环境化学(戴)课后习题参考答案
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第一章绪论《绪论》部分重点习题及参考答案1．如何认识现代环境问题的发展过程？环境问题不止限于环境污染，人们对现代环境问题的认识有个由浅入深，逐渐完善的发展过程。
a、在20世纪60年代人们把环境问题只当成一个污染问题，认为环境污染主要指城市和工农业发展带来的对大气、水质、土壤、固体废弃物和噪声污染。
对土地沙化、热带森林破环和野生动物某些品种的濒危灭绝等并未从战略上重视，明显没有把环境污染与自然生态、社会因素联系起来。
b、1972年发表的《人类环境宣言》中明确指出环境问题不仅表现在水、气、土壤等的污染已达到危险程度，而且表现在对生态的破坏和资源的枯竭；也宣告一部分环境问题源于贫穷，提出了发展中国家要在发展中解决环境问题。
这是联合国组织首次把环境问题与社会因素联系起来。
然而，它并未从战略高度指明防治环境问题的根本途径，没明确解决环境问题的责任，没强调需要全球的共同行动。
c、20世纪80年代人们对环境的认识有新的突破性发展，这一时期逐步形成并提出了持续发展战略，指明了解决环境问题的根本途径。
d、进入20世纪90年代，人们巩固和发展了持续发展思想，形成当代主导的环境意识。
通过了《里约环境与发展宣言》、《21世纪议程》等重要文件。
它促使环境保护和经济社会协调发展，以实现人类的持续发展作为全球的行动纲领。
这是本世纪人类社会的又一重大转折点，树立了人类环境与发展关系史上新的里程碑。
2.如何认识人类活动对地球环境影响？答案一20世纪以来，人类社会处于迅速发展的新时期，各方面的活动对地球环境产生了极其深刻的影响。
科学家必须回答：人类赖以生存的地球环境未来将发生什么变化？这些变化对人类社会将产生什么影响？人类应当采取什么对策以适应环境的变化？人类是否可能通过调整自身的行为，包括改变生活方式、合理地组织生产活动和发展保护环境的新技术，以减少对环境的不利影响？没有对这些问题的研究和科学预测，人类社会在行将到来的重大环境问题面前将束手无策，处于困境。
因此———预测人类影响下未来全球环境的变化是一个关系到人类社会可持续发展的科学难题这一科学问题的难点首先在于，地球环境本身是一个十分庞大的巨系统，它的变化是地球系统各组成部分相互作用的结果，是地球系统的整体行为。
对整体地球的认识需要积累长期可靠的观测数据。
直到20世纪60年代，空间遥感技术的发展才提供了从整体上来了解地球环境的可能。
但是，迄今为止，人类积累的这些观测数据的年代还较短，其观测的精度还不能满足需要。
同时，迄今空间技术和信息科学的水平还不能为人类提供全球环境变化的完备信息和处理能力。
其难点之二是，地球环境是一个高度复杂的非线性系统。
系统的各个组成部分有着各不相同的空间和时间特征，在不同的时间和空间尺度上的变化速率和强度都不一样，但是为了维持一个相对稳定的地球系统，必然存在着各组成成分之间和组成部分内部的不同时间和空间尺度上的多重耦合和多重适应过程。
迄今，对这一类过程的认识甚少，且尚无成熟的数学工具来描写和处理它们。
同时，地球系统各组成部分的相互作用，是通过物理、化学和生物三大基本过程及它们之间的相互作用来实现的。
这三大基本过程具有各自不同的性质，它们的研究方法也不相同，显然传统的研究方法无法处理复杂的相互作用过程。
如何把这些不同性质的过程放置在一个系统中，用一类合适的数学工具来描写这三大过程及其相互作用，是一项十分艰难的工作。
问题的难点更在于，人类活动正在越来越深刻地干预上述自然过程，使它们变得更复杂。
由此而产生的人与环境的相互作用过程，是更高层次上的非线性过程，它需社会科学和自然科学的结合。
长期以来，这两大基本科学尚无认真结合的经验和方法，需要开辟这类问题研究的科学途径。
面对日益严峻的环境问题，科学家在20世纪70年代就开始了人对地球环境影响的研究，进行着从整体上了解地球环境变化的探索第一，建立和发展由空间遥感和地面（海面）观测站网组成的完整的全球监测系统在1958年国际地球物理年的基础上，20世纪70年代开始的全球大气研究计划、国际宁静太阳年、国际生物计划、人和生物圈计划、国际水文计划和国际海洋探测十年等一系列以大规模观测为主要内容的国际计划，是地球环境监测的前期工作。
90年代又开始了全球气候观测系统、全球海洋系统和全球陆地生态观测系统的设计和筹建工作。
这些既各自独立又彼此连接的观测系统，由空间遥感监测系统、地面监测系统和信息系统组成，旨在实现对整个地球环境的长期、立体、动态和高分辨的监测，为认识地球环境的整体行为，预测其未来变化提供观测依据。
第二，形成和发展地球系统和地球系统科学的新概念人类面临的环境问题往往不只是涉及到地球的某一部分，而是同某些部分，甚至整个地球的各部分有联系，从而引导人们逐步开始对地球各部分之间关系的探索。
最初从两两关系的研究着手，例如，海洋—大气相互作用的研究20世纪80年代有了突飞猛进的发展。
近年来，海岸带海陆相互作用的研究也有了很大的发展。
通过这些研究，在认识地球各部分之间的联系上有了新的进步，为逐步建立地球系统变化的整体观打下了一定的基础。
80年代中期，形成了地球系统的概念，提出地球系统科学这一新兴的前沿科学领域。
所谓地球系统科学，就是研究地球系统运行机制、变化规律和控制其变化机理的科学。
它的目的就是为全球环境变化预测提供科学基础。
第三，探索地球系统模式的建立和进行全球和区域环境可预测能力的研究面对日益严重的全球环境问题，本世纪逐步实现客观定量的环境预测。
20世纪80年代以来，利用不断发展的空间遥感技术和地面观测系统，积累了大量的地球环境信息。
在迅速发展的计算机和信息技术的支持下，正在探索建立复杂的包括大气、海洋、陆地和生物圈的地球系统的数值模式，以建立定量和客观的环境预测工具。
第四，探索和发展新一代环境工程学随着对全球环境问题研究的不断深入，针对某些有明确结论的重大环境问题，采取科学对策，并发展新一代环境工程学是又一重要的探索。
南极臭氧洞成因的科学学说，获得了1996年度的诺贝尔化学奖，并形成了全球一致的限制氟化物排放的国际公约，发展了相应的无氟制冷技术。
通过上述协议和公约的实施，到2050年，平流层臭氧含量减少的趋势将明显变慢。
这是一个典型的全球性环境工程。
它说明，人类是可以通过调整自身的行为，减少对环境的不良影响的。
第五，组建了以全球环境变化预测为目标的三大国际研究计划为进一步加强人与环境的相互作用的研究，1996年开始建立称之为国际全球变化的人文学研究计划。
它以研究人类在全球环境变化中的作用及环境对人类社会的影响为主要内容，目标是提出人类社会和全球环境协调发展的战略。
这些重大的国际合作计划的实施和发展正在为解决全球环境变化预测的科学难题提供重要的观测和实验研究的基础。
充分应用这些重要科学成果，探索全球环境变化中最基本的科学难题，即地球系统中三大相互作用过程：地球系统各组成成分的相互作用，物理、化学和生物过程的相互作用以及人与环境的相互作用，建立多重耦合和适应过程的理论和模式，将是探索这一科学难题的可能途径。
答案二地球环境系统即为生物圈，生物圈有五大圈层组成：大气圈水圈生物圈土壤圈岩石圈这五大圈层受到人类影响也就影响了整个地球环境系统例如：大气圈,人类的工业化，是的矿物质燃料使得co2 so2等气体大量进入大气中是的大气吸收的地面的长波辐射增多，形成保温层这就是我们说的温室效应生物圈：人类的砍伐，屠杀野生动物，造成生态系统的破坏，食物链的断裂或减少，是的生态系统的物质循环，能量流动受到影响造成灾害各种生态系统的恢复力减弱抗破坏力减弱土壤圈：树木的砍伐造成水土流失，人们盲目施肥造成土壤污染水圈：水的污染就不用说了岩石圈：人类活动的原因引发酸雨，溶洞腐蚀，砍伐造成风沙肆虐风化现象加剧而且五大圈层相辅相成，一个受到影响会引发其他的影响，进而造成自然灾害，造成生命财产损失，人类的活动最终的苦果还要人类自己承受。
3. 对于氧，碳，氮，磷，硫几种典型营养性元素循环的重要意义有何体会？氧、碳、氮、磷和硫等营养元素的生物地球化学循环是地球系统的主要构成部分，它涉及地层环境中物质的交换、迁移和转化过程，是地球运动和生命过程的主要营力。
氧循环呼吸作用的功能恰如一个“发动机”，维持着细胞的活动，并保证细胞进行各种活动时能提供足够量的可利用的化学能。
碳循环碳是构成生物体和贮藏光能的主要元素，在自然界中以碳水化合物、脂肪、蛋白质等有机体和CO2、碳酸盐等无机体的形式存在，并在大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和化石燃料(石油、煤等)等环境因素中进行碳循环，如图1－1所示。
光合生物通过光合作用吸收大气中的CO2和H20形成碳水化合物，同时释放氧气。
碳水化合物通过食物链逐级往高的营养级流动，并转换为不同的形式。
同时，动物通过呼吸作用吸入O2而放出CO2，生物残体被微生物分解，矿化时也释放出CO2，这些经过生命系统的CO2又重新返回空气中。
此外，化石燃料的燃烧，自然界的火山喷发、地震也会将固定的碳元素以CO2的形式释放到大气中。
另外，CO2通过扩散作用在大气和水体之间循环，进入水体中的CO2会被吸收形成新的碳酸盐岩石，也可以通过死亡动植物的遗骸进入地壳形成化石燃料。
碳循环对环境的影响主要表现在大气中的CO2含量。
大气中CO2的体积分数虽然只有0.035%，但其稳定性，尤其是化石燃料燃烧排放大量的CO2对全球气候变化产生了不可忽视的影响。
氮循环氮是构成生命物质蛋白质和各种氨基酸的主要元素，也是大气的主要组成成分。
虽然大气中自由氮含量占79％，却不能直接被生物利用，只有将氮制造成硝酸盐进入土壤，才能被植物吸收，最终通过食物链进入各类生命体。
氮循环主要是在大气、水体、生物和土壤之间进行，如图1－2所示。
大气中的氮进入土壤和植物有以下几种方法：①人工固氮。
人类通过工业手段，将大气中的氮合成氨或铵盐，即合成氮肥，供植物利用；②非生物固氮。
如雷雨天气的闪电现象而产生的电离作用，能将大气中的氮氧化成硝酸盐，随降雨过程进入土壤，以及火山喷发出的岩浆所固定的氮，植物吸收这些进入土壤的氮；③植物固氮。
寄生的豆科植物和其他少数高等植物根部的根瘤固氮菌具有固定大气中的氮的能力。
氮循环在环境问题中有着十分重要的地位，如缺少蛋白质会造成营养不良，化石燃料燃烧排放的氮氧化物会污染大气，过度使用含氮化肥会污染水体。
磷循环天然水中的磷是通过矿石风化侵蚀、淋溶、细菌的同化和异化作用等自然因素引入的。
作为人为来源，主要是含于城市污水中的合成洗涤剂含磷组分排入水体。
与含氮肥料易从土壤流失进入水体的情况不同，土壤中磷肥的溶解度很小，经水流作用而迁移的能力也很小。
图2-24所示为水体中磷的各种存在形态和各形态间相互转化的途径。
其中悬浮粒子态磷（包括无机的和有机的）大多存在于细菌或动植物残骸的碎屑之中。
