的区别。4、说明臭氧层破坏的原因和机理。5、重金属污染的特点是什么？举例说明水体中金属迁移转化的影响因素。6、试述水体中有机污染物的迁移转化途径。7、试述水体中汞

4、甲基化的途径及影响因素，写出有关反应式。8、什么是土壤污染？如何判别？农药等污染物进入土壤后是怎样自净的？9、进入土壤的农药是怎样迁移转化的？10、举例说明影响土壤中农药残留量的因素。第 1章 绪论 1、环境地球化学概念 2、环境地球化学的主要研究内容 3、环境地球化学与相关学科的关系 4、环境地球化学的发展历史及研究现状 5、环境地球化学的前沿问题 第 2章 地球环境 1、地球环境由大气系统、水系统、土壤和生物系统、表层岩石圈系统 2、当前人类面临的重大全球性环境问题“温室气体”与全球增暖“臭氧洞”森林锐减和特种灭绝 土地荒漠化 淡水资源短缺 3、我国几个主要环境问题 土地退化 1水土流失严

5、重 2土地沙漠化速度加快 3土地盐碱化蔓延 4土地次生潜育化加剧 植被破坏严重 1森林面积锐减 2草场严重退化 3城市绿化面积减少 环境污染严重 1大气污染 2水体污染 3固体污染 4城市噪音 农业污染突出 1化肥污染 2农药污染 4、环境要素：指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。环境容量：指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。环境效应：指在环境要素作用下环境受到影响的现象及其后果。5、元素的环境背景值指不受污染的情况下，环境组成要素（大气、水体、土壤、岩石、生物）的平均化学成分。研究意义 1为评价环境质量提供依据 2为研

6、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为污染趋势预测、预报提供基础资料 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 6、大气圈包括对流层、平流层、中间层、热层（暖层）和外层（散逸层）大气是由干洁大气、水汽、气溶胶质粒子及大气污染物四部分组成的 7、地球大气平衡对生命的影响(1)大气中的水汽、尘埃和空气分子对太阳辐射的反射、吸收、散射，把到达地面的太阳辐射几乎削弱了一半，使地球白天温度不会太高；(2)臭氧

7、层大量吸收紫外线，使地球生物免受紫外线伤害；(3)大气圈是地球生命的“保温被”。8、水的类型有海水、陆地水、大气水 水圈的循环：地球上各种形态的水，在太阳辐射和地心引力作用下，不断蒸发、输送、凝结、降落的往复循环过程就构成水循环。9、水圈对生命的重要作用 (1)水是一种极好的溶剂，为生命过程中营养物和废弃物的传输提供了最基本的媒介。(2)水允许太阳光中的可见光和波长较长的紫外线部分可以透过，而对生物体有害的短波紫外线则被阻挡在外。(3)水的热容量大，白天可吸收到达地表的太阳光的热量，夜晚又将热量释放到大气中，使地表温度长期保持相对恒定。(4)水在 4时的密度最大，这一特性在控制水体温度分布和垂

8、直循环中起着重要作用。10、土壤由无机组成（矿物质）、有机质、机械组成和土壤溶液组成 土壤圈与人类的关系：(1)土壤具有提供和调节水、气、热和营养元素的能力，为植物的生长提供了必要的条件。(2)为人类生产生活提供各种物质。11、环境因素与生物的相互影响 (1)任何生物有机体都不能脱离环境而生存，环境控制和塑造着生物的生理过程、形态构造和地理分布。(2)生物有机体特别是其群体对环境也产生有明显的改造作用。(3)不同的生物种对生态因素和环境的适应能力存在差异。12、生物圈由生命物质、生物生成性物质和生物惰性物质组成 生态系统指在一定空间内生物和非生物的成分通过物质循环和能量流动而相互作用、互相依存

9、形成一个生态学功能单位。自然界的各种元素和化合物在生态系统中的运动为一种循环式的流动，称为生物地球化学循环。13、大气氮进入生物体的主要途径有生物固氮(豆科植物、细菌、藻类等)、工业固氮(合成氨)、岩浆固氮(火山活动)和大气固氮(闪电、宇宙线作用)影响生态平衡的因素：自然因素如火山、地震、海啸、林火、台风、泥石流和水旱灾害等常常在短期内使生态系统破坏或毁灭。人为因素包括人类有意识“改造自然”的行动和无意识造成对生态系统的破坏。第 3章地球化学环境与人类健康 1、人体与环境的辩证关系 (1)人体与环境最本质的联系是能量的传递和物质的交换(2)当某些元素在环境中含量过高或偏低时，人和地球化学环境的

10、平衡关系就会遭到破坏，人体发生疾病或死亡。2、现代人类疾病的类型有遗传性疾病、先天性疾病、匮乏性疾病（又叫贫穷病）、现代病 3、人体对环境致病因素的反应，人类具有调节自己的生理功能来适应不断变化着的环境的能力：(1)如果环境的异常变化不超过一定限度，人体是可以适应的；(2)如果环境的异常变化超出人类正常生理调节的限度，则可能引起人体某些功能和结构发生异常，甚至造成病理性的变化。4、生命组成元素中 H、C、N、O、P、S、K、Na、Ca、Mg、Cl、Si 占组成人体的 99.95%5、生命元素包括生命组成元素、毒性元素、无毒性稳定性元素和两性元素 6、微量元素的重要生理功能 (1)微量元素是人体

11、多种酶的组分或激活剂(2)在激素和维生素中起着独特的生理作用(3)协助输送宏量元素(4)微量元素与钾、钠、钙、镁等离子协同，调节渗透压、离子平衡和体液酸碱度的作用，保持人体的正常生理功能 7、生命元素的协同作用指在生物体中，两种或两种以上元素共存时所产生的一种附加增强作用或效应。生命元素的拮抗作用指在生物体中，一种元素对另外一种元素的正常生理功能产生的干扰的现象（这种干扰多数是抑制或者抵消，但也有可能是加剧）。作用机理：(1)直接化学反应产生拮抗作用(2)干扰元素作用于金属酶的辅基或金属蛋白的蛋白质活性基团，从而实现对酶或蛋白质中有益元素的间接拮抗(3)由于某一元素的作用，使金属酶反应体系中的

12、一环受阻，产生对另一元素的间接拮抗(4)相似原子结构的元素在有机配合物中互相取代 配合作用是指采用金属配合物(或螯合物)的配位体原理排除进入机体的各种有毒元素的去毒作用。8、缺硒可致肝坏死；硒营养不足，可降低机体抵抗力，影响视力，严重者诱发心血管疾病和癌症；地方性缺硒，可导致“克山病”和“大骨节病”。9、生物地球化学区是指地表元素缺乏或过剩而引起生物与环境的化学平衡遭到破坏的地区，它是在地质、地形、气候、水文、土壤、植物和人文等问题的综合作用下形成的。10、我国地方病生物地球化学区的成因类型有蒸发浓缩型、矿床或矿化地层型、矿泉型、生物积累型、湿润山岳型、沼泽泥炭型和沙土型 11、地方性甲状腺肿

13、 地理分布：主要分布于亚洲的、欧洲的阿尔卑斯山、高加索山、南美的安第斯山，澳大利亚的新西兰岛、新几内亚岛，非洲马达加斯加岛。我国该病广泛分布于山区和内陆。地质分布：主要分布于地层中有机质层不发育或缺失，饮水和土壤中碘不足的地区。碘的环境地球化学 碘在自然界的特征(1)碘在自然界一般呈碘化物、碘酸盐或有机碘化物的形式存在。碘在地表环境中具有很强的迁移能力，易淋溶淋失。(2)土壤中的碘沿土壤剖面随风化程度的增强从基岩到土壤表层碘含量逐渐升高，在含有机质层碘含量最高。降水对土壤碘起淋溶作用。12、地方性氟病 地质地理分布特点(1)地带性氟中毒的分布与自然地理纬度有关，其主要分布于干旱及半干旱带，年降

14、水量为 200400mm 左右，或更少。地球化学环境(1)环境中氟化物的水溶性较低，不易发生迁移(2)生物圈氟含量不高，煤矿区氟含量高(3)天然水中氟的主要来源是含氟矿物及矿床 13、克山病 地质地理分布特点(1)具有温暖和中度湿润的气候特点，土壤富含腐殖质，偏酸性，均为农耕区。我国的重病区多位于海拔 2002000米之间，大体上沿兴安岭、长白山、太行山、六盘山到云贵高原的山地分布。(2)与大规模厚层沉积的中、新生代陆相沉积岩系有关，多处于地质剥蚀区如山地和丘陵地带，地球化学环境属于可溶性元素淋失环境。地球化学环境(1)属于可溶性元素淋失环境。饮用水属偏酸性水，使许多金属阳离子发生溶解迁移；属

15、于碳酸钙型水，水中钙、镁含量较低。(2)土壤富含腐殖质，对微量元素具有地球化学屏障作用。14、大骨节病 地质地理分布特点(1)大骨节病在国外主要分布于西伯利亚东部和朝鲜北部，在中国分布范围大，从东北到西南的广大地区均有报道，主要发生于黑、吉、辽、陕、晋等省，多分布于山区和半山区。(2)水流不畅、土壤较湿润、植被较发育、腐殖质丰富。地球化学环境：发病区的饮水中腐殖酸含量和 KMnO4 耗量高，硒含量也较低。大骨节病地球化学环境分区 1表生天然腐殖环境病区 2沼泽相沉积环境病区 3黄土高原残塬沟壑区 4沙漠沼泽草炭沉积环境病区 第四章 土壤地球化学环境污染 1、土壤的化学成分(1)土壤矿物质的化学

16、成分(2)土壤中的营养元素(31)土壤中的微量元素 2、土壤的生物学性质(1)土壤微生物：分解有机物，硝化、固氮、分泌抗菌素及帮助植物根须吸收养分等作用。(2)土壤动物：动物遗体增加土壤有机质；动物机械地粉碎植物残体，及通过硝化作用引起土壤中有机质的变化。(3)绿色植物：是土壤有机质的最重要来源，对土壤肥力的发展影响也最大。3、母岩的风化作用(1)物理风化 矿物和岩石的热胀冷缩 地表岩石空隙中水的冻结和融化 地表岩石空隙中盐的结晶和潮解 (2)化学风化 氧化作用：低价铁氧化成高价铁 水溶液的作用：溶解作用、水化作用、水解作用、碳酸化作用(3)生物风化作用 生物机械风化作用：生物在生命活动中对岩

17、石产生的机械破坏作用 生物化学风化作用：生物新陈代谢和生物死亡后的遗体腐烂、分解腐蚀岩石 4、土壤污染是指由于自然及人类活动所产生的污染物质进入土壤，其数量和速度超过了土壤的容纳能力和净化速度，使土壤的自然动态平衡遭到破坏、功能失调、质量恶化的现象。使用肥料(1)畜、禽粪尿的污染(2)水体富营养化(3)重金属污染 使用农药(1)土壤会出现明显酸化(2)土壤养分（氮，磷，钾等）随污染程度加重而减少(3)土壤空隙度变小，从而造成土壤结构板结(4)农药杀死其它益虫，对土壤中的微生物、原生动物以及其它的动物产生不同程度的危害 污水灌溉(1)重金属污染(2)地下水污染(3)影响农产品品质 废气排放(1)

18、重金属污染(2)酸性物质使土壤酸化(3)土壤中铅含量增加 其他(1)工厂废渣和城市垃圾引起土壤污染(2)生活污水、粪便、垃圾、动植物尸体等在土壤中形成大量病菌 5、土壤背景值又称土壤本底值，是指未受人类污染影响的情况下，土壤在自然界存在和发展过程中其本身原有的化学组成、化学元素和化合物的含量。6、土壤净化过程 1物理净化作用 2物理化学净化作用：指污染物的阳离子和阴离子与土壤上原来吸附的离子发生相互交换的作用。3化学净化作用 4生物净化作用 7、重金属在土壤中的迁移转化 机械迁移和转化 化学、物理化学迁移和转化 生物迁移和转化 8、重金属在环境中的迁移 Hg Pb Cd Cr As 9、化学农

19、药在土壤中的迁移和转化(1)土壤对化学农药的吸附 物理吸附 离子交换吸附 氢键吸附(2)化学农药在土壤中的扩散和迁移 挥发到大气中，在大气中扩散迁移 随水淋溶在土壤中扩散迁移 随地表径流进入水体 被生物体吸收 通过降水、灌溉等发生扩散迁移(3)化学农药在土壤中的降解作用 光化学降解 化学降解 微生物降解(4)化学农药在土壤中的残留 残留量 残留期 10、污染物对生态环境及人类健康的影响 施用农药对环境的危害(1)污染大气、水体、土壤、农作物和食品(2)破坏食物链(3)通过食物进入人体，危害人体健康 污水灌溉对环境的影响 重金属污染 地下水污染 影响农产品品质 固体废弃物对环境的影响 侵占土地

20、污染土地 污染水体 污染大气 影响环境卫生 11、土壤污染的防治(1)控制和消除工业“三废”排放(2)控制化学农药的使用、发展生态学农业(3)施加抑制剂(4)控制氧化还原条件(5)增施有机肥，改良砂性土壤(6)改变耕作制(7)换土、深翻、刮土 第五章 大气地球化学环境污染 主要成分为氮、氧、氩，三者之和为 99.96%，加上二氧化碳总量为 99.995%。次要成分：惰性气体，微量有毒气体（NO、NO2、SO2、H2S、CO、O3），其环境背景值非常小一般小于 ppm 级。1、大气污染物包括二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物（HC）、微粒物质。2、污染物在大气中的化学变化 硫化物 氮氧化物

21、 污染物在大气中的扩散和输运(1)风和大气湍流的影响 1风：可使污染物向下风向扩散 风的方向、速度等对污染物的扩散有重要影响 2湍流：湍流可使污染物向各方向扩散 风在主导风向的左右和上下出现无规则的摆动，这种无规则的陈性和摆动就叫作大气湍流 3浓度梯度：可使污染物发生质量扩散(2)天气形势和地理形势的影响 不利的天气形势和地形特征结合在一起常可使某一地区的污染程度大大加重。丘陵和山谷盆地，污染物难于扩散，容易形成污染物浓度高的污染区 城市里和工厂周围的高大建筑物对烟气的上升和扩散也有很大影响(3)“城市风”的作用 1城市风：城市（热岛）中的暖空气与郊外的冷空气之间形成的环流现象。2影响 a.城

22、市内排放的烟尘等污染物易聚积在城市的上空，形成烟幕，导致市区大气污染加剧 b.如果城市四郊都有工厂，则“城市风”的作用会加重市区的污染 3、大气污染与人体健康(1)通过人的直接呼吸进入人体(2)附着在食物上或溶于水中，随饮食进入人体(3)通过接触或刺激皮肤进入人体 4、大气对工业的危害 大气中的酸性污染物对工业材料、设备和建筑设施的腐蚀 飘尘增多给精密仪器、设备的生产、安装、调试和使用带来不利影响 5、对农业生产的影响 酸雨可导致植物淋失 酸雨可使土壤淋失 酸雨对生物的影响 6、大气污染与天气和气候(1)减少到达地面的太阳辐射量(2)增加大气降水量(3)下酸雨(4)增高大气温度(5)对全球气候

23、造成影响 7、伦敦型烟雾和洛杉矶烟雾的比较 项目 伦敦型 洛杉矶型 概况 发生较早，至今已多次出现 发生较晚，发生光化学反应 污染物 颗粒物、SO2、硫酸雾等 碳氢化合物、NOx、O3、PAN、醛类 燃料 煤 汽油、煤气、石油 季节 冬 夏秋 气温 低（4）高（24以上）湿度 高 低 日光 弱 强 臭氧浓度 低 高 出现时间 白天夜间连续 白天 毒性 对呼吸有刺激作用，严重时导致死亡 对眼和呼吸道有强刺激作用，等氧化剂有强氧化破坏作用，严重时可导致死亡 第六章 水体地球化学环境污染 1、水体污染物种类 1耗氧污染物 2植物营养物 3重金属 4酚和氰类化合物 5石油 6农药 7酸碱及无机盐类 8

24、放射性物质 9病原微生物 10热污染 2、水体工业污染源 悬浮物含量高 需氧量高 PH值变化幅度大 温度较高 易燃 多种多样的有害成分 3、水体农业污染源 有机质、植物营养物及病原微生物含量高 化肥和农药含量高 4、水体城市生活污染源 含氮、磷、硫高 含有机物质多 含有大量合成洗涤剂 含有多种微生物 5、水体自然污染源 在特殊的地质条件下，某些化学元素大量富集，产生毒性，污染水体 火山喷发和风蚀作用产生的大量灰尘落入水体，造成水污染 在沿海地区，海水侵入污染河流、湖泊和地下水 水生生物的遗体腐败拍引起水体有机污染富营养化 6、水体的自净作用 指当水体中排入污染物后，通过一系列的物理、化学和生物

25、变化，使污染物浓度逐渐降低，恢复到污染前水平的过程。(1)物理自净(2)化学自净 (3)生物自净 7、天然有机物的降解(1)碳水化合物在水中的降解(2)脂类降解 (3)蛋白质的降解 8、重金属在水体中的转化方式 水解、配合和沉淀反应 胶体化学反应 氧化还原反应 9、几种主要重金属在水体中的迁移转化 汞 镉 铅 铬 砷 10、水体污染的危害 危害人体健康(1)引起急性和慢性中毒(2)致癌作用(3)发生以水为媒介的传染病 影响工农业生产(1)污水影响产品质量、损坏设备(2)污水灌溉会造成土地污染，破坏农业生态系统 对水生生物的影响 影响渔业生产 水体富营养化，使大量藻类增殖，甚至出现赤潮，使水体变

26、粘稠，附在鱼虾表皮和鳃上，使鱼虾呼吸困难死亡。第 7章 几种典型类型的环境污染与防治 1、白色污染指城乡垃圾中或散落各处，随时可见的不可降解的塑料废弃物对环境的污染。2、白色污染形成原因 我国是农用地膜使用大国 商品经济的发展，塑料包装对塑料的消费量增加 人民生活的提高和旅游业的发展，一次性聚苯乙烯快餐盒增多 随着电器的发展，电器充填发泡填塞物增多 家民和城市居民住宅的新建，塑料墙纸布会增多 3、白色污染的危害 影响农牧业生产 影响环境卫生及城市市容 占用大量土地 污染空气 影响健康 4、消除“白色污染”，倡导绿色消费(1)加强和完善环保立法，尽量减少或控制使用不可降解塑料的生活用品(2)以纸

27、代塑(3)回收利用，变废为宝(4)大力发展可降解塑料(5)进入城市垃圾处理系统 5、城市垃圾 垃圾灾害发生的特征(1)速生高产、蔓延迅速(2)遍布全球、密集城市(3)灾源类多、传布性强(4)潜伏性强、危害严重 6、城市垃圾处理技术(1)填埋法(2)海洋投弃法(3)简单处理后用作肥料(4)灰化法(5)资源化、无害化处理 7、发生在生活垃圾卫生填埋体中的各种主要作用 1生活垃圾淋滤的特征 化学成分复杂 浓度极高 有机化合物含量高 无机污染组分复杂 有微量重金属元素 8、化学污染物来源和污染特征 1来源 化学反应不完全产生的废料 副反应产生的废料 染料燃烧产生的大气污染 冷却水与反应物直接接触排出的

28、污染物 设备和管道上的漏滴 其他化工生产过程中排放的废弃物 2化工污染特征 含有毒性和剧毒性物质 生化需氧量和化学需氧量比较高 PH值不稳定 营养物质较多 9、造纸工业 废水含有大量有机物（如纤维素、木质素、蛋白质等）含有固体悬浮物、飘浮油类物质、有毒物质、无机盐类和色素等 含甲硫醇、二甲基硫等硫化物 废水排放量大 9、纺织印染工业 水量大 有机污染物含量高 色度深 碱性大 水质变化大，成分复杂 10、食品工业 水中固体物质多 有较多悬浮物质 存在致病菌 11、制革工业 碱性大 含有大量有机物，硫化物和三价铬等有害 色度高 12、钢铁工业污染物特征 废水中悬浮固体物质、油、酚、焦油和酸含量高

29、大气污染物有粉尘、烟气、二氧化硫 13、化学定时炸弹的概念涉及一系列事件，使长期储存于土壤及沉积物中的化学物质活化，引致延缓而突然爆发的有害效应。毒害有机物的特点 含量低但毒性大 难降解 易转化 生物富集放大 化学定时炸弹的特点 由化学物质的释放或活化引起 涉及化学物质累积，具延缓性和突发性 具不连续性和非线性 包括累积和爆炸两个阶段 第八章 环境地球化学在农业上的应用 1、土壤环境容量指在一定区域与一定时限内，遵循环境质量标准，既保证农产品生物质量，也不使环境遭致污染时，土壤所能容纳污染物的最大负荷量。2、中国农业发展中的土壤肥力问题(1)大面积低产农田土壤亟待整治和培肥改良(2)农业中化肥

30、养分配比失衡导致大面积贫磷缺钾土壤出现，影响氮肥的有效利用(3)缺乏指导农民合理施肥和肥料资源管理的技术咨询服务和政策保证 3、影响土壤微量元素有效性的因素有土壤微量元素全量、土壤 PH 值、土壤有机质、土壤质地、土壤水分条件、土壤碳酸盐、氧化物、营养元素间相互作用 4、保持和提高土壤微量元素供给力的途径 维持或增加土壤微量元素含量水平 提高土壤微量元素的有效性 合理施肥 以作物增产和保持微量元素肥力为目标的微肥施用原则 土壤微量元素肥力的保持 5、土壤微量元素研究重点 调查我国农田土壤微量元素供给状况和影响因素 微肥施入土壤中的转化及其对土壤微量元素形态及其植物有效性影响 微量元素与常量元素间或微量元素间的相互作用 微量元素在土壤植物动物人系统中的循环 微肥与植物生长调节剂、农药、除草剂、常量元素肥料、有机微肥等的配合施用条件和技术 与未来的农业种植制度相适宜的微肥施用制度