环境地球化学
- 格式:doc
- 大小:41.50 KB
- 文档页数:4
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。
地球化学特征及环境意义
首先,地球化学特征可以揭示地球内部的组成和成分。
通过对地壳、地幔和地核等不同地球圈中物质组成的研究,可以了解地球的地球化学构造和演化过程。
例如,地壳主要由氧、硅、铝、铁、镁和钙等元素构成,这些元素的分布和含量反映了不同地质过程的引起的岩石成因。
此外,地球化学特征还揭示了地球内部的地热活动和地球构造的特征,例如地球内部的岩石圈的活动、地震、火山喷发等。
其次,地球化学特征在环境演化和全球变化研究中有着重要意义。
地球化学特征是了解地球历史和环境演化的重要线索。
通过对古生物化石、地层、岩石和化石等样品的分析,可以准确地重建地球过去的气候和环境变化,以及生物演化和地球系统之间的相互作用。
例如,通过对地球化学标记物的分析,如同位素比值和元素含量,可以推断过去的气候变化、海平面变化和生物演化情况。
此外,地球化学特征还可以评估地球环境的污染程度和变化趋势,如大气中的温室气体含量、水体和土壤中的重金属和有机物含量等,为环境保护和可持续发展提供科学依据。
另外,地球化学特征对资源评价和开发具有重要意义。
通过研究地下水、矿床和石油等自然资源中的地球化学特征,可以判断资源的质量和可利用性。
例如,矿床的形成和富集与地球化学过程紧密相关,通过对矿床地球化学特征的分析,可以确定矿产资源的类型、分布和储量。
此外,地球化学特征还可以指导资源的高效利用和保护,例如根据土壤和植物的地球化学特征,可以进行农田肥料的优化施用和农作物产量的提高。
环境地球化学[文档模板:环境地球化学]一、文档简介本文档主要介绍环境地球化学的相关内容,包括环境地球化学的定义、环境地球化学的研究内容、环境地球化学的应用等方面的内容,旨在提供有关环境地球化学的全面知识和丰富经验,为环境地球化学的研究工作提供参考和指导。
本文档的主要受众为从事环境地球化学研究工作的科研人员和学生。
二、环境地球化学的定义环境地球化学是研究地球与环境相互作用过程中发生的化学现象和地球化学过程的学科。
环境地球化学研究的内容包括环境污染物的来源、转化与归宿、环境中物质循环和行为以及人类活动对环境的影响等。
三、环境地球化学的研究内容1. 环境污染物的来源与转化环境污染物是指引起环境污染的物质,通常包括大气污染物、水污染物、土壤污染物等。
环境污染物会对生态环境以及人类健康造成不良影响。
环境地球化学研究环境污染物的来源、转化和传输过程,为环境污染物的治理提供科学依据。
2. 环境中物质循环与行为环境中的物质循环是指物质在环境中的不断传输、转化和再生的过程。
环境地球化学研究环境中物质循环的机制、规律和影响因素,为环境中物质循环的控制提供科学依据。
3. 人类活动对环境的影响人类活动在短时间内对环境造成的影响可能会对长时间的生态平衡造成不可逆的破坏。
环境地球化学研究人类活动对环境的影响机制和影响程度,为人类活动的可持续发展提供科学依据。
四、环境地球化学的应用环境地球化学有着广泛的应用领域,如环境污染治理、环境风险评估、环境保护等方面。
同时,环境地球化学的研究成果还可应用于资源勘查、生态环境保护和自然灾害预测等方面。
五、附件列表(此处列出本文档所涉及的附件,如:相关文献、研究报告、数据分析等。
)六、法律名词及注释(此处列出本文档所涉及的法律名词及注释,如:《中华人民共和国环境保护法》、《环境影响评价管理办法》等。
)七、实际执行中可能遇到的困难及解决办法(此处列举在实际执行过程中可能遇到的困难及解决办法,如:样品采集不当、实验数据异常等。
《环境地球化学》教学大纲课程名称:环境地球化学课程编号:S011034课程学时:32课程学分:2课程性质:学位课适用专业:环境科学,地球化学先修课程:环境科学、环境化学、地球科学概论大纲执笔人:教研室主任:课程简介《环境地球化学》为环境科学专业硕士研究生的一门学位课,主要介绍化学元素和微量物质在人类赖以生存的周围环境中的含量、分布特征和来源,生物—非生物复合系统中化学物质(包括营养物质,主要是针对污染物)的生物地球化学循环的基本过程(包括迁移、转化和保留等)与反应机制及其与人类健康的关系,揭示人为系统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。
重点介绍地表环境中典型有机物质(主要为痕量有机污染物)的来源、分布、地球化学循环(迁移、转化与归宿),以及有关全球性和区域性环境问题。
环境地球化学是环境地学和有机地球化学的一个重要分支。
本课程共分五章,第一章介绍痕量有机污染物的主要类型、分布特征及污染源分析;第二章介绍有机污染物环境地球化学循环;第三章介绍有机污染物的环境生态效应;第四章介绍有机污染物的微生物降解及环境污染修复;第五章介绍环境地球化学分析技术。
一、课程目的与要求《环境地球化学》为环境科学专业硕士研究生的一门学位课,课程的任务是介绍化学元素和微量物质(主要为痕量有机污染物)在人类赖以生存的周围环境中的含量、分布规律及来源,生物—非生物复合系统中化学物质(包括营养物质,主要是针对污染物)的生物地球化学循环的基本过程(包括迁移、转化和保留等)与反应机制及其与人类健康的关系,揭示人为系统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。
学生通过本课程的学习,熟悉地球表面有机污染物的类型、性质、分布和地球化学循环原理;了解环境地球化学研究进展;掌握有关环境地球学方面的科研方法和样品分析技术。
《环境地球化学》既是一门理论基础课,又是一门实践性都很强的课程,具有综合性、多样性、交叉性和实践性很强的特点,要求学生通过本课程的学习,不仅要熟悉有机污染物环境地球化学循环的基本原理,还必须能够形成运用所学知识解决有机污染物造成的实际环境科学问题思路,培养环境样品分析检测的能力和环境质量评价的科学方法。
环境生物地球化学
环境生物地球化学是研究生物体与地球环境相互作用及其地球化学过程的学科。
它主要关注生物体对地球化学循环的影响和相互作用。
环境生物地球化学研究的主要内容包括:
1. 生物地球化学循环:研究生物体参与地球化学循环的过程,如碳循环、氮循环、硫循环等。
生物体通过光合作用、呼吸作用等过程,对地球化学元素的循环起到重要作用。
2. 生物地球化学过程:研究生物体参与的地球化学过程,如生物矿化作用、生物地球化学反应等。
生物体通过生物矿化作用可以形成石灰岩、硅质岩等地质物质,同时还会参与一系列地球化学反应,影响地球化学循环。
3. 生物地球化学效应:研究生物体对环境的影响和效应。
生物体通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,调节大气中的气体成分;同时生物体还可以吸收和转化污染物,对环境污染起到一定的净化作用。
4. 生物地球化学模拟和预测:利用数学模型和实验方法,模拟和预测生物体与地球环境相互作用的过程和效应。
通过建立生物地球化学模型,可以更好地理解和预测生物体对地球环境的影响,为环境保护和资源利用提供科学依据。
环境生物地球化学研究生物体与地球环境相互作用的过程和效应,探索生物体在地球化学循环中的作用,为环境保护和资源利用提供科学依据。
环境地球化学
环境地球化学是一门涉及地球化学和环境问题的学科,研究改变地球表层环境和生物
系统的有机、无机物质迁移和动态,以及生物活动中所产生的化学反应和转化机制。
它介
绍地球表层的化学性质以及这些性质是如何受环境条件的影响的。
地球表层的化学性质受
到不断变化的环境条件的控制,并与地球上的各种地质过程和生命活动和环境污染有关。
环境地球化学的研究贯穿了地球系统的整个生物圈,从生态系统到水环境系统,从大
气系统到土壤系统。
它利用现代分析和测量技术,采用了包括气相色谱-质谱分析,原子
荧光光谱,透射电子显微镜,核磁共振等技术来了解物质迁移的动态以及生物环境的变化。
与环境地球化学研究相比,环境地球化学的应用更为广泛,主要是用于诊断和控制环
境污染和环境损害,确定地表环境中有机物和无机物两类物质迁移的特征,及其对环境对
人体健康的影响,以及在太阳能分解过程中发生的化学变化。
此外,还利用环境地球化学
来探究风化作用,研究土壤污染,研究地球环境等问题。
近年来,环境地球化学进入了无毒、可循环利用的新型地球材料的研究,发展出了许
多对环境污染治理有用的分析方法和技术,这些技术对于保护水源,控制土壤污染,以及
研究全球变化的知识的发展都具有重要作用。
环境地球化学不仅探究改变地球表面环境和生物系统的有机、无机物质迁移和动态,同时也可以为土壤、水体污染、地球环境和全球变化等提供重要的理论和技术支持,重要
性日益增加.。
高等地球化学名词解释1.地球化学:是研究地球及有关天体化学组成、化学作用及化学演化的学科,它与地质学、地球物理及大地测量一起,组成固体地球化学的四个支柱。
在解决当代地球科学的三大基本任务:矿产资源和能源的寻找和开拓、人类生活,生存环境与健康和自然灾害的研究与防治中起着越来越大的作用。
2.矿床地球化学:是在矿床学和地球化学基础上发展起来的一门分支学科,主要研究矿床及其组成部分中化学元素及其同位素的化学组成、化学作用和化学演化,以及矿床形成前的成矿过程和矿床形成后的保存与演化问题。
3.环境地球化学:环境地球化学是20世纪60年代兴起的一门新的研究领域,它是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学科。
这种关系主要是指两方面的内容:一是原生环境的地球化学性质与植物、动物和人体健康的关系;二是人类活动对环境的化学组成、化学作用、化学演化的影响及其环境效应。
4.宇宙化学:又称天体化学或空间化学,研究宇宙空间化学元素及其同位素的起源与分布,各类天体的物质组成和化学演化,是空间科学、地球科学和天文学相互杂交渗透而产生的一门新兴学科。
5.流体作用地球化学:是一门综合性的新兴学科,主要研究地质流体在不同地质构造背景中产生——运移——演化的整个化学动力学过程及其成岩成矿效应。
流体作用地球化学研究将成为固体地球科学进一步发展的突破口。
6.深部地球化学:是研究地球深部物质的作用、状态与化学组成的关系,以及地球深部发生的各种地球化学作用及其演化规律的科学。
它着重于探讨在地球演化历史过程中地球深部物质在不同的地质环境中的化学动力学过程。
7.低温地球化学:是研究200℃以下,包括常温和零摄氏度以上元素被萃取、活化、迁移并富集成矿的地球化学行为,即研究低温(<200℃)条件下的地质作用、化学作用和化学演化的一门科学。
8.元素地球化学:是地球化学学科最早出现的一个分支。
它研究各个化学元素在地球的各部分和各种地质体中的含量和存在形式以及分布和分配的规律,研究各个元素在各种地质作用过程中的行为和运动规律,为寻找和利用各种自然资源,保护人类生存的自然环境和人类本身的健康提供重要的理论依据。
地球化学技术在环境保护中的应用在当今社会,环境保护已经成为全球共同关注的重要议题。
随着工业化和城市化的快速发展,环境污染问题日益严峻,对人类的生存和发展构成了巨大威胁。
为了有效地解决环境问题,各种先进的技术手段不断涌现,其中地球化学技术在环境保护中发挥着越来越重要的作用。
地球化学是研究地球的化学组成、化学作用和化学演化的科学。
它通过对地球物质的化学成分和化学过程的研究,为我们理解地球的内部结构、地质过程以及环境变化提供了重要的理论基础。
而地球化学技术则是将地球化学的理论和方法应用于实际问题的解决,特别是在环境保护领域,有着广泛的应用。
在土壤污染治理方面,地球化学技术可以帮助我们准确地评估土壤中污染物的种类、含量和分布情况。
通过对土壤样品的化学分析,我们能够了解到重金属、有机物等污染物的存在形态和迁移转化规律,从而为制定有效的治理方案提供依据。
例如,对于重金属污染的土壤,可以利用地球化学技术确定重金属的赋存形态,如可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态等。
不同的赋存形态具有不同的生物有效性和环境风险,根据这些信息,可以选择合适的修复技术,如化学淋洗、固化/稳定化、植物修复等。
在水污染监测和治理中,地球化学技术也发挥着关键作用。
水中的污染物种类繁多,包括重金属离子、有机污染物、营养盐等。
地球化学技术可以通过对水样的分析,确定污染物的来源和迁移路径。
例如,利用同位素示踪技术,可以追踪水中污染物的来源,判断是来自工业废水排放、农业面源污染还是生活污水。
同时,地球化学技术还可以用于评估水体的自净能力,为水污染的治理和水资源的保护提供科学依据。
在大气污染研究中,地球化学技术同样不可或缺。
大气中的污染物如颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等,其来源和形成机制都与地球化学过程密切相关。
通过对大气颗粒物的化学组成分析,可以了解其来源,如工业排放、交通尾气、扬尘等。
此外,地球化学技术还可以用于研究大气污染物在大气中的化学反应和迁移转化过程,为大气污染的控制和治理提供理论支持。
绪论一、环境及全球环境问题;二、环境地球化学的一般概念;三、环境地球化学发展史;四、我国环境地球化学研究现状;五、环境地球化学的发展趋势及前景;一、环境及全球环境问题1、环境“环境”一般是指围绕着人群的空间以及可以直接或间接影响人类生活和发展的各种自然因素的总体。
(自然环境、社会环境、地球环境)对于环境科学,环境是指人类生存的环境。
地球化学研究的环境是指与人类环境密切相关的4个组成要素:大气圈、水圈、土壤-岩石圈和生物圈。
地球环境是一个复杂的系统,它由大气圈、水圈、土壤-岩石圈和生物圈所组成。
在各圈层的内部以及圈层之间化学元素在不断地演化、迁移和循环,特别是在这些圈层的交界面上,元素之间的相互迁移和转化表现得更为明显。
(生物圈层)人类与地球环境是组成该系统中的一对相互统一而又对立的矛盾双方。
自然环境决定包括人类在内的一切生物的发生和发展。
同时,生物,特别是人类的生存和发展又不断地影响着自然环境。
因此,环境地球化学既要重视基本上未受人类活动影响的原生环境,又要重视经过人类活动改造了的次生环境。
环境问题又分原生环境(或第一类环境)问题、次生环境(或第二类环境)问题和社会环境(或第三类环境)问题。
原生环境(或第一类环境)是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,因此又称作原生环境或第一环境。
原生环境(或第一类环境)问题是与人类活动无关的,由自然界原来的环境给人类造成的,如许多自然灾害是大自然活动的结果;还有疾病的流行或某些地方性病的发生等。
次生环境(或第二类环境)即所谓人为成因的环境,是指人类生产活动和社会生活对天然环境所引起的改造,使其原有的成份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,即一般所称的污染环境亦即第二环境。
化学地球化学与环境污染分析环境污染是人类面临的严重问题之一,它对人类的健康和环境造成了不可估量的威胁。
为了有效地解决环境污染问题,需要采用化学地球化学与环境污染分析技术。
本文将深入探讨这些技术和它们在环境保护中的作用。
一、化学地球化学的基本概念化学地球化学是研究地球化学元素在地球中分布、运移、转化和循环过程的一门学科。
地球化学元素分布在地球固态、液态和气态中,包括各种矿物、土壤、水体、大气以及生物体中的元素。
化学地球化学主要研究元素的赋存状态、地球内部物质运移的机理和规律、元素来源和去向、反应过程和动力学等内容。
化学地球化学的应用主要涉及地球环境研究、矿床勘探和开采、工业生产、环境监测和自然灾害等领域。
它为环境保护和生态安全提供了基础,为资源开发和利用提供了技术支撑。
二、环境污染的类型和特征环境污染是指人类活动排放的有毒有害物质对环境造成的危害。
环境污染的形式多种多样,主要包括空气污染、水污染、土壤污染、噪声污染和光污染等。
污染物的来源也非常复杂,包括工业废气、交通尾气、农药农残、废水废物和电子废弃物等。
这些污染物具有毒性、剧毒性、放射性、腐蚀性和臭味等特点,对人类和自然环境造成了极大的危害。
三、化学地球化学技术在环境污染分析中的应用化学地球化学技术可以用于环境中污染物的分析、监测和控制。
具体的应用主要包括以下方面:1.地质勘探地质勘探是通过对地球化学元素分布、运移、转化和循环过程的研究来了解矿床的性质和分布的学科。
通过地球化学元素分布的差异性来判定矿床类型和矿区范围。
在矿床勘探中,化学地球化学技术可以用于物质来源和资料准确性的研究。
2.大气污染监测大气污染是现代工业化和城市化进程中一个十分严重的问题,它危害生态环境,影响人类健康。
化学地球化学技术可以通过分析空气中元素、无机盐和氯化物等重要元素来确定污染源、污染物浓度和分布区域。
3.水质监测水质监测是化学地球化学技术的重要应用领域。
通过分析水中各种污染物质的类型、浓度、来源等特性,可以确定水质状况和问题所在。
生态学和环境地球化学是两个相互关联的领域,它们都关注着我们的环境和生态系统。
生态学研究生物之间以及生物与环境之间的相互作用,而环境地球化学则关注着地球化学过程对环境的影响以及环境变化对地球化学过程的影响。
生态学的研究范围很广,既包括生态系统的结构和功能,也包括生物的生命周期、行为、遗传和演化等方面。
生态学家通过研究生态系统中不同生物种类的相互关系,揭示了生物多样性和生态系统稳定性之间的联系。
当生态系统中的某些物种数量剧烈减少或消失时,可能会导致其他生物群体的数量增多,从而对生态系统造成不利影响。
此外,人类活动也可能对生态系统造成破坏,例如过度狩猎、森林砍伐、水土流失和气候变化等。
环境地球化学的研究则主要关注地球化学过程对环境的影响以及环境变化对地球化学过程的影响。
地球化学是指地球上各种物质元素的循环过程,包括氮、碳、硫、铁、磷等元素的生物地球化学循环和岩石地球化学循环。
这些循环过程与地球表面的化学与物理环境、生物群落和人类活动密切相关。
环境地球化学家通过研究这些循环过程,了解各种元素在不同的环境条件下变化的方式和程度,以及这些变化对环境和生物的影响。
之间有着紧密的联系。
生态系统的稳定性与地球化学循环有直接关联,而环境变化也会影响到生物群落结构、物种多样性和生态系统功能。
例如,气候变化对生态系统的影响不限于天气温度和降水量的变化,也涉及着碳汇和营养元素的循环等方面。
此外,化学污染和人类活动也对生态系统和地球化学循环产生了广泛而深刻的影响。
研究这些问题需要生态学家和环境地球化学家共同合作,从而更好地保护生态系统和维护地球的生态平衡。
为了更好地理解的研究和应用,我们可以关注一些当前颇受关注的问题。
例如,随着人口的增长和气候变化,水资源和食品安全的问题逐步突显。
生态学家和环境地球化学家们致力于研究保护和利用水资源的方法,促进安全的食品生产和贸易,并研究人类活动,如大气氧化还原反应和污染的控制方式和削减方法等。
环境地球化学研究与土壤污染治理第一章环境地球化学研究的基础概念地球化学是研究地球系统中元素地球化学过程及其环境效应的学科。
环境地球化学是地球化学在环境科学领域的应用,主要研究地球系统中元素的循环、转化和迁移,以及元素对环境的影响和地球环境对元素的调节。
环境地球化学研究是对人类活动所导致的环境问题进行诊断和治理的重要手段之一。
第二章土壤污染及其影响因素土壤污染是指土壤中存在有害物质或其浓度超过环境质量标准的自然或人为引起的现象。
土壤污染主要是由于工业排放、农药使用、垃圾填埋、交通工具排放和矿产资源开发等人类活动所导致的。
土壤污染的影响因素包括土壤性质、环境因子、化学物质的性质、人为活动等。
第三章土壤污染物的来源与迁移土壤污染物的来源主要包括自然来源和人为活动来源。
自然来源的土壤污染物包括地壳中固有的放射性物质和一些天然有毒有害物质。
人为活动来源的土壤污染物包括工业废弃物、农药、重金属、有机污染物等。
土壤污染物在土壤中的迁移受到土壤性质、环境因子和化学物质的相互作用影响,其中土壤颗粒吸附是主要的迁移机制。
第四章环境地球化学分析技术环境地球化学研究需要借助各种分析技术来获得数据支持。
常用的环境地球化学分析技术包括电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、气相色谱-质谱联用(GC-MS)等。
这些分析技术可以对土壤中的元素和有机化合物进行快速、准确的检测和分析。
第五章土壤污染治理技术土壤污染治理技术包括物理治理、化学治理和生物治理等方法。
物理治理主要是通过土壤修复和固体废物处理等手段,将土壤中的有害物质彻底去除或隔离。
化学治理是利用化学反应来降低土壤中有害物质的浓度。
生物治理则是利用微生物、植物等生物体对有害物质进行转化和降解,以达到治理土壤污染的目的。
第六章土壤污染治理的策略与挑战土壤污染治理面临着挑战和困难。
首先,土壤污染问题的复杂性和多样性使得治理工作非常困难。
其次,土壤污染治理需要耗费大量的人力、物力和财力,治理成本较高。
地球化学与环境保护的重要性地球化学是研究地球上各种元素的分布、迁移和转化规律的学科,它与环境保护密切相关。
地球化学的研究可以帮助我们了解地球上各种元素的来源、去向以及它们对环境的影响,从而为环境保护提供科学依据和技术支持。
本文将探讨地球化学与环境保护的重要性,并介绍地球化学在环境保护中的应用。
一、地球化学的重要性地球化学是研究地球上各种元素的分布、迁移和转化规律的学科,它对于我们了解地球的演化历史、地球内部的构造和地球表层的变化具有重要意义。
地球化学的研究可以揭示地球上各种元素的来源、去向以及它们在地球系统中的循环过程,从而帮助我们更好地认识地球的自然环境。
地球化学的研究还可以为资源勘探和开发提供科学依据。
通过研究地球化学,我们可以了解地球上各种矿产资源的分布规律和富集机制,从而指导矿产资源的勘探和开发工作。
地球化学还可以帮助我们了解地下水的分布和运移规律,为地下水资源的合理利用提供科学依据。
二、地球化学在环境保护中的应用地球化学在环境保护中发挥着重要作用。
通过研究地球化学,我们可以了解各种元素在环境中的迁移和转化规律,从而评估环境污染的程度和影响范围。
地球化学的研究可以帮助我们了解污染物的来源和去向,为环境污染的治理提供科学依据。
地球化学还可以帮助我们了解环境中的生物地球化学过程。
生物地球化学是研究生物体与地球化学元素之间相互作用的学科,它对于我们了解生物体对环境的影响和环境对生物体的影响具有重要意义。
通过研究生物地球化学,我们可以了解生物体对环境中元素的吸收、富集和释放过程,从而评估生物体对环境的影响和环境对生物体的影响。
地球化学还可以为环境保护提供技术支持。
通过研究地球化学,我们可以开发出一系列环境监测和治理技术,用于监测和治理环境污染。
地球化学的研究可以帮助我们了解污染物的迁移和转化规律,从而指导环境污染的治理工作。
地球化学还可以帮助我们开发出高效、低成本的环境治理技术,为环境保护工作提供技术支持。
环境地球化学,环境化学,环境生物无机化学的联系与
区别
环境地球化学与环境化学、环境生物无机化学同属几乎是同时诞生的环境科学的边缘学科,其渊源最早可追溯到20世纪30年代-些直接危害人体健康的环境问题的出现,即现在泛称的世界八大公害,促使人们从不同角度去观察、理解和思考引起这些威胁人类生存与发展的问题的现象和过程,而当时为人们注意到的问题的实质都是某些化学物质在环境中(土壤-生物环境、大气环境、水环境)的含量由于人类活动的影响显著增加,导致与人类生命活动过程有关的环境介质性质和功能发生了变化,大大偏离了。
全球范围内随着人类生产和生活规模的扩大所发生的许多环境公害事件之严重程度已远远超过八大公害,使该领域的研究和探索变得日趋迫切和重要,客观上对这些学科的发展提出了要求。
环境地球化学,是研究环境中化学物质(天然的和人为释放的)的迁移转化规律及其与环境质量和人类健康关系的学科。
环境生物无机化学是用无机化学,特别是配位化学的理论和方法。
环境地球化学知识点环境地球化学是研究地表、地下水和大气等环境中的化学物质分布特征、转化过程和生物地球化学循环等问题的学科。
它包括了环境中的元素循环、污染物的迁移和转化、环境控制和修复等内容。
下面将介绍一些环境地球化学的重要知识点。
1.元素循环:环境中的元素循环是指地球表层与地下水、大气等环境之间元素交换与转化的过程。
这些元素包括常见元素如碳、氮、氧、硫等,以及稀有元素如金、银、铜等。
元素循环对于维持地球生物圈的平衡和稳定起着重要作用。
2.污染物迁移和转化:环境污染物是指对于环境和生物体有害的物质。
它们包括有机污染物如农药、重金属和放射性元素等。
环境地球化学研究污染物在土壤、地下水和大气中的迁移、转化和积累过程,以及它们对生态系统和人类健康的影响。
3.环境控制:环境地球化学研究如何控制和减少环境污染物的排放和传播。
这包括技术控制如过滤和吸附技术,以及生物控制如植物吸收和土壤微生物降解等方法。
了解环境控制的原理可以帮助我们制定更有效的环境保护措施。
4.修复技术:环境地球化学研究环境修复技术,即通过物理、化学或生物技术将受污染的土壤、水体和大气恢复到良好状态的技术。
例如,使用土壤改良剂和生物堆肥可以改良污染土壤,或者使用氧化剂和还原剂可以降解有机污染物。
5.环境监测:环境地球化学在环境监测中发挥重要作用。
它可以帮助我们了解环境中污染物的浓度和分布,以及它们对生态系统和人类健康的影响。
利用环境监测数据,我们可以评估环境质量,并制定相应的管理策略。
6.生物地球化学循环:生物地球化学循环是指地球上生物体与环境之间的元素转化和循环过程。
通过光合作用,植物从大气中吸收二氧化碳,并将其转化为有机物。
接着,这些有机物通过食物链传递到其他生物体内,最终有机物会被分解为无机物,如二氧化碳、水和溶解态氮和磷等,这些无机物会再次进入环境。
7.地质化学:地质化学研究地球形成和演化过程中的各种化学反应和物质循环。
它涉及到矿物形成、岩石蚀变和沉积作用等过程。
长江三角洲第一硬黏土与古环境
摘要:硬黏土形成在沿海和陆架相互作用的地带,受陆海交互作用的影响, 对气候及海平面变化尤为敏感,包含了复杂的古环境信息。
本文从土壤形态和土壤剖面两个方面对硬黏土进行了描述,并进一步说明硬黏土是一种古土壤,同时以长江三角洲第一硬黏土为例,说明了它所蕴含的古气候信息及其与海平面的关系。
关键词:硬黏土古环境
硬黏土形成在沿海和陆架相互作用的地带,受陆海交互作用的影响, 对气候及海平面变化尤为敏感,包含了复杂的古环境信息。
长江三角洲晚第四纪地层中普遍发育若干层厚度不等的暗绿色、黄绿色或黄褐色的硬质黏土层,在工程地质上俗称“硬质黏土”或“老黏土”。
按其年代由新到老依次为第一、第二、第三……硬质黏土层。
目前对第一硬黏土层研究较详。
第一硬黏土是古土壤。
1硬黏土概述
1.1土壤形态
从颜色上看,硬黏土大致可以分为两类,一类是分上、下两层的暗绿色硬黏土层和黄褐色硬质黏土层;另一类为单一的黄褐色硬质黏土层。
这跟海水的影响程度有关;硬黏土质地以细粉砂为主,其次是粗粉砂和黏土;呈块状构造;土壤中含有新生体。
1.2土壤剖面
第一硬黏土层分布在长江三角洲南北两翼,埋深3-25m,西部浅,东部深,总体上具有自西向东的自然坡度。
西部硬黏土层的厚度最大,平均7.2 m,向东变薄,至上海市区平均为2.9 m。
——这可能和暴露时间长短有关系。
上部含较多植物根屑, 具团粒结构, 中、下部淀积层内黏粒胶膜及铁锰质结核发育, 底部逐渐过渡到保留有原生沉积构造的母质层。
硬黏土与上下地层的关系:三角洲前缘古土壤层上覆滨浅海泥质沉积, 后缘上覆湖沼相泥质沉积,与上覆层呈突变接触关系。
下伏黄色滨海、河流相粉细砂或黏土质粉砂, 呈渐变接触关系。
1.3硬黏土是古土壤
古土壤指过去气候与地貌环境相对稳定环境下形成的土壤,其发育或由于形成土壤的气候或地形环境的变化而中断,或在后来的地质过程中被其他沉积物掩埋。
探讨并证明硬黏土是古土壤主要看硬黏土是否是经历了明显的成土改造。
古土壤特征比较明显的层位在硬土层的上部:
第一,植物碎屑—黑色腐殖质,含有植物碎屑表明硬黏土确实经历了生物的改造作用
第二,黏粒含量高—黏化作用,古土壤层的黏粒( < 0 . OO5 m m ) 含量均比层高, 可以达到4 0 一50 % , 而且其中细黏粒的含量比粗黏粒含量高,大部分是长石及铁镁类矿物在成壤过程中经黏化作用形成的,黏粒含量高是土壤形成过程中的一种特征
第三,黏粒胶膜—说明硬黏土经历过淋溶淀积作用
第四,土壤新生体,铁锰结核,石膏——说明硬黏土经历过氧化还原作用,潜育、潴育化过程
第五,缺乏层理—植物的生长、细菌的作用淋溶和淀积作用以及黏粒化、氧化、还原等作用和过程都会造成原始层理的破坏, 使土壤层不显层理。
因此,缺乏层理构造也是古土壤的重要标志之一。
第六,孔隙—硬黏土中含有各种各样的孔隙和裂隙,有囊状孔洞、椭圆形孔洞、不规则孔洞、弯月形裂隙、树枝状裂隙、垂直裂隙以及倾斜裂隙等,这些裂隙的形成因素主要有生物因素(土壤动物、植物根系)、物理因素(干湿交替,冻融交替)、化学因素(化学风化),这也表明硬黏土经历了明显的成土改造。
第七,有孔虫颜色—有孔虫壳体为黄褐色, 受到氧化铁浸染, 明显地不同于上覆滨、浅海相层的白色壳体。
2.硬黏土中植物硅酸体与古气候
2.1植物硅酸体
植物硅酸体是指合成后沉积在植物细胞内或细胞间具有一定生理生态功能和稳定形态特征的水合二氧化硅颗粒。
植物硅酸体以二氧化硅为主要成分,其含量为70%~90%,另含有吸附水3%~12%、有机碳1%~6%,还含有Al、Fe、K、Ca、Mn、Ti等微量元素。
硅酸体由于以硅质成分为主。
具有很强的抗风化能力,在植物体腐烂、分解、搬运、埋藏过程中能较完好地保存下来,其成分也较少受后生作用的改造。
在进行古环境重建中,是一种极好的指标。
长江三角洲地区晚第四纪古土壤中植物硅酸体的主要类型有反映暖湿气候的扇型、方型、长方型、长鞍型、短鞍型、竹节型、Y型、哑铃型、旋转导管型;反映冷干气候的棒型、帽型、尖型。
草本植物硅酸体在类型和数量上均占绝对优势,源于阔叶类木本植物的硅酸体数量仅占硅酸体总量的2%-10%。
2.2蕴含的古气候信息
植物硅酸体A值即古土壤植物硅酸体中反映暖湿气候的扇型、方型、长方型与反映冷干气候的棒型、帽型、尖型的含量比值。
自下向上总体呈减小趋势,表
明古土壤发育期间气候由暖湿向冷干转变(表明古土壤主要是在末次冰盛期前的海退过程中发育的)
根据植物硅酸体A值在古土壤各个层位的变化,可把当时的古气候分为两个期:古土壤下部至中部,A值波动明显指示该层段发育过程中气候曾有明显变化,为末次冰盛期之前海退发生后的气候转型时期;自中部向上,A值一致减小,反映气候趋于冷干,为气候转型期过后的稳定变化时期;上部,长江三角洲地区晚第四纪古土壤上部植物硅酸体A值并未记录气候明显转暖,推测末次冰盛期之后的海侵速度较快,古土壤尚未显著增厚就已被淹没,由此可见,末次冰盛期前的海退延时较长,尔后的海侵相对迅速,气候由暖变冷一个相对缓慢的过程,而由冷向暖转变却很迅速。
3 硬黏土与海平面升降的关系
硬黏土形成于末次亚间冰期向末次冰盛期过渡的时期, 从地层上讲,在LG 和PG海侵旋回之间,成土母质为河漫滩沉积,其母质的沉积及成土发育过程受海平面变化的控制,大致可分为三个阶段:
A,沉积与成土交替作用时期(大致相当于氧同位素3期):①前期,海平面下降,海岸线东移,洪水期间,河水漫滩,泥砂沉积;洪水过后,沉积物经受成土作用——在沉积与成土的交替作用下,古土壤剖面厚度不断增加。
②中后期,随着海平面下降,河床不断加深,加以气候趋于干冷,降水减少,河水漫滩次数逐渐减少,规模变小,古土壤厚度的增加不如前期显著,至海面降至接近最低之时,河水基本上不能溢出,洪泛沉积作用中止。
这一阶段是古土壤剖面增厚的主要时期B,暴露成土期(大致相当于氧同位素2期):由于洪水漫滩沉积作用中止,古土壤厚度不再明显增加,成土作用占主导地位,这一阶段的前期海平面不断下降,并降至最低之后,海平面回升,随着海平面的不断上升,海水内侵,至古土壤濒临被时,阶段2终止。
——硬黏土在这一阶段经受了长期统一的成土改造,最终在外观上表现为一个较厚的古土壤剖面,貌似单一土壤剖面。
C,淹埋期(大致相当于氧同位素1期):古土壤被海水淹没,成土作用结束,古土壤的沉积一成土发育过程终结,海相沉积物覆于古土壤层,早期成岩作用开始,古土壤层经受新的改造。
从另一角度来看,既然硬黏土这一古土壤的形成受到海平面的明显控制,那么,它则明显记录了海平面的变化及间冰期-冰期转换的过程。
硬黏土中蕴含的古环境信息的获得是通过对硬黏土若干指标的分析得到的,如,磁化率、植物硅酸体、有机元素、孢粉等指标。
本文主要叙述了硬黏土中植物硅酸体所蕴含的古气候信息及其硬黏土与海平面升降的关系。
在今后对硬黏土的研究过程中,笔者认为应做以下三方面的拓展:
第一,应加强对第二、第三硬黏土层的研究。
第二,目前对长三角南翼的硬黏土研究较多,北翼较少,今后应加强对北翼硬黏土的研究。
第三,应注重多指标的综合分析。