环境地球化学
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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。
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。
地球化学循环与环境保护地球是我们赖以生存的家园,而地球化学循环是维持地球生态平衡的重要机制之一。
地球化学循环指的是地球上各种元素和物质在不同环境中的循环过程。
它在地球的大气、水体、土壤以及生物体内发挥着重要的作用,对地球的自然环境和人类生活产生着深远的影响。
而环境保护则是指为了维护人类与自然环境的和谐共生而采取的一系列措施。
本文将探讨地球化学循环与环境保护之间的关系,并介绍一些与环境保护相关的地球化学循环措施和案例。
首先,地球化学循环与环境保护密切相关。
地球上的元素和物质以循环的方式存在于大气、水体、土壤和生物体中,这种循环过程对环境的质量和稳定性具有重要影响。
例如,水循环是地球上最基本的循环过程之一。
它包括蒸发、降水、地表径流和地下水循环等一系列过程。
水循环不仅影响着降雨量和地下水资源的供给,也与气候变化、生物圈功能等紧密相关。
因此,保护水资源、减少水污染等措施都是环境保护的重要方面,也是对地球化学循环的关注和保护。
其次,一些地球化学循环的控制和调节措施对环境保护具有重要意义。
例如,碳循环是地球化学循环中的一环,它涉及碳的吸收、释放和存储等过程。
碳循环通过植物的光合作用和海洋的吸收作用,帮助稳定大气中的二氧化碳含量,并影响全球气候变化。
环境保护中,减少碳排放、发展低碳经济等举措对减缓气候变化具有重要作用,从而保护了碳循环的稳定性。
此外,地球化学循环与环境污染的关系也值得关注。
由于人类活动的干扰和工业化发展,地球化学循环中的许多过程受到了破坏,导致环境污染的加剧。
例如,氮循环是地球化学循环中的重要循环之一。
人类活动引发的农业化肥的使用、工业废气的排放等,导致了大量的氮化合物进入到水体和土壤中,引发了水体富营养化和土壤酸化等环境问题。
因此,在环境保护中要加强对氮循环的监测和治理,以减少氮污染对环境的破坏。
在实践中,有一些地球化学循环措施和案例已经得到应用和验证。
例如,湿地恢复是一种保护水资源和生态系统的有效手段。
地球化学的应用环境保护与资源开发地球化学是研究地球上各种元素及其化学性质、存在形态以及地球各系统之间元素及同位素的迁移和转化过程的学科。
它在环境保护和资源开发中具有重要的应用价值。
本文将探讨地球化学在环境保护和资源开发领域的应用,以期为解决环境问题和合理利用资源提供科学依据。
1. 环境保护1.1 大气污染控制地球化学可以提供了解大气污染形成和物质迁移的基础知识。
通过研究大气污染物元素来源、迁移通量和转化规律,可以预测污染物的扩散范围和浓度分布,为大气污染的治理提供科学依据。
1.2 水体污染防治地球化学分析方法可以用于水体中污染物的检测和监测。
通过分析水体中的元素含量和同位素组成,可以判断水体污染的程度和污染物来源,指导水体污染的防治工作。
1.3 土壤污染修复地球化学分析可以揭示土壤中污染物的分布特征和迁移转化规律,为土壤污染修复提供科学依据。
通过地球化学方法,可以评估土壤中的重金属等有害物质的污染程度,了解其迁移和转化机制,并制定相应的修复方案。
2. 资源开发2.1 矿产资源勘探地球化学研究可以揭示矿床形成和矿物资源分布的规律。
通过分析矿石中的元素含量和同位素组成,可以判断矿床的成因和形成过程,为矿产资源的勘探提供指导。
2.2 油气资源开发地球化学在油气勘探开发中起着重要作用。
通过分析油气中的有机地球化学特征和同位素组成,可以判断油气的类型、成因和运移路径,并指导油气资源的开发利用。
2.3 地下水资源评价地球化学分析可以用于地下水资源的评价和管理。
通过分析地下水中的元素含量和同位素组成,可以判断地下水资源的来源、补给形式和水质特征,为地下水的开发利用提供科学依据。
总结:地球化学在环境保护和资源开发中发挥着重要的作用。
通过地球化学方法,我们可以了解污染物迁移转化规律,预测污染物的扩散范围和浓度分布,指导污染物的治理工作。
同时,地球化学还可以揭示矿床形成和矿物资源分布的规律,为矿产资源的勘探和开发提供科学依据。
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。
地球化学在环境科学中的应用探测污染源和监测环境变化地球化学在环境科学中的应用:探测污染源和监测环境变化地球化学是研究地球物质的化学成分及其在地球中的分布和变化规律的学科。
在环境科学领域,地球化学起着至关重要的作用,可以通过对污染物的分析和环境因素的监测来探测污染源并监测环境变化。
本文将介绍地球化学在环境科学中的应用,并重点讨论其在污染源探测和环境变化监测方面的作用。
一、污染源探测1. 地壳元素异常分布分析地球化学研究发现,地壳中不同元素的含量和分布具有一定的规律,当某一地区某种元素的含量超过了正常范围,往往暗示该地区存在污染源。
通过对土壤、岩石、水体等样品中元素含量的分析,可以追踪和探测污染物来源。
2. 各种污染物的化学指标分析地球化学方法还可以通过对不同污染物的化学指标进行分析,确定其来源和性质。
例如,通过对水体中重金属元素的分析,可以判断是否存在工业废水、矿山排放或农药污染等;通过对大气中挥发性有机化合物的分析,可以确定是否存在汽车尾气或工业废气的排放。
3. 元素同位素分析元素同位素分析是地球化学的重要分析手段之一。
通过分析样品中不同元素同位素的比例,可以确定污染物的来源和迁移路径。
例如,氮同位素分析可以判断是农业源还是工业源导致的水体富营养化;铅同位素分析可以区分不同来源的铅污染物。
二、环境变化监测1. 古环境重建地球化学方法可以通过分析岩石、沉积物中的元素和同位素组成,重建过去的环境变化。
例如,通过对冰芯中气泡内气体的同位素分析,可以重建过去的气候变化;通过对海底沉积物中微体化石的地球化学特征分析,可以了解古海洋环境的变化。
2. 大气污染的监测地球化学方法在大气污染监测中广泛应用。
通过分析大气中各种污染物的化学特征,可以评估大气污染的程度和对生态环境的影响。
例如,通过分析大气颗粒物中的化学成分,可以评估空气污染的来源和污染程度;通过对大气中二氧化碳同位素的分析,可以探测人类活动对大气中CO2浓度的影响。
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。
一、名词解释:
1.环境地球化学------是介于环境科学和地球化学之间的一门新兴边缘交叉学科,是研究化学元素和微量元素在人类赖以生存的周围环境中的含量、分布和迁移和循环规律的科学,并研究它们对人类健康造成的影响。
同时,还研究人类生产和消费活动对自然环境的这些地球化学规律造成的影响。
2.一次污染物与二次污染物--------在污染物中,直接排放到大气中的称为一次污染物,有些一次污染物质在大气中通过与其它物质发生反应,化合成新的污染物质,这种污染物称为二次污染物。
3.水体富营养化--------指湖泊、河流、水库等水体中氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。
4.土壤环境容量----------土壤允许承纳污染物质的最大数量。
5.酸雨-------是指PH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。
6.光化学烟雾------汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(CH)和氮氧化物(NOx)等一次污染物,在阳光的作用下发生化学反应,生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物,参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。
填空:
1.水体污染源和水体污染物:耗氧污染物、植物营养物、重金属、酚和氰类化合物、石油、农药、酸碱及无机盐类、放射性物质、病原微生物、热污染。
2.世界卫生组织根据现代医学、生物学和进化论的理论,把现代人的疾病分为四大类型,即遗传性疾病、先天性疾病、匮乏性疾病和现代病。
3.人体内元素分为四类:生命元素;毒性元素;无毒性稳定性元素;两性元素。
4.大气污染物的类型:SO2(二氧化硫)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO) 、碳氢化合物烃、醛等和颗粒物质。
选择:
1.几种重金属会导致哪些疾病?
汞Hg:水俣病;铬Cr6+:肺癌和鼻咽癌;镉Ge:骨痛病(痛痛病);
2.土壤的组成?
3.哪些属于一次或二次污染物?(有可能填空)
一次:碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)和微粒物质等。
二次:臭氧、过氧化乙酰硝酸脂(PAN)、硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶。
以及一些活性中间产物,如过氧化氢基(HO2)、氢氧基(OH)、过氧化氮基(NO3)和氧原子等。
4.
简述:
1.大气圈的结构?哪几层?
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。
5)外层(或逸散层):是指热层以上的大气层,即800km高度以上的大气层属散逸层。
2.光化学烟雾成因及化学步骤?酸雨成因?及化学步骤?
1】光化学烟雾是由汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染物,在阳光的作用下发生化学反应,生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物,参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物形成的。
1)污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应。
2)碳氢化合物被HO、O等自由基和臭氧氧化,导致醛、酮、醇、酸等产物以及重要的中间产物RO2、HO2、RCO等自由基的生成。
3)过氧自由基引起NO向NO2的转化,并导致O3和PAN等的生成
2】酸雨主要是人为的向大气中排放大量酸性物质造成的。
我国的酸雨主要是因大量燃烧含硫量高的煤而形成的,多为硫酸雨,少为硝酸雨,此外,各种机动车
排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。
4FeS2+11O2═高温═8SO2+2Fe2O3
2SO2+O2═2SO3(用五氧化二钒做催化剂该反应为可逆反应)
H2SO4(浓)+SO3═H2SO4·SO3(发烟硫酸)
3.大气污染的控制与防治步骤?(有可能填空)
(1)进行合理的工业布局(2)集中采暖供热,改善燃料结构
(3)进行燃料预处理,改进燃烧技术(3)用高烟囱和集合式烟囱排放
(4)机动车尾气排放治理
4.CO或CO2的来源?
环境中的碳氧化物都是由燃料燃烧产生的。
在燃料燃烧中,由于氧不充足就会生成一氧化碳;当氧充足时,则生成二氧化碳。
汽车发动机、炼铁炉、炼钢炉、炼焦炉、煤气发生炉以及工厂烟囱、家用煤气炉等都是它们的污染源,吸烟会成为室内CO和CO2的主要污染源。
5.水体污染物有哪些?
10大类:耗氧污染物、植物营养物、重金属、酚和氰类化合物、石油、农药、酸碱及无机盐类、放射性物质、病原微生物、热污染
6.水体富营养化的成因?现象?
●随着工农业生产的迅猛发展,人类向环境排放的“三废”中,除了一些直接
有毒和有害的元素及化合物外,还包括了大量的磷、氮等植物所需的营养物质,当水体中含有过量的植物营养物时,就会使水体加速发生富营养化。
●水体中植物营养物质含量增加,导致各种藻类等水生生物的大量繁殖,使
鱼类生活的空间越来越少,且藻类的种类数也越来越少,而个体数则迅速增加。
通常藻类以硅藻、绿藻为主转化为以蓝藻为主,而蓝藻有不少种有胶质膜,不适于作鱼料,而有一些则是有毒的。
藻类过度生长繁殖还将造成水中溶解氧的急剧变化。
藻类的呼吸作用和死亡藻类的分解作用的消耗的氧能在一定时间内使水体处于严重缺氧状态,从而严重影响鱼类生存
7. 水体污染物的迁移转化方向?
污染物进入水体后可能向以下几个方向转化:(1) 分散在水体中,逐渐稀释;(2) 分解和转化为其它物质;(3) 沉淀在底泥中;(4) 消耗水中的溶解氧,使水质恶化;(5) 富营养化。
8.几种主要重金属在水体中的迁移转化?
①汞的迁移转化
含汞废水排入天然水体后,常以一价离子(Hg+)、二价离子(Hg2+)、原子汞(Hg)和氧化汞(HgO)形式存在。
水溶性汞易被水中微粒吸附,并因此而沉淀。
只有少量汞存在于水中。
②镉的迁移转化
镉进入水体后,大部分被胶体和悬浮物吸附,或以某种形式沉淀到底泥中。
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9.水体污染的防治途径?(有可能填空)
1)制定水环境质量标准
2)控制污染源的排放总量
3)重视污水管网和污水处理厂的建设
4)充分利用水体的自净能力
10.土壤污染特点?(有可能填空)
(1)隐蔽性和滞后性
(2)累积性与地域性
(3)不可逆性和难以治理性
11.导致土壤污染的物质?污染类型?
污染物:(1)有机化合物(2)氮类和磷类化学肥料(3)重金属,如砷、镉、汞、铬、铜、锌、铅等(4)放射性,元素如铯、锶等(5)有害微生物(如肠细菌、炭疽杆菌、破伤风杆菌、肠寄生虫(蠕虫)、霍乱弧菌、结核杆菌等)。
污染类型:1】化肥的使用2】农药的使用3】污水灌溉4】废气排放5 】工厂废渣和城市垃圾
12.土壤的化学组成成分?
13.土壤重金属的迁移与转化?
14.重金属污染物在土壤中的存在形态?
(1)水溶态的;(2) 弱代换剂可代换的;(3) 强代换剂提取的;
(4) 次生矿物中的;(5) 原生矿物中的。
15.几种疾病及病因?
世界卫生组织根据现代医学、生物学和进化论的理论,把现代人的疾病分为四大类型,即遗传性疾病、先天性疾病、匮乏性疾病和现代病。
1)遗传性疾病是由于生殖细胞或受精卵里的遗传物质在结构或功能上发生了不利改变,从而使发育成的个体罹患的疾病。
2)先天性疾病是怀孕期间,在胚胎发育过程中,由于不利因素的影响造成的疾病。
这些不利因素影响了胎儿的正常发育,使得胎儿一出生就患有某种疾病。
3)匮乏性疾病又叫贫穷病,是由于人们所处环境的生活条件恶劣、营养不足、卫生条件差所导致的疾病。
4)现代病是典型的生活方式疾病。
是指人们因衣、食、住、行及娱乐等日常生活中的不良行为和社会、经济、精神、文化等方面的不良因素所导致的躯体或心理疾病。
16.人体内元素分为哪几类?
①生命元素
②毒性元素
③无毒性稳定性元素
④两性元素
生命元素包括两组元素:
⑴生命组成元素:H、C、N、O、Ca、P、K、S、Cl、Na、Mg、Si;
⑵生命必需元素:Fe、Cu、Zn、Mn、Co、I、Mo、Se、F、Cr、V、Ni、Br。