环境地球化学
环境地球化学参考答案
一、名词解释
1、环境地球化学：是从地球环境的整体性和相互依存性观点出发，以地球科学为基础，综
合研究化学元素在地-水-气-人环境系统中的地球化学行为，揭示人为活动干扰下区域及全球环境系统的变化规律，为资源合理开发利用、环境质量有效控制及人类生存、健康服务。
2、原生环境（亦称第一环境，为自然成因的环境）：指地球自身形成过程及随后的长期地
质历史中，在各种地质营力作用下形成的自然环境，其基本的组成要素包括有天然的岩石、大气、土壤、地表水、地下水与植物等。这类环境的物质成分特点和结构特征是天然形成的。
3、污染环境（亦称第二环境，属人为成因的环境）：指人类生产活动和社会生活对天然环
境所引起的改造，使其原有的成分特点和结构特征发生了剧烈的、甚至质的变化，形成与原来天然环境不完全同步的一种新的环境。
4、环境质量：指在一具体环境内，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。
5、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
负荷量。
6、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。
7、温室气体：是指大气中那些能够吸收地球表面放射的长波紅外辐射、对地球有保温作用
的气体。温室气体中最重要的是水汽，它在大气中的含量不受人类活动的直接影响，直接受人类活动影响的主要温室气体是二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氯氟烃（CFCS）和臭
氧（O3）等。
8、环境保护：就是利用现代环境科学的理论与方臭氧洞法，协调人类和环境的关系，解决
各种环境问题，是保护、改善、创建环境的一切人类活动的总称。
9、可持续发展：满足当代的发展需求，应以不损害、不剥夺后代的可持续发展作为前提。
10、全球变化学：全球变化学是研究地球系统整体行为的一门科学。它的主要目的是了解地
球系统是如何工作、如何运转的；研究地球系统过去、现在和未来的变化规律和控制这些变化的原因和机制，从而建立全球变化预测的科学基础，并为地球系统的管理提供科学依据。
11、全球变化研究计划：
a)世界气候研究计划(WCRP)
b)国际地圈－生物圈计划(IGBP)
c)全球环境变化中的人类因素计划(HDP)
d)过去的全球变化计划(PAGES)
12、厄尔尼诺：厄尔尼诺现象发现已有一百多年的记载，最早出现在赤道附近的秘鲁、智
利等国沿岸海域，每年圣诞节前后，这一带海域的海水温度上升异常，雨量加大，鱼类大量死亡，这种冷暖生态不平衡现象常发生在圣诞节前后，故被当地渔民称之为“厄尔尼诺”，在西班牙语中意为“圣婴”。现在，人们已认识到厄尔尼诺现象可以出现在一年中的任何季节，但以春季为多，一般持续一年左右时间，其发生与变化也无规律可言，而且范围不限于秘鲁等国沿岸海域，它可扩展至赤道中、东太平洋的辽阔洋面，科学上
将这种太平洋赤道一带的海水温度持续半年、且比一般年份高出0.5~2℃以上的大范围异常增温现象，定义为“厄尔尼诺”现象。
13、地方病：地质历史的发展过程中，由于地质作用发展的不均衡性及化学元素本身的地球
化学性质的不同，造成元素在地球表层分布的不均一，使局部地
区某些组分的含量出现异常，造成人体从环境中摄取的这些组分超出或低于所能适应的限度，此时就会发生地方病，它常具有地域性分布的特征。
14、土壤圈：是指岩石圈最外面一层疏松的部分，其上或里面有生物栖息。土壤圈是构成自
然环境的五大圈之一，是联系有机界和无机界的中心环节，也是与人类关系最为密切的一种环节要素.。
15、机械组成：土壤是由粗细不等的土壤颗粒组成的，这种粗细不等的土粒按不同比例组合
称为土壤的机械组成，又称土壤质地。
二、简答或者论述
1、环境要素的定义及特点？
●定义：
环境要素是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。可分为自然环境要素和人工环境要素两类。这里所讲的环境要素指的是前者，即包括水、大气、土壤、岩石、生物及阳光等。
●特点：
1)最小限制律：环境的好坏取决于环境诸要素中最差的要素，而不能用其中处于优良状态
的要素来弥补较差的要素而对环境诸要素的优劣进行定量评估，按照先劣后优的顺序，依次改进某个要素，使之达到最佳状态。
2)等值性：各个环境要素对环境质量的影响作用，无论各要素之间在规模上或数量上有什
么差异，只要它们是处于最劣状态，就具有等值性。
3)整体性大于各个体之和：环境诸要素组成一个环境体系时，必然会相互作用导致质的飞
跃。也就是说，所有要素的整体作用大于各要素单独作用的和。
4)相互联系相互制约：在一个环境系统中，各环境要素是相互联系、相互作用和相互制约
的。
2、环境特性？
1)整体性：就人与地球环境而言，人与地球是一个整体，地球的任一部分或任一系统都
是人类环境的组成部分，各部分之间相互联系、相互制约。局部地区的环境污染或破坏必定会影响其它地区，在环境污染问题上，是没有地区界限和国界的。由此可见，保护环境是全人类共同的事业。
2)有限性：人类生存的环境是有限的，在地球环境中资源是有限的，环境对污染物质的
包容、自净能力是有限的。也正因如此，在环境科学中引进了环境容量这样一个科学的观念。
3)不可逆性：在人类环境系统的运转过程中，存在着三种运动形式：能量的流动、物质
的循环和信息的传递。前一过程是不可逆的，因此，根据热力学理论，整体过程是不可逆的。环境系统遭到破坏后，即使可以得到部分的修复，但也不能完全彻底恢复到原状。
4)持续作用性：环境科学研究的结果表明，环境污染不仅影响当代人的健康，还会造成
遗传隐患，影响下一代甚至几代人的健康。环境污染对生物体和非生物体同样存在着持续的作用性。
5)隐现性：一些突发性的环境污染事故，从发生到产生后果，时间很短，然而，大多数
的环境污染现象，需要较长时间才能观察到由它引起的明显的后果。
6)灾害放大性：实践证明，某些环境污染与破坏，开始并未引起人们的注意，然而经过
长期的作用，给人类带来的灾害就会明显地放大。
3、过去全球变化研究中的几个时间段，为什么要研究这几个时间段，意义何在？
4、14C年代测定原理和热释光(TL)法？
●14C年代测定原理：
假如在14C测年方法可测时段内宇宙辐射的强度保持不变，天然14C产生的速度将是固定的。分布于大气圈、水圈及生物圈中的14C 通过自然界中碳的交换及循环作用不断地得到补充，另一方面由于14C的衰变而有一部分衰变为14N。这两个相反的作用同时存在使得14C在这三个碳储存库中的浓度达到平衡。一旦生物体死亡后，碳的交换循环作用就停止了。其肌体内保存的14C浓度将由于14C的衰变而随时间的推移逐步减少，因此，可以根据残留的14C浓度推算有机体死亡后所经历的时间。
●热释光测年的基本原理：
自然界的沉积物中，均含有微量的长寿命的放射性元素——铀、钍和钾，它们在衰变过程中释放的α、β和γ射线，可使晶体发生电离，产生游离电子。这些游离电子大部分很快复原，有部分就被较高能态的晶体缺陷捕获而贮存在晶体中。当晶体受到热刺激时，被俘获的电子就可获得能量，逸出陷阱，产生热释光。
释放的光子数与陷阱中储能电子数成正比，储能电子数与晶体接受的核辐射剂量成正比，即晶体的热释光强度与接受的核辐射总剂量成正比。在一定时距内，就半衰期很长的铀、钍和钾而言，其放射性强度几乎为恒量，每年提供给结晶固体的核辐射剂量也应为恒定值。因此，可认为晶体的热释光强度与储能电子累积的时间成正。
4、试述青藏高原在研究全球变化中所起到的重要作用？
5、大气圈的结构？
按大气温度随高度分布的特征可把大气分为对流层、平流层、中间层、热层和外层。1)对流层：大气圈的最下一层，平均厚度在高纬度地区为8—9km，中纬度地区为10.12km，
低纬度地区为17—18km。
2)平流层：从对流层顶以上到大约50Km左右高度为平流层。
3)中间层：平流层顶以上到大约80km的一层为中间层。
4)热层(或暖层)：中间层顶以上到800km高空属于暖层，温度可达1000度。
5)外层（或逸散层）：热层以上的大气层，即690km高度以上的大气层属散逸层。
6、土壤圈、土壤的组成？
●土壤圈：是指岩石圈最外面一层疏松的部分，其上或里面有生物栖息。土壤圈是构
成自然环境的五大圈之一，是联系有机界和无机界的中心环节，也是与人类关系最
为密切的一种环节要素.。
●土壤的组成
土壤为由固相(矿物质、有机质)、液相(土壤水分或溶液)和气相(土壤空气)等三相物质四种成分有机地组合在一起构成的一种特殊物质。可分为：
1)无机组成（矿物质）
2)有机质
3)机械组成：土壤是由粗细不等的土壤颗粒组成的，这种粗细不等的土粒按不同比例组合
称为土壤的机械组成，又称土壤质地。
4)土壤溶液（水分）
7、为什么说黄土-古土壤序列所反映的气候冷暖旋回具全球性意义？
（此处插入树上复印（p115））
8、Be10研究意义？（简略）
10Be是由宇宙射线高能粒子与大气主要成分氮、氧原子核进行散裂反应产生的，半衰期1.5×106a。
大气圈中产生的10Be被气溶胶吸附，通过降水、降尘沉降至地表，可称为大气成因10Be。
1)降水中的10Be浓度分布与气团运动及粉尘传输过程有关；
2)黄土是干旱半干旱气候条件下形成的风成沉积物，10Be自始自终参与了粉尘形成与堆
积的全过程；
3)10Be成为研究黄土形成作用的理想同位素示踪剂
石英是高纯SiO2矿物，具有致密牢固结构，水和各种离子都难以渗透进去，因而其“就地成因10Be”不易受“大气成因10Be”的污染。另一方面，石英是黄土的重要组成部分，因此，通过研究黄土石英中“就地成因10Be”含量特征，可以得到黄土有关源区风化、侵蚀、暴露和埋藏等信息。
9、石笋在过去气候变化研究中的优势和意义？
在石灰岩洞穴内，含碳酸的大气降水，溶解石灰岩后形成的含Ca （HCO3）2水溶液，沿灰岩的裂隙滴落，随着水的蒸发和CO2从Ca （HCO3）2溶液缓慢逸出，形成石笋、钟乳石等碳酸盐沉积物。
当洞穴内环境保持相对封闭状态的条件下，在沉淀的方解石和水两相之间达到了氧同位素交换的平衡条件，构成了CaCO3－H2O对的地质温度计，其平衡常数与石笋生长时的温度存在着某一确定关系。
其反应式为：
1/3CaC16O3＋H218O＝l/3CaC18O3＋H216O
0’Neil根据实验研究得出的测温方法是：
t＝16.9－4.38（δ18Oc－δ18Ow）＋0.1（δ18Oc－δ18Ow）
式中，t是古温度；δ18Oc和δ18Ow分别是方解石（相对于PDB）和水（相对于SMOW）的δ18O值。
10、土壤污染的防治措施？
控制和消除土壤污染源；已经污染的土壤采取一切有效的措施，控制土壤污染物的迁移和转化，消除土壤中残留的污染物，使其不能进入食物链；充分利用土壤本身具有强大净化能力这一特点。
1)控制和消除工业“三废”排放
控制和消除工业“三废”排放，必须大力推广闭路循环、无毒工艺，以减少或消除污染物；
对工业“三废”也要进行回收处理，化害为利；当前必须排放的“三废”，也要进行净化处理，控制污染物排放的数量和浓度，使之符合排放标准。
2)控制化学农药的使用、发展生态学农业
采取综合发展的方法，研究新的杀虫除害途径，联合或交替使用化学、物理、生物和其它有效方法，克服单纯依赖化学农药的做法。搞好农药安全性评价和安全使用标准的制定工作。安全合理地使用现有的农药。搞好植物病虫害的预测预报工作，合理调配农药，改进喷洒方法和农药使用的性能，以便用药及时适量，提高药效，减少污染和防止产生抗药性，做到经济有效地消灭病虫害。发展高效、低毒、低残毒的化学农药来代替剧毒和残留性高的农药。广泛开展生物发展和综合防治：利用害虫的天敌以虫治虫，是生物防治的一种行之有效的方法。
3)施加抑制剂
轻度污染的土壤，施加某些抑制剂，可改变污染物在土壤中的迁移、转化方向，促使某些有毒物质的移动、淋洗或转化为难溶物质而减少作物吸收。
a.）调节pH和施用石灰：施用石灰，可提高土壤pH值，致使镉、铜、锌、汞等形成
氢氧化物沉淀。
b.）土壤中增施有机物质：有机肥不仅可以改善土壤的理化性状、增加土壤的肥力,而
且可以影响重金属在土壤中的形态及植物对其的吸收。因此,有机肥是影响土壤中
重金属化学行为的一类最重要的有机物质。
c.）化学沉淀和吸附：增施易溶性正磷酸化合物，各种化肥均具有沉淀砷酸盐的能力
d.）离子拮抗：当土壤中某种重金属含量较高,对土壤的污染琴为严重时,可利用另一种
对作物危害较轻,且浓度低时对作物生长有利的微量元素拮抗它。
4)控制氧化还原条件
水稻田的氧化还原状况，可控制水稻土中重金属的迁移、转化；水稻田在还原条件下产生S2-，S2-与Cd2＋形成难溶解的CdS沉淀，故灌水可抑制农作物对镉的吸收；落干后土壤呈氧化状态，S2-被氧化
为SO42-，土壤pH值降低，镉可溶于土壤溶液转化为植物容易吸收的形态，从而促使对镉的吸收；铜、铅、锌等元素均能与土壤中的H2S反应，产生硫化物沉淀，都可进行上述反应变化。因此，加强稻田的水浆管理，可有效地减少重金属的危害。
5)增施有机肥，改良砂性土壤：
有机胶体和粘土矿物对土壤中重金属和农药有一定的吸附力。因此，增加土壤有机质，改良砂性土壤，能促进土壤对有毒物质的吸附作用，是增加土壤容量，提高土壤自净能力的有效措施。
6)改变耕作制
改变耕作制，改变土壤环境条件，可消除某些污染物的毒害。DDT和六六六在旱田中的降解速度缓慢，积累明显，残留量大。改水田后，DDT的降解加快，仅1年左右，土壤中残留的DDT可基本消失。所以，实行水旱轮作，是减轻或消除农药污染的有效措施。
7)换土、深翻、刮土
被重金属或难分解的化学农药严重污染的土壤，在面积不大的情况下，可采用客土换土法，这是目前彻底清除土壤污染的最有效的手段，但是对患处的污染土壤必须妥善处理，防止次生污染。深翻，将污染的土壤翻到下层，埋藏深度应根据不同作物根系的发育特点，以不致污染作物为原则。刮土，被放射性物质污染的土壤，应迅速刮除受污染的表层，这样可除去存在于表土中95％的放射性散落物。
8)土壤重金属污染的生物修复
生物修复是利用各种天然生物过程而发展起来的一种现场处理各种环境污染的技术，具有处理费用低，对环境影响小、效率高等优点。
11、试阐述对土壤中重金属污染的“植物修复”这一概念的理解？
植物修复法是指将某种特定的植物种植在重金属污染的土壤上,该种植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力,将植物收获并进行妥善处理(如灰化处理)后即可将该重金属从土体中去除,达到治理污染与生态修复的目的。或植物修复法就是通过重金属在土壤———植物系统中的迁移过程,依赖于植物对重金属的超富集能力而达到有效去除土壤中重金属的作用。
优点：
(1)成本低。植物修复法的成本较低,是物理、化学修复的替代方法。
(2)植物修复污染土壤的过程也是土壤有机质含量增加和土壤肥力提高的过程。
(3)集中处理收获物,可有效避免二次污染,对某些含量较高的植物体,可采用灰化处理回收金属,还能有一定的经济效果。
(4)对环境扰动小,对土壤来说属于原位处理。
修复的原理类型：
（1)植物挥发：利用一些植物来促使土中重金属转化为可挥发的毒性小的物质。
（2)根际滤除作用：利用植物根系根孔的吸收能力通过水流来去除土壤重金属。
（3)植物稳定作用：即利用植物将土壤重金属转变为无毒或毒性较低的形态。
（4)植物提取作用：植物提取作用是利用能耐受并能积累金属的植物吸收环境中的金属离子,并将它们输送并储存在植物的地上部分,最终通过收获,处理上部来达到减少土壤重金属含量的目的。
植物修复技术的发展趋势:
植物修复技术是一种很有前途的新技术,不仅成本较低,而且有良好的综合生态效益。但是,这项技术起步时间不长,在理论体系、修复机理和修复技术上有许多不成熟、不完善之处,还有许多工作要做。
12、人体与环境的辩证关系？
人体与环境之间最本质的联系是能量的传递和物质的交换，人与地壳物质保持的平衡是通过人体的新陈代谢与周围环境进行物质交换实现的。
如果由于某种自然的或人为的原因，使环境中新出现或增加了某种化学物质，或减少了某种化学物质(环境变化)，超过了人体生理功能所能承受的适应能力，人和地球化学环境的平衡关系就会遭到破坏，人体健康就要受到影响，甚至发生疾病或死亡。
人体各种生理功能在某种程度上对环境的变化是适应的，并能使
人体与环境达到统一，但这些功能有一定的限度。如当某些元素在自然界含量过高或偏低时就会造成一些地方病；当有毒物质通过呼吸、饮水、食物等直接或间接地进入人体就会造成疾病，影响遗传甚至危及生命。
13、生物地球化学区概念及类型？
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。
按成因类型，可将我国归纳为七种成因类型的生物地球化学区：
（1)蒸发浓缩型：
特点：气候干燥、蒸发量大，可溶性盐类在相对低洼的地区浓集、积累，使土壤盐碱化、潜水矿化度增高，出现咸水、苦水和肥水，水土中一些与生命有关的元素，如Na、Mg、Ca、SO42-、Cl、NO3-、NO2-、I、F、Se、As、B等过剩。
分布地区：东北西部平原、华北滨海平原、内蒙古高原、准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地、藏北高原、关中盆地等地区。其中，青藏高原是富硼区；内蒙古巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、新疆的准噶尔盆地、塔里木盆地和藏北高原出现富砷的潜水(0.1～25mg/L)、湖水和矿泉水；东北、华北、西北的油田区，民用深井常富碘(0.30～1.920mg/L)。
地方病：干旱、半干旱区已发现的生物地球化学地方病有氟中毒、慢性砷中毒、慢性亚硝酸盐中毒、高碘性地方性甲状腺肿、硼肠炎、地方性腹泻、天然放射性疾病。
（2)矿床或矿化地层型：
特点：近地表的矿床或矿化层，经风化后形成元素富集的分散流和分散晕，造成元素过剩的生物地球化学区。
分布地区：一定地域的矿床或矿化层发育区，典型代表有：贵州的富煤系地层、氟磷灰石矿，河南伏牛山萤石矿、水晶矿带流行人畜氟中毒。
地方病：与特定区域富集的成矿金属元素相关，如许多金属矿床导致流行As、Hg、Cu、硫酸盐和放射性元素中毒的地方病。
（3)矿泉型：
特点：由于某些矿泉毒性元素含量较高，污染泉口附近的水土，而成为元素过剩的生物地球化学区。
分布地区：我国广东、福建、台湾、西藏等地有些矿泉含氟较高，受矿泉水污染的农田、牧场的农作物和牧草含氟量达(6.3～75)×10-6。
致病：这些地区常造成严重的人、畜氟中毒。
（4)生物积累型：
特点：水土中一些元素，如Hg、Se、Tl通过生物富集而引起中毒（多半是通过食物链引起）。
典型地区：我国西藏浪子卡地区由于紫云英聚积硒达5.8×10-6以上，造成家畜盲目蹒跚；松花江流域由食物链引发的甲基汞中毒。
（5)湿润山岳型：
特点：降水丰沛的山岳、山麓，有利于迁移能力强的元素淋溶流失，造成山区缺碘。
分布区域：大小兴安岭、长白山、燕山、太行山、祁连山、天山、阿尔泰山、昆仑山、喜马拉雅山、横断山、秦岭、云贵高原、大巴山、武夷山、南岭等山脉皆是严重缺碘的地区。另外在西北干旱和东南湿润地区之间的过渡带的山岳丘陵区，形成一条北东－南西向的低硒带，在此带内流行与硒缺乏有关的动物白肌病、人类克山病。
（6)沼泽泥炭型：
沼泽泥炭发育地区，由于水土为还原性，动植物残体的矿质化作用弱，一些生命元素，如I、Cu、Co、B、Se的迁移能力下降，生物有效态的含量低，从而形成元素缺乏的生物地球化学区。
（7)沙土型：
特点：由于沙土有机质含量低、粘粒含量少，对水分和养分的保持能力差，因此一些生命元素(I、F、Zn、Cu、Mo、B、Se)容易流失，形成沙土型的元素缺乏生物地球化学区。
分布区：主要分布于沙漠边缘区，山前冲积、洪积扇上部。
14、地球化学环境与常见地方病的关系？
人类的生存依赖于自然环境，自然环境的优劣将直接影响人们的身体状况。地质环境中的微量元素通过土壤、水、植物、食物、人体这个食物链进入人体。在极端的情况，由于某
一元素或某几种元素含量不足或过剩的结果导致人体内环境稳定性调节紊乱、产生严重的功能障碍，并使一定数量的人群、患有共同的病症，引起地方病的产生。地方病是在某一特定地区、与一定的地质环境有密切关系的疾病。从环境地质学角度来看!地方病是由于地壳中元素分布不均匀，某些地区某种或某些元素严重不足或显著偏高所造成的。在一定的生物地球化学省境内，就产生生物地球化学地方病。一般分为正的生物地球化学省(与’负的生物地球化学省(前者是由于在该地带内某些元素含量过高造成的!后者是由于在该地带内某些元素含量过低引起的)。
我国是一个地方病流行比较严重的国家，地方病分布广，病情重，受威胁人口多。不仅严重危害了病区人民的健康，而且也阻碍着当地经济的发展。目前，我国主要的地方病有碘缺乏病、地方性氟中毒、地方性硒中毒、克山病、大骨节病等。它们在时空上的分布和地质环境中的地形地貌、地质构造、地层岩性、土壤、水、地表水、地下水等因素密切相关。（1)地形地貌与地方病：
地貌条件反映了地表化学物质组成的差异!其对于局部地区元素的迁移)聚集)腐殖质的形成)堆积和流失有重要的影响"许多地方病的分布往往与地貌)微地貌密切有关"
（2)地质构造与地方病：
我国一些地方病除具有区域性和带状分布的特点外!还有一些虽然不具典型的带状分布!却围绕某一地质地理单元分布"
（3)地层岩性与地方病：
岩石性质由地质地球化学过程所决定!岩石的化学组份由元素的地球化学行为控制!特别是某些必需微量元素的地球化学行为导致不同岩石中生命元素分布的不均衡性!从而引发地方病)
（4)土壤与地方病：
土壤对地方病的控制主要是通过饮水和食物起作用。土壤对地方病的影响还与其所处的地形地貌$地质构造等因素有关。
（5)水文地质条件与地方病：
水是人类生存的基本条件之一!饮水中的元素极易被人体吸收)因此!饮用水对人体健康的影响是不容忽视的)许多研究结果证实!饮用水中某些生命元素的余缺直接影响着地方病的发生与流行)
15、从碘的生物地球化学作用及其地球化学特征阐述甲状腺肿在我国发病的主要区域？
（1)碘的地球化学与生物地球化学作用
碘在自然界的特征：
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。在不同介质及不同条件下，碘的含量和赋存状态各不相同：碘在地表环境中具有很强的迁移能力，易淋溶淋失。
我国的地方性甲状腺肿的分布特征：
我国的地方性甲状腺肿主要分布在山区。在内陆某些起伏较大的地区，山上发育低碘地方性甲状腺肿，山下易涝地带则有高碘地方性甲状腺肿发生。保持碘的能力较差的沙土地区也易发生地方性甲状腺肿；保持碘能力过强的土壤又会使植物对碘吸收发生困难，也可造成低碘地方性甲状腺肿的流行，如黑龙江的桦川县。干旱、半干旱气候的油田区和沿海地区往往因摄取过量的碘而引起地方性甲状腺肿。
人体中的碘：
碘是参与甲状腺素合成的必需微量元素，人体含碘量约为10～25mg，有80％的碘富集于甲状腺体中。人体主要从饮水和食物中吸收碘，吸收率很高，几乎可达100％，每人每日需碘量为100～300μg不等。正常需碘量约为200μg，摄入量低于50μg为不足，大于1000μg则会产生毒害。
症状：
缺碘对人的主要表现为：甲状腺体肿大，生长发育停滞，体力和智商水平下降，脑电活动降低，细胞
代谢异常，皮肤毛发生长异常，中枢神经发育不全，严重者导致
16、简述硒的生物地球化学及地球化学特征与地方性疾病？
(1)硒的地球化学
硒的地壳丰度较低，为0.05μg/g，但分布很广。不同岩石种类的含硒量差别较大。含硒量较高的岩石有火山凝灰岩、碳质页岩、富含黄铁矿的页岩及灰岩，以及某些含煤地层。土壤中硒的丰度较岩石低，为0.0lμg/g。土壤含硒量差别很大，最低为0．001μg/g，最高可达105μg/g。
一般，在湿润的偏酸性还原环境中有利于硒的淋溶和迁移，土壤中硒较缺乏；在干旱的偏碱性氧化环境中，土壤的硒易于富集，从而导致硒过剩；在热带、亚热带湿热的环境中，一方面淋溶作用强烈，另一方面风化壳多为富含铁、铝的粘土矿物组成，它们对硒有较强的吸附能力。
(2)人体中的硒代谢
人体含硒约为13mg，肌肉中有4.55mg，占人体总硒量的35％，血液中含硒量为1.1mg，占8.5％，其余的分布于全身，以脏器、头发、指甲的含硒量较高。
人体的发硒和尿硒含量直接反映出环境中硒的丰度，发硒含量是硒在人体和积累程度的标志，尿硒浓度可作为人体硒代谢强度的指示。
根据大量的统计结果，可将发硒含量<0.1μg/g划分为缺硒，0.1～1.Oμg/g适量，1～5μg/g为高硒，5～≥20μg/g为硒中毒。尿硒0.04～0.33μg/g为正常。
每人每天的适宜硒摄入量为0.04～0.23mg，>0.24mg中毒，<0.03mg为摄入不足。
(3)硒与地方性疾病
1)高硒与地方性疾病：
畜类典型的硒中毒是以中枢神经系统中毒为主的盲目蹒跚和结缔组织中毒性坏死。
我国湖北恩施、陕西紫阳为硒中毒区，主要与高硒含煤地层有关。湖北恩施硒中毒区在历史上也有流行，俗称“脱甲风”，主要流行于
2)低硒与地方性疾病：
早在100年前就在新西兰发现一种由于低硒造成的动物肌营养不良症，称为白肌病。白肌病主要分布于湿润的针叶林灰化土带、落叶阔叶林棕壤带、温带森林棕褐土带和森林草原黑土带，降雨量600～1000mm。
3）人类与低硒有关的疾病：
涉及到循环系统的有：心血管疾病、克山病；
涉及到消化系统的有：胃癌、肝癌和胰腺癌等；
造血系统的有：溶血性贫血、白血病；
神经性系统的有：营养性肌无力、肌萎缩。
克山病是一种病因未完全查明，慢性病程的地方性心肌病，但研究表明：病区土壤中硒的含量普遍低于其它地区，从而导致人体缺硒生病。在采取病区居民服用亚硒酸钠的补硒措施后，几十万病人的治疗，证明可减少克山病的发病率，并能降低病死率。该病主要分布于农村和偏僻山区，青年妇女和儿童为主要受害者，主要表现为心肌细胞坏死。在我国分布较广。
大骨节病（Kaschin-Beck病）是一种畸形骨关节病，有明显的地方性，在我国14个省区均有分布，主要发生在北方地区。其病因尚有争议。
16、什么叫汞甲基化作用，试举例说明？（P284）
17、什么叫溶解氧（P286），水中的溶解氧的影响因素（P269）和主要来源（P286）是
什么？
18、我们应该从哪些方面进行水体污染的预防与治理？作为当代一名大学生，请你谈谈当前环境污染对人类社会带来的影响。
1、环境地球化学：化学元素微量物质周围环境含量分布迁移过程中人类健康关系。
2、环境要素:（1）最小限制律：环境质量最差。（2）等值性：环境质量最劣就有等值性。（3）整体性大于个体之和：整体作用。
（4）相互联系相互制约相互作用。
3、环境要素：人类环境整体各个独立性质不同服从整体演化规律的基本因素。
4、原生环境（亦称第一环境，为自然成因的环境）：指地球自身形成过程及随后的长期地质历史中，在各种地质营力作用下形成的自然环境，其基本的组成要素包括有天然的岩石、大气、土壤、地表水、地下水与植物等。这类环境的物质成分特点和结构特征是天然形成的。
5、污染环境（亦称第二环境，属人为成因的环境）：指人类生产活动和社会生活对天然环境所引起的改造，使其原有的成分特点和结构特征发生了剧烈的、甚至质的变化，形成与原来天然环境不完全同步的一种新的环境。
6、环境质量：指在一具体环境内，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。
7、环境容量：人类生存和自然环境不受伤害，能容纳的最大污染物负荷量。
8、环境效应：在环境作用下环境受到影响的现象及其后果
9、环境的特性：（1）整体性：人与地球是整体。（2）有限性：都是有限。（3）不可逆性：能量的流动，破坏后环境无法恢复到原来。（4）隐现性：慢性中毒。（5）持续作用性：影响下代。（6）灾害放大性：时间的变长，灾害变大。
10、温室气体：是指大气中那些能够吸收地球表面放射的长波紅外辐射、对地球有保温
作用的气体。温室气体中最重要的是水汽，它在大气中的含量不受人类活动的直接影响，直接受人类活动影响的主要温室气体是二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氯氟烃（CFCS）和臭氧（O3）等。
11、环境保护：就是利用现代环境科学的理论与方法，协调人类和环境的关系，解决各
种环境问题，是保护、改善、创建环境的一切人类活动的总称。
12、可持续发展：满足当代的发展需求，应以不损害、不剥夺后
代的可持续发展作为前
提。
13、水体的自净作用：物理化学生物
地球化学特征及环境意义 地球化学是研究地球化学元素在地球上的分布、演化和环境意义的学科。地球化学元素是指地球上存在的化学元素，包括金属元素和非金属元素，它们的存在对地球的演化和生命的存在起着至关重要的作用。 地球化学特征是指地球上不同地区地壳中元素的分布特征。地球化学特征的研究可以揭示地球的演化历史、构造特征和成矿作用等。根据元素的分布特征，地球化学元素可以分为两类：亏损元素和富集元素。 亏损元素是指地球地壳中含量较低的元素，如锂、铝、钠、钾等。这些元素在地壳中分布不均，主要分布在大陆岩石中，而海洋中含量较低。亏损元素的分布特征与地球的演化历史和构造特征密切相关，其研究可以揭示地球的演化历史和构造特征。 富集元素是指地球地壳中含量较高的元素，如铁、铜、铅、锌等。这些元素在地壳中分布较为均匀，但不同地区的含量差异较大。富集元素的分布特征与成矿作用密切相关，其研究可以揭示成矿作用的机制和规律。 环境意义是指地球化学元素对环境的影响和作用。地球化学元素对环境的影响主要包括以下几个方面。 首先，地球化学元素对生命的存在和发展起着至关重要的作用。一些元素如碳、氧、氮、氢等是生命的基本组成部分，而另一些元素如钙、镁、钾、钠等则是生命体内的必需元素。
其次，地球化学元素对环境的污染和治理具有重要的意义。一些元素如汞、铅、镉、铬等对环境和人类健康造成严重危害，需要采取有效的治理措施。 最后，地球化学元素对资源开发和利用具有重要的意义。一些元素如铁、铜、铝、锌等是工业生产的重要原料，其开发和利用对经济发展具有重要的意义。 综上所述，地球化学特征及环境意义是地球化学研究的重要内容。对地球化学元素的分布特征和环境意义的研究有助于揭示地球的演 化历史和构造特征，为资源开发和利用提供科学依据，同时也有助于保护环境和人类健康。
地球化学分析在环境监测中的应用地球化学分析是一种重要的分析方法，可以通过对各种样品中各种 元素和同位素含量的测定，为环境监测提供有力的支持。它可以帮助 我们了解环境中的污染物来源、分布以及其对生态系统和人类健康的 影响。本文将介绍地球化学分析在环境监测中的应用，并探讨其在环 境保护中的重要性。 一、地球化学分析的基本原理 地球化学分析是基于元素和同位素与环境介质相互作用的基本原理 进行的。常见的地球化学分析技术包括原子吸收光谱法、电感耦合等 离子体质谱法、质谱法等。这些方法能够对样品中的微量元素进行准 确的测定，并能识别出同位素比例的变化。 二、地球化学分析在环境监测中的应用 1. 水体监测：地球化学分析可以帮助我们了解水体中各种污染物的 浓度和分布。通过分析水样中的重金属元素、有机物和稳定同位素等，可以判断水质的好坏，并为水体污染修复工作提供科学依据。 2. 大气监测：地球化学分析可以对大气中的污染物进行定量测定。 通过分析大气中的颗粒物、有机物和气态污染物等，可以评估大气污 染的程度，并为空气质量改善提供可靠的数据支持。 3. 土壤监测：地球化学分析可以对土壤中的重金属、有机物和营养 元素等进行测定。通过分析土壤样品中的元素含量和同位素组成，可 以判断土壤的污染程度和植物养分的供应情况。
4. 生物监测：地球化学分析可以帮助我们了解生物体内各种元素和 同位素的含量。通过分析生物样品中的微量元素、有机物和同位素等，可以评估生物体对环境污染的响应，并为生态系统保护提供重要的科 学依据。 三、地球化学分析在环境保护中的重要性 地球化学分析在环境保护中起着至关重要的作用。首先，它可以帮 助我们了解环境污染物的种类、来源和分布情况，为环境治理提供科 学依据。其次，地球化学分析可以对环境污染进行定量测定，从而评 估污染程度，指导环境治理和修复工作。最后，地球化学分析对于环 境监测和预警具有重要意义，它可以帮助我们及时了解环境风险，采 取相应的措施来保护生态环境和人类健康。 综上所述，地球化学分析在环境监测中具有广泛的应用。通过对各 种样品中的元素和同位素进行测定，可以帮助我们了解环境中的污染 物的分布和影响，为环境保护提供科学依据。在未来的环境保护工作中，我们应当进一步发展和应用地球化学分析技术，加强环境监测和 预警，以实现可持续发展的目标。
环境地球化学行为 环境地球化学行为(Environmental Geochemistry) 涉及到地球系统内的化学元素和排放物的动态过程，涉及到气候变化、地球表层和地下水和土壤污染、人类健康等许多方面。 环境地球化学行为主要研究以下几个方面： 1. 表层地球化学 该领域主要研究地球表面的化学元素、矿物和岩石的动态过程以及它们之间的相互作用。它还关注了土壤、水和植物之间的关系以及它们对生态系统的影响。例如，表层地球化学可以研究气候变化如何改变盐湖中元素的储存方式，以及如何影响水生物生长。 2. 地下水地球化学 该领域专注于水的化学成分和动态过程，涵盖了地下水和地表水。研究可以揭示许多生态问题和污染问题，例如海水入侵、石油和矿物开采后的破坏性影响。 3. 噪声地球化学 该领域涉及到大气化学和污染物的研究，特别是关注人类活动引起的空气质量问题，例如车辆尾气的污染。这方面的研究可以帮助我们更好地了解污染源和控制方法，从而改善人类生态环境。
4. 环境地球化学污染 环境地球化学行为还关注微量元素和有毒化合物如何影响环境和人类健康。它涉及研究有毒金属的污染和土壤以及废弃物处理问题，以及如何研究污染物的分布和动态过程。 通过研究和分析，环境地球化学行为已经为我们了解环境和地球系统的行为提供了许多有用的信息。这些研究还可以帮助政策制定者更好地了解环境问题，并制定更有效的政策。 随着社会经济发展和人口增长的加速，环境地球化学行为已成为当前最为紧迫的环境问题之一。我们必须认真对待，制定出更加有针对性的策略，以减轻地球环境的压力并保护我们的未来。我们要从以下几方面入手： 1. 加强研究 环境地球化学行为的精细研究可以帮助我们了解地球系统和环境问题，我们要加强研究投入和研究水平，以便我们能够更好地预测和解决世界各地的环境问题。 2. 提高公众意识 环境地球化学行为对我们所有人都是有影响的。每个人都应该了解它们的行为，并采取措施来保护我们的星球。我们要提高公众的环保意识，教育公众如何减少污染物的排放、保护资源以及采取其他措施来保护地球。
环境科学中的地球化学原理与解释地球化学是关于地球中化学成分的研究和探索，它为环境科学提供了深刻的理论和实践基础。在这篇文章中，我们将重点探讨地球化学原理在环境科学中的应用和解释。 一、地球化学基础 地球化学是一个涵盖了多个学科领域的交叉学科，它的核心是对地球化学元素的研究和探索。地球化学元素是地球中存在的元素，它们决定了地球的化学特征和性质。地球化学元素的分类通常按照它们在地球上的分布规律进行划分。 地球化学元素中有一些元素的浓度较高，这些元素被称为主量元素，它们主要包括氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾和镁。还有一些元素含量较低，这些元素被称为微量元素，包括铜、钨、锌、铅和银等。 二、地球化学原理在环境科学中的应用
地球化学原理在环境科学中有广泛的应用，其中涉及到大气、土壤、水体等多个环境领域，下面我们将就其中的几个方面进行探讨。 1. 大气污染 大气污染是所有污染种类中最为普遍和严重的一种。地球化学原理在大气污染研究中发挥了重要作用。例如，我们可以通过分析雨水和空气中的微量元素含量来了解某些化学物质对大气的污染程度，而在此基础上制定合理的污染控制措施。 2. 土壤污染 土壤污染是另一种重要的环境问题，地球化学原理在土壤污染监测和治理工作中也发挥了重要作用。例如，通过分析土壤中的化学成分，我们可以了解土壤中的矿物质含量、酸碱度、微量元素含量等信息，从而制定科学的土壤改良和污染治理方案。 3. 水体污染
水体污染是一个全球性的环境问题，水资源的质量和可持续性对人类的健康和生存至关重要。利用地球化学原理进行水体污染监测和管理也是这个领域中的重要方向。例如，通过对水样的有机和无机元素含量进行测试，可以了解水质的毒性和污染程度，从而制定出相应的水资源管理和保护措施。 三、地球化学原理解释环境问题的一些案例 除了上述的应用领域外，地球化学原理还有许多其他方面的应用。下面介绍一些例子。 1. 镉污染 镉是一种有毒且难以分解的微量元素，它的存在会对农作物和水生生物造成影响。在环境科学中，利用地球化学原理可以分析土壤和水体中的镉含量，进而制定出相应的镉污染控制措施。 2. 重金属污染
环境地球化学的研究进展与应用环境地球化学是一个研究自然界元素在环境中的发生、迁移和 转化过程的学科。这一领域在过去几十年中得到了广泛的研究和 发展，它不仅为解决环境问题提供了科学依据，而且在地球科学、生态学、环境污染控制、矿产资源开发等方面均有着重要的应用 价值。 首先，环境地球化学研究已经显露出它在环境保护中的应用潜力。如今的环境问题愈加严重，环境地球化学在解决环境污染、 环境改善等领域中具有非常明显的应用优势。现代环境地球化学 的研究重点主要围绕天然环境和人工改造环境两大方面展开，离 不开环境污染的综合保护与治理方案、自然资源的科学评价和合 理利用、环境承载力和自然生态系统的恢复与再生等问题的研究。 其次，环境地球化学还可以为矿产资源开发提供帮助。矿产资 源的开采可以改善经济发展，但同时也会对环境带来不同程度的 影响。环境地球化学的应用可以帮助人们全面了解不同矿产资源 的矿床特征、形成过程和地球化学特征。在此基础上，可准确掌 握矿产资源分布规律、选择科学开采方式、制定合理的开采时间、并加强矿区环境管理和修复等。
此外，环境地球化学研究对解决某些生态问题也会起到积极作用。例如，研究土壤植物的元素吸附规律，为了了解和维护土壤生态系统的稳定性和生态平衡，开展对于土壤质量的评价和改良有重要的意义。环境地球化学对于生态保护、生态环境修复的科研工作，可以为我们提供理论指导和实践支持。 总的来说，环境地球化学的研究领域非常广泛。通过环境地球化学实验技术的不断完善和发展，使我们了解到了更多有关自然界、环境和开发利用资源等方面的新知识，其推进研究的进展和成果，不仅对于增进对土地、水和空气等资源的利用和保护有极大的帮助，同时也为我们提供持久和有效的援助，让我们能够更好地了解和改善我们生态环境的质量。
环境地球化学 环境地球化学参考答案 一、名词解释 1、环境地球化学：是从地球环境的整体性和相互依存性观点出发，以地球科学为基础，综 合研究化学元素在地-水-气-人环境系统中的地球化学行为，揭示人为活动干扰下区域及全球环境系统的变化规律，为资源合理开发利用、环境质量有效控制及人类生存、健康服务。 2、原生环境（亦称第一环境，为自然成因的环境）：指地球自身形成过程及随后的长期地 质历史中，在各种地质营力作用下形成的自然环境，其基本的组成要素包括有天然的岩石、大气、土壤、地表水、地下水与植物等。这类环境的物质成分特点和结构特征是天然形成的。 3、污染环境（亦称第二环境，属人为成因的环境）：指人类生产活动和社会生活对天然环 境所引起的改造，使其原有的成分特点和结构特征发生了剧烈的、甚至质的变化，形成与原来天然环境不完全同步的一种新的环境。 4、环境质量：指在一具体环境内，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。 5、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 负荷量。 6、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。 7、温室气体：是指大气中那些能够吸收地球表面放射的长波紅外辐射、对地球有保温作用 的气体。温室气体中最重要的是水汽，它在大气中的含量不受人类活动的直接影响，直接受人类活动影响的主要温室气体是二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氯氟烃（CFCS）和臭
氧（O3）等。 8、环境保护：就是利用现代环境科学的理论与方臭氧洞法，协调人类和环境的关系，解决 各种环境问题，是保护、改善、创建环境的一切人类活动的总称。 9、可持续发展：满足当代的发展需求，应以不损害、不剥夺后代的可持续发展作为前提。 10、全球变化学：全球变化学是研究地球系统整体行为的一门科学。它的主要目的是了解地 球系统是如何工作、如何运转的；研究地球系统过去、现在和未来的变化规律和控制这些变化的原因和机制，从而建立全球变化预测的科学基础，并为地球系统的管理提供科学依据。 11、全球变化研究计划： a)世界气候研究计划(WCRP) b)国际地圈－生物圈计划(IGBP) c)全球环境变化中的人类因素计划(HDP) d)过去的全球变化计划(PAGES) 12、厄尔尼诺：厄尔尼诺现象发现已有一百多年的记载，最早出现在赤道附近的秘鲁、智 利等国沿岸海域，每年圣诞节前后，这一带海域的海水温度上升异常，雨量加大，鱼类大量死亡，这种冷暖生态不平衡现象常发生在圣诞节前后，故被当地渔民称之为“厄尔尼诺”，在西班牙语中意为“圣婴”。现在，人们已认识到厄尔尼诺现象可以出现在一年中的任何季节，但以春季为多，一般持续一年左右时间，其发生与变化也无规律可言，而且范围不限于秘鲁等国沿岸海域，它可扩展至赤道中、东太平洋的辽阔洋面，科学上 将这种太平洋赤道一带的海水温度持续半年、且比一般年份高出0.5~2℃以上的大范围异常增温现象，定义为“厄尔尼诺”现象。 13、地方病：地质历史的发展过程中，由于地质作用发展的不均衡性及化学元素本身的地球 化学性质的不同，造成元素在地球表层分布的不均一，使局部地
地球化学 绪论 1、地球化学的定义： 地球化学是研究地球（包括部分天体）的化学组成、化学作用和化学演化的科学2、地球化学的基本问题：【填空】 （1）质：地球系统中元素的组成 （2）量：元素的共生组合和赋存形式 （3）动：元素的迁移和循环 （4）史：地球的历史和演化 3、地球化学研究思路：【简答】 在地质作用过程中，在宏观地质体变化和形成的同时，亦伴有大量肉眼难以辨别的化学组成变化的微观踪迹，它们包含着重要的定性和定量的地质作用信息，应用现代化学分析测试手段，剖析这些微观踪迹，从而揭示宏观地质作用的奥秘。即“见微而知著”。 第一章地球和太阳系的化学组成 第一节地球的结构和组成 1、地球的圈层结构、主要界面名称： （1）地震波（P波和S波）在地球内部传播速度的变化，反映出地球内部物质的密度和弹性是不均一的。这种不均一性在地球的一定深度表现为突变性质。由此得出，地球内部具有壳层结构的概念，即认为地球由表及里分为地壳、地幔和地核三个部分。界面分别为：莫霍面和古登堡面。 （2）上地壳和下地壳分界面为康拉德面。上地壳又叫做硅铝层，下地壳又叫做硅镁层。大陆地壳由上、下地壳，而大洋地壳只有下地壳。【填空】 2、固体地球各圈层的化学成分特点：（分布顺序） 地壳：O、Si、Al、Fe、Ca 地幔：O、Mg、Si、Fe、Ca 地核：Fe-Ni 地球：Fe、O、Mg、Si、Ni
第二节元素和核素的地壳丰度 1、基本概念：【名词解释】 （1）地球化学体系：我们把所要研究的对象看作是一个地球化学体系，有一定的空间，处于特定的物理-化学状态，并且有一定时间的连续 （2）丰度：研究体系中被研究元素的相对含量 （3）克拉克值：地壳中元素的平均含量 （4）质量克拉克值：以质量计算表示的克拉克值 （5）原子克拉克值：以原子数之比表示的元素相对含量。它是指某元素在某地质体全部元素的原子总数中所占原子个数的百分数。 （6）浓度克拉克值：某一元素在地质体中的平均含量与克拉克值的比值 2、克拉克值的变化规律： （1）递减：元素的克拉克值大体上随原子序数的增大而减小。但Li、B、Be以及惰性气体的含量并不符合上述规律，其丰度值很低。 （2）偶数规则（奥多-哈金斯法则）：周期表中原子序数为偶数的元素总分布量大于奇数元素的总分布量，相邻元素之间偶数序数的元素分布量大于奇数元素分布量。 （3）四倍规则（了解）： 元素的质量数A除以4，可分为四类：4q+3、4q+2、4q+1、4q 3、“元素克拉克值”研究意义：【简答】 （1）是地球化学研究重要的基础数据 （2）确定地壳中各种地球化学作用过程的总背景 （3）是衡量元素集中、分散及其程度的标尺 （4）是影响元素地球化学行为的重要因素 4、区域元素丰度的研究的意义：【简答】 （1）它是决定区域地壳（岩石圈）体系的物源、物理化学特征的重要基础数据（2）为研究各类地质、地球化学作用、分析区域构造演化历史及区域成矿规律提供重要的基础资料 （3）为研究区域生态环境，为工业、农业、畜牧业、医疗保健等事业提供重要信息
环境地球化学的发展历史与研究现状，理论问题的探索以及发展趋势 一.环境地球化学的发展历史： 1)环境地球化学与人类健康研究： 时间：20世纪60年代及以前。 特点：以生物地球化学的思想作指导，把生物地球化学中关于地球化学环境与植物、动物健康关系的研究进一步延伸到地球化学环境与人体健康关系研究方面。我国与国外基本同步开展了一系列卓有成效的研究工作，并取得很大成绩。 2)环境地球化学与污染研究： 时间：二十世纪70-80年代。 特点：既研究天然产出的化学元素在环境中的地球化学行为及其与植物、动物和人体健康的关系，更研究人为活动释放的元素的地球化学行为及其影响；它不仅研究碳、氮、硫、磷等生命支撑元素；同时还研究人为活动释放入环境中的各种重金属和毒性化合物。我国该时期特别是八十年代以来环境地球化学研究得到蓬勃发展。
注：这一时期环境科学的基本学术特征突出反映在两个方面：一是它力图对社会需要的充分满足和适应，环境科学把它自身的注意力几乎全部投入到了人类生产活动引起的局部地方性的或区域性的污染问题上；其二是具有明显的拼合性，即这一时期的环境科学基本上是传统的地学、生物学、化学、物理学、医学、工程学和社会科学的研究活动向环境污染领域延伸或扩展的结果。 3)环境地球化学与全球环境变化研究： 时间：二十世纪90年代以来。 特点：环境地球化学的研究活动不仅包括地球化学环境与植物、动物和人体健康，也包括人为活动释放入环境中的污染物的地球化学，而且还包括了全球环境变化的地球化学方面。环境地球化学的研究范畴实现了第三次扩展或更新。环境地球化学已被理解为研究人类赖以生存的地球环境的化学组成、化学作用、化学演化与人类相互关系的科学。
地球化学过程及其对环境影响地球是一个庞大的生命体系，复杂的地质化学过程使其成为了我们能够生存的宝贵家园。然而，地球化学过程和人类的活动引起的人为干预也会对我们环境造成不可估量的影响。本文将分析地球化学过程对环境的影响，并探究人类活动与地球化学过程相互作用的可持续性。 地球化学过程与环境影响 地球化学过程是指地球内部和外部物质在自然界中的广泛运动与转换过程。地球化学过程对环境的影响包括以下几个方面： 1. 变质作用导致岩石中的矿物质释放，进入地表或者大气中。例如，岩石中可以释放出有害元素如镉、铜、铅等，进入环境比如水、土壤、空气等中。 2. 化学风化作用可以引发土地退化、水土流失等问题，如腐蚀性很强的酸雨降落到土地，会导致土地的退化和生物受到污染。
3. 地球化学过程也会造成自然灾害，如地震、火山喷发、山体 滑坡、泥石流等。 4. 地球化学过程中的某些元素或化合物可以对环境产生积极影响，如培育了许多地域的矿产资源，促进了生态环境和人类经济 发展，增加了许多就业机会，促进了区域发展。 人类活动与地球化学过程的互动 人类活动对地球环境造成的影响是长期积累的。不断的工业化、城市化以及人口增长，不断地对自然资源进行挖掘和利用，这些 活动都会对地球化学过程造成不可估量的影响。 1. 过度开采矿物资源：矿物资源是地球化学过程中的一部分， 对人类发展和生存有着不可替代的作用。但是，过度开采和高强 度捕捞矿物资源的活动也会给地球带来重大威胁，如土地沙化、 水土流失、劣化土地质量、水源污染等。 2. 燃烧化石燃料：人类活动不断使用有害化学物质，特别是加 工和使用燃油、煤炭等化石燃料，对气候和自然环境造成了重大
地球化学过程与环境变化 地球化学是一门以研究地球上物质的组成、分布、性质和演化等为主要内容的 学科。它与地球科学的其他学科如岩石学、矿物学、地球物理学等密切相关。通过深入研究地球化学过程，我们可以更好地理解环境变化对地球和人类所带来的影响。 一、地球化学循环过程 地球化学过程是指地球上各种元素的循环过程。例如，碳循环是地球上最基本 的化学循环之一。在碳循环中，二氧化碳从大气中被吸收到植物中，然后通过光合作用将二氧化碳转化为有机物质。当植物死亡后，这些有机物质又会通过分解作用释放出二氧化碳。碳循环对于维持地球上的气候和生态系统平衡起着至关重要的作用。 此外，氮循环也是地球化学中的重要循环过程之一。氮气组成了大气中约78% 的成分，但植物无法直接利用氮气。通过固氮作用，一些特殊的微生物将氮气转化为可供植物利用的氨或硝酸盐。植物吸收这些氮源，然后通过食物链传递给其他生物。当生物死亡后，氮又通过分解作用转化为氮气，进入大气中进行循环。 二、地球化学过程与环境变化之间有着密不可分的联系。环境变化包括自然和人为因素引起的环境改变。这些环境改变会影响地球化学过程，从而对地球上的生态系统造成深远影响。 例如，全球气候变暖是当前最重要的环境变化之一。由于大量的温室气体排放，地球温度上升导致了冰川融化、海平面上升以及极端天气事件的增加。这种环境变化对地球化学过程产生了重要影响。碳循环受到扰动，大量的二氧化碳释放到大气中，加剧了温室效应。氮循环也受到影响，气候变暖导致了土壤中有机氮的分解速率加快，释放更多的氨或硝酸盐到大气中，进一步扩大了氮循环。
另外，水和岩石之间的相互作用也是地球化学过程中的重要环节。例如，酸雨 是一个由大气中二氧化硫和氮氧化物排放引起的环境问题。酸雨对水资源和土壤产生了直接影响，改变了它们的物理和化学特性。酸雨还会侵蚀岩石表面，加速岩石风化和溶解，改变地球的地貌。 三、保护环境与地球化学过程 保护环境需要我们对地球化学过程有更深入的认识。首先，我们应该减少温室 气体的排放。这意味着要采取措施限制化石燃料的使用，并促进可再生能源的发展。减少温室气体的排放有助于减缓气候变暖，保护地球化学循环的平衡。 其次，我们应该减少酸雨的形成。这可以通过减少工业和交通排放的二氧化硫 和氮氧化物来实现。同时，我们可以采取措施改善大气中的气体洁净度，例如使用低硫燃料和安装大气污染控制设备。 最后，我们需要重视水资源的保护。这意味着要建立并执行严格的水资源管理 措施，避免水污染和不合理的水资源利用。通过保护水资源，我们可以维护地球化学循环的平衡，保护生态系统的健康。 总结起来，地球化学过程与环境变化密不可分。地球化学过程掌握着地球上元 素的循环和转化规律，而环境变化则通过扰动这些循环过程对地球和生态系统产生影响。保护环境的过程需要我们加强对地球化学过程的认识，并采取相应措施减轻其对地球和人类的不良影响。只有这样，我们才能为未来的可持续发展创造更好的环境。
环境地球化学分析技术与实验方法研究 在现代社会中，环境问题成为人们关注的焦点之一。随着工业化进程的加快和生活水平的提高，环境污染日益严重，给人类的生存和健康带来了巨大的威胁。因此，环境地球化学分析技术与实验方法的研究变得尤为重要，它能够帮助我们了解环境中的污染物质，并为环境治理和保护提供科学依据。 环境地球化学分析技术包括了一系列的实验方法，用于检测和分析环境中的化学元素和物质。这些技术手段的进步不仅能够提高环境污染物的检测灵敏度和准确性，还能够扩大监测范围和深度。其中一项重要的技术就是质谱分析技术。 质谱分析技术是一种基于分子或原子的质量-电荷比分析原理的方法，通过离子化和质量分离，对样品中的化合物进行定性和定量分析。例如，气相色谱质谱联用技术（GC-MS）能够快速、准确地测定空气中的有机污染物，如挥发性有机物（VOCs）和多环芳烃（PAHs）。液相色谱质谱联用技术（LC-MS）则适用于水样中的有机污染物和相关物质的分析。质谱仪器的不断更新和优化，使其在环境地球化学分析领域的应用越来越广泛。 除了质谱分析技术，核磁共振（NMR）技术也在环境地球化学分析中起到了重要的作用。核磁共振技术是基于核自旋的原理，通过测量样品中原子核的谱图，进而得到有关分子结构和化学环境的信息。在环境领域，常用的核磁共振技术有固体核磁共振（SSNMR）和液体核磁共振（LSNMR）。固体核磁共振技术可以用来研究土壤、岩石和颗粒物样品中的有机质和无机质的组成及其分布情况，而液体核磁共振技术则可以用于溶液中有机物的分离和鉴定。 此外，环境地球化学分析中的几种常用技术还包括原子荧光光谱（AAS）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和电化学分析技术等。这些技术在环境样品分析中能够高度灵敏地测定微量元素和重金属等重要污染物。
地球化学与地球环境演变研究地球化学与地球环境演变研究是一门综合性学科，通过对地球内外 各要素及其相互关系的观测、实验、理论研究，揭示地球系统的形成、演化和变化规律，以及这些变化对环境和生态系统的影响。地球化学 与地球环境演变研究的应用领域包括但不限于地质勘探、环境保护、 资源利用和气候变化等。 一、地球化学的概念与基本原理 地球化学是研究地球内外各要素的组成、分布、形态、运移和变化 的科学。地球系统中的要素主要包括岩石圈中的岩石、土壤和矿物， 大气层中的气体和气溶胶，水体中的溶解物和悬浮物等。其中，地球 化学研究的核心是要素循环和迁移过程，通过分析不同地球要素的地 球化学特征和演变规律，可以揭示地球系统的动态过程和环境变化。 地球环境演变的研究主要涉及地球内外部分系统的互动过程，如大 气-地表相互作用、水-土壤相互作用和岩石圈-地表相互作用等。通过 分析地球化学特征和环境指标的变化，可以探索环境的演变过程、特 征和趋势。 二、地球化学与地球环境的相互关系 地球化学与地球环境之间存在着密切的相互关系。地球化学通过研 究地球内外不同要素的成分、分布和变化规律，为地球环境提供数据 和理论依据。同时，地球环境的变化也反过来影响和塑造地球化学特征。
1. 地球化学对地球环境的影响 地球化学的变化会直接或间接地对地球环境产生影响。例如，岩石和土壤的物理化学特性会影响水文循环和土地利用；大气中的污染物会导致土壤酸化和水体富营养化等环境问题；矿物和元素的赋存形态会影响地质资源的形成和分布。 2. 地球环境对地球化学的反馈作用 地球环境的变化也会对地球化学特征产生反馈作用。例如，气候变化导致冰川融化和海平面上升，进而改变海洋的物理化学性质和溶解态元素的赋存形态；地表水和地下水的变化会影响土壤和岩石圈的化学风化速率和过程。 三、地球化学与地球环境演变研究的重要意义 地球化学与地球环境演变研究对于认识地球系统的形成、演化和变化规律，了解人类活动对环境的影响具有重要意义。 1. 深入理解地球系统与环境问题 地球化学与地球环境演变研究可以揭示地球各要素的起源和演化过程，帮助我们更好地理解地球系统的整体运行和互动机制。同时，也可以预测未来环境的变化趋势，为应对环境问题提供科学依据。 2. 指导资源利用和环境保护
环境地球化学研究中的主要指标分析 环境地球化学研究是一门综合性的学科，主要研究与环境和地球相关的化学过 程和物质的行为。在环境地球化学研究中，指标分析是一个重要的研究方法。通过对不同指标的分析，我们可以更好地了解和评估环境的化学状态和变化趋势，为环境保护和可持续发展提供科学依据。 一、水质指标分析 水质是环境地球化学研究的重要对象之一。水质指标分析是对水中化学物质的 含量和特性进行评估的方法。常用的水质指标包括溶解氧、浑浊度、pH值、总溶 解固体、氮磷含量等。通过对这些指标的分析，我们可以判断水体的富营养化程度、污染物来源和水质改善的效果，为水资源管理和保护提供科学依据。 二、土壤环境指标分析 土壤是地球上最重要的自然资源之一，对生态系统和农业生产具有重要影响。 土壤环境指标分析是研究土壤中化学元素含量、有机质含量、酸碱度等指标的方法。通过对土壤环境指标的分析，可以评估土壤的肥力、酸碱程度、污染程度等，为土壤修复和农业可持续发展提供科学依据。 三、大气化学指标分析 大气环境是环境地球化学研究的重要领域，也是人类生存和发展所不可或缺的 资源。大气化学指标分析是评估大气环境质量和变化的方法。常用的大气化学指标包括大气中的颗粒物浓度、空气中有害气体含量等。通过对这些指标的分析，可以了解大气污染源、化学组成和污染物的迁移规律，为大气环境治理和改善提供科学依据。 四、生物地球化学指标分析
生物地球化学是研究生物体与地球环境相互作用的科学。生物地球化学指标分 析是评估生物体与环境相互关系的方法。常用的生物地球化学指标包括生物体中的重金属含量、有机物质含量等。通过对这些指标的分析，可以了解生物体的污染程度、富集规律和生态风险，为生物多样性保护和生态系统可持续发展提供科学依据。 总之，环境地球化学研究中的指标分析是一种重要的研究方法，它可以用来评 估环境的化学状态和变化趋势，为环境保护和可持续发展提供科学依据。水质指标分析、土壤环境指标分析、大气化学指标分析和生物地球化学指标分析都是环境地球化学研究中常用的方法和技术。通过对这些指标的分析，我们可以更好地了解和评估环境的化学状态和变化趋势，为环境保护和可持续发展提供科学依据，推动人类与环境和谐共处的可持续发展。
地球化学过程与环境变化 地球化学是研究地球元素循环和地球物质变化的科学，包括地 球内部结构、元素分布、元素循环、地球与大气、水、生物相互 作用等方面。地球化学是多学科交叉的研究领域，与环境科学、 地球科学、化学、生物学等学科有密切的关系。地球化学的研究 对于认识地球演化历史、掌握地球资源、环境保护等方面都具有 重要的意义。 地球化学过程与环境变化密切相关。地球化学过程对生态环境、气候变化等都有深远的影响。例如，地球化学过程中的地幔对于 地球内部火山喷发、地震等都有重要的影响，而这些现象又直接 影响到环境变化，对生态环境和人类安全产生重要的影响。 地球生态系统中的物质循环一直是生态系统中的重要环节。地 球化学元素的循环是生态系统中物质循环的重要组成部分。世界 上的生态系统均由水体、土壤、空气和生物组成，这些生态系统 中的物质循环受到各种自然和人为原因的影响。例如，火山爆发 会造成大量二氧化硫和气体释放到大气中，进而形成酸雨，对人 类环境和生态环境都会产生威胁。
土壤是生态系统中的重要组成部分，也是地球化学重要的研究 对象。土壤中含有大量的有机质、无机质和其他微生物等生命体，这些物质之间的相互作用是地球化学的基本研究对象。土壤中的 元素循环与生命体活动密切相关，它们之间的关系对于生态环境 具有重要的影响。 大气层中的物质循环也是地球化学的研究重点之一。空气中含 有各种元素，例如氮、氧、二氧化碳等，它们组成了大气层中的 生态链和环境系统。大气层中化学元素的含量、组成方式和分次 循环等方面的研究，对人类生活和生态环境保护都具有重要的意义。 环境变化是对地球化学过程最显著的影响。环境变化可能是自 然引起的，也可能是人类活动引起的。例如，自然因素如火山爆发、气候变化等会对环境造成影响，而人类活动中的工业化、城 市化等也对环境产生巨大影响。 工业革命以来，人类在发展经济的同时也给生态环境造成了巨 大的破坏。二十世纪以来，由于大规模的环境破坏，全球变暖、 雾霾等现象开始频繁出现，这些都是环境变化的表现。环境的恶
地球化学与地球化学循环 地球化学是研究地球及其各种构成物质的科学。地球上的各种元素 分布和相互作用，以及它们与地壳、海洋、大气等环境的关系都属于 地球化学的范畴。地球化学循环则是指地球上各种元素与物质在地壳、大气、水体以及生物圈之间相互转化、迁移和循环的过程。 一、地球化学循环的概述 地球化学循环是指地球上各种元素和环境之间的相互作用和循环的 过程。它包括岩石圈、大气圈、水圈和生物圈在地球表面上的相互作用。这些物质在地球不同圈层之间的转移和循环被称为地球化学循环。 地球化学循环可以分为有机地球化学循环和无机地球化学循环。有 机地球化学循环主要指碳、氧、氮、硫等元素在生物圈中的循环过程，包括植物光合作用、动物呼吸作用、微生物分解作用等。无机地球化 学循环则主要指含有金属元素的矿石的形成、水体中溶解物的循环、 岩石圈中元素的迁移等过程。 二、地球化学循环的重要性 地球化学循环对地球的生态系统和人类社会都有重要的影响。首先，地球化学循环是维持生态系统平衡和物质循环的重要机制。它调节了 各种元素和化学物质的稳定性和流动性，保持了地球上各种生物和非 生物因素之间的动态平衡。 其次，地球化学循环对气候变化和环境污染的影响不可忽视。大气 中的气态元素和化学物质的循环直接影响到大气组成的稳定性以及气
候变化的趋势。水体中溶解物的循环则直接关系到水质的清洁与否， 对生物圈和人类的健康产生重要影响。 最后，地球化学循环还对矿产资源的形成和分布有一定的影响。矿 石中的金属元素在地球化学循环中经历了岩浆、热液和沉积等作用， 形成了多种矿石矿床。这些矿产资源对于支撑现代社会的发展具有重 要的经济和战略价值。 三、地球化学循环的主要过程 地球化学循环包括很多复杂而繁琐的过程，下面列举其中几个主要 过程。 首先是生物地球化学循环，主要涉及碳、氮、硫等元素在生物圈中 的转化和循环。植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，参与了 碳的循环；微生物参与了氮的固氮和氮的释放；硫的循环则与微生物 的硫微生物循环等有关。 其次是岩石地球化学循环，涉及到岩石圈中各种元素的迁移和转化。这些过程包括岩石的风化、物理破碎、化学分解等，使地壳中的元素 得以释放，并最终以不同的形式重新储存在地球的不同圈层中。 另外，大气地球化学循环是指大气圈中各种元素和气态物质的转化 和循环。氧、氮、碳等元素通过大气和地球表面之间的交换作用，在 大气层中形成各种气象现象和气候变化。
地质学中的地球化学与环境变化地球化学是一门研究地球内部与表面及其相互关系的学科，地球化 学研究的范围非常广泛，其中包括了地球内部的化学成分、岩石与矿 物的形成及演化过程以及地球上各种物质之间的相互作用等等。地球 化学的研究对于认识地球的演化历史和理解环境变化的机制非常重要。 第一部分：地球化学的基本概念和原理 1. 地球化学的定义及研究对象 地球化学是研究地球化学元素在地球内部与地球表面的分布和迁移 变化规律的科学。 2. 岩石的成分与地球化学元素 岩石是地球化学的主要研究对象，其成分与地球化学元素的含量密 切相关。岩石中的元素组成反映了地球化学元素在地球内部演化过程 中的分布、迁移和富集规律。 3. 地球化学的研究方法及技术手段 地球化学的研究方法包括野外取样、实验分析、仪器分析、同位素 分析等，这些方法和技术手段为地球化学研究提供了可靠的数据和依据。 第二部分：地球化学与环境变化的关系 1. 地球化学与气候变化
地球化学研究发现，大气中的气体含量、海洋中的溶解物含量以及岩石中的元素含量等，在历史上经历了多次大规模变化，这些变化对于气候的演化产生了重要影响。 2. 地球化学与环境污染 人类活动对地球环境的影响是地球化学研究的一个重要方向。地球化学分析可以帮助我们了解人类活动对环境的影响程度，并为环境保护和治理提供科学依据。 3. 地球化学与自然灾害 某些地球化学元素和化合物在地质灾害中具有重要的作用，例如，火山喷发造成的火山灰和火山毒气会对人类和环境造成巨大影响，地震引发的地壳变动也会使地下的地球化学元素发生迁移和富集。 第三部分：地球化学的应用及发展前景 1. 地球化学在石油勘探中的应用 地球化学在石油勘探中被广泛应用，通过研究地下的地球化学元素分布规律和特征，可以为石油勘探提供宝贵的信息和依据。 2. 地球化学在环境修复中的应用 地球化学的研究可以帮助我们了解环境污染的来源和扩散路径，为环境修复提供科学依据和技术支持。 3. 地球化学在地质灾害预测中的应用