环境地球化学答案

环境地球化学答案
环境地球化学答案

1、名词解释

Pm10:是指大气中直径小于或等于10微米的颗粒物称为PM10,又称为可吸入颗粒物或飘尘。

Pm2.5:PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。

大气颗粒粒径:指大气颗粒的直径,粒径小于10微米的颗粒可以长期飘浮在空中,称为飘尘,其中10~0.25微米的又称为云尘,小于0.1微米的称为浮尘。而粒径大于10微米的颗粒,则能较快地沉降,因此称为降尘。

环境容量:环境容量(environment capacity)是在人类生存和自然生态系统不致受害的前提下,某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。或一个生态系统在维持生命机体的再生能力、适应能力和更新能力的前提下,承受有机体数量的最大限度。

生物吸附系数:是某元素在有机体(通常是植物)灰分中的含量与该元素在生长这种植物的土壤中的含量比例,它定量的反映了生物对环境中元素的吸收强度。

CO2温室效应:大气中的CO2浓度增加,允许太阳辐射能量穿透地球大气层,使地球表面变暖,当地球表面进行二次能量辐射时,温室气体CO2又将这些能量重新发射回地面,使地球发生可感觉到的温度升高,这就是CO2温室效应。

2、环境地球化学的特点及主要研究内容:

环境地球化学的重要任务之一就在于及时地研究现代环境化学变化的过程和趋势,在原来地球化学的基础上,更加深入地研究组成人类环境的各个系统的地球化学性质。人为散发的污染物在环境中不断发生空间位置的移动和存在形态的转化。这种迁移转化的结果,可以向着有利的方向发展,如污染物被稀释、扩散、分解,甚至消失;也可以向着不利的方向发展,如污染物在某些条件下积累起来,转变成为持久的次生污染物。污染物在环境中的存在形态可以通过各种化学作用不断发生变化,如溶解、沉淀、水解、络合与整合、氧化、还原、化学分解、光化学分解和生物化学分解等。

环境地球化学主要研究人类环境的化学性质、研究污染物在环境中的迁移转化规律、研究环境中的化学物质对生物体和人体健康的影响三个方面。

3、地方性的甲状腺肿瘤:

(一)碘缺乏

现已公认缺碘是引起地方性甲状腺肿大的主要原因。地方性甲状腺肿多见于离海远、地势高的地区,这些地区土壤里含碘甚少,是引起地方性甲状腺肿的主要原因。机体缺碘时不能合成足够的甲状腺激素,反馈引起垂体TSH的分泌增加,血中TSH水平升高,刺激甲状腺肥大增生。

(二)致甲状腺肿物质

常见的致甲状腺肿食物有卷心菜、核桃、木薯及含钙过多或含氟过多的饮水等。药物如硫脲类药,磺胺药,锂盐、钴盐及高氯酸盐等等。它们可以抑制碘离子的浓集或碘离子有机化。

(三)高碘

我国部分沿海地区发现常年饮用含高碘的水致甲状腺肿,其发生机理为碘摄食过多、过氧化物酶的功能基可能过多的被占用,从而影响了酪氨酸氧化,因而碘的合机化过程受阻,甲状腺呈代偿性肿大。

4、将有机污染物远程迁移分类:

有机污染物在土壤中主要以挥发态、自由态、溶解态和固态4种形态存在,而且绝大多数有机污染物都属于挥发性有机污染物。这些挥发性有机污染物通过挥发、淋浴和由浓度梯度产生扩散等在土壤中迁移或逸入空气、水体中,或被生物吸收迁出土体之外,进而对大气、水体、生态系统和人类的生命造成极大的危害。

⑴.污染物在水中的迁移转化

有机污染物一般通过吸附作用,挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降解作用等过程进行迁移转化。

⑵. 污染物在土壤中的迁移转化

有机污染物在土壤中迁移转化问题实质上是水动力弥散问题。

有机污染物进入地下水系统要经过三个阶段:通过包气带的渗漏;由包气带进一步向包水带扩散;进入包水带中污染地下水。有机污染物进入包气带中使土壤饱和后在重力作用下向潜水面垂直运移。在向下运移的过程中一部分滞留在土壤的孔隙中,对土壤也构成了污染。有机污染物进一步进入地下水中,导致地下水污染。

⑶.污染物在大气中的迁移转化

污染物进入大气后,一般首先通过风力扩散、气流扩散,干沉降和颗粒物的湿沉降等因素作迁移运动;同时在适当条件下发生各种转化反应(光化学反应)。

5、持久性有机污染物的种类:

定义

持久性有机污染物,英文缩写为POPs,是指具有高毒性,进入环境后难以降解,可生物积累,能通过空气、水和迁徙物种进行长距离越境迁移并沉积到远离其排放地点的地区,随后在那里的陆地生态系统和水域生态系统中积累起来,对当地环境和生物体造成严重负面影响的天然或人工合成的有机物。

性质

国际上公认POPs具有下列4个重要的特性:(1)环境持久性:由于POPs对生物降解、光解、化学分解作用有较高的抵抗能力,它们难于被分解。(2)生物累积性:由于其具有低水溶性、高脂溶性的特点,它能在生物体脂肪组织中进行生物积累,在动物和人体内达到中毒的浓度。(3)远距离迁移能力:能通过蒸发作用

在大气环境中远距离迁移,导致全球范围的污染传播。(4)高毒性:POPs大都具有“三致(致癌、致畸、致突变)”效应。

种类首批列入《斯德哥尔摩公约》受控名单的12种POPs分为3类:

一类是有意生产——有机氯杀虫剂:滴滴涕、氯丹、灭蚁灵、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、毒杀芬;二类是有意生产--工业化学品:六氯苯和多氯联苯;三类是无意排放——工业生产过程或燃烧生产的副产品:二恶英(多氯二苯并-对-二恶英)、呋喃(多氯二苯并呋喃)。

据致癌作用分类:二恶英中的一种(TCDD)被列为I类(人体致癌物),多氯联苯(PCBs)混合物被列为IIA类(较大可能的人体致癌物),氯丹、滴滴涕、七氯、六氯苯、灭蚁灵、毒杀芬被列为IIB类(可能的人体致癌物)。

危害

持久性有机污染物能对野生动物和人体健康造成严重危害。

对免疫系统的危害:POPs会抑制免疫系统的正常反应、降低生物体的病毒抵抗能力。

对内分泌系统的危害:多种POPs被证实为潜在的内分泌干扰物质。

对生殖和发育的危害:生物体暴露于POPs会出现生殖障碍、先天畸形、机体死亡等现象。

问答:

1、元素的形态分析的意义:

元素的形态是指某一元素以不同的同位素组成、不同的电子组态或价态以及不同的分子结构等存在的特定形式。元素形态又分为物理形态和化学形态,一般意义上所说的元素形态泛指化学形态,元素形态不同于元素价态。

元素的形态分析在环境和生物分析中特别重要,因为元素在环境中的迁移、转化规律及最终归宿,元素的毒性、有益作用及其在生物体内的代谢行为在相当大程度上取决于该元素存在的化学形态,也在一定程度上与相关形态物质的溶解性和挥发性有关。元素总量或者浓度的相关信息已经不能满足环境和生命科学研

(1)在污染物迁移转化规律研究中具有的意义及重要性

污染物在环境中的迁移转化规律并不取决于污染物的总浓度,而是取

决于他们化学形态的本性。如:在森林土壤中,2价的阳离子铅很少

究的需要,有时候甚至会给出一些错误的信息。由于降水作用被淋溶

而迁移,而4价的铅则容易流失,显然仅以铅的总量来研究森林土壤

中铅的行为时不科学的。此外土壤中3价砷比5价砷易溶4-10倍。

金属的有机化合物使金属的挥发性增加,提高了金属扩散(迁移)到

大气圈的可能。

(2)在环境毒理学、环境医学及生命科学研究中所具有的意义及重要性

无机元素特别是痕量重金属的环境效应和微量元素的生物活性,不仅与其总量有关,更大程度上由其形态决定,不同的形态其环境效

应或可利用性不同。

①不同化学形态的重金属,其毒理特性的一般规律为:

1..重金属以自然形态转化为非自然状态时,毒性增加

2..离子态毒性常大于络合态;

3..金属有机态大于无机态;

4..价态不同,毒性不同;

5..金属羰基化合物常常剧毒。

②不同的化学形态,对生物体的可利用性不一样

2、地下水为什么有自净能力?

水体自净的定义有广义与狭义两种:广义的定义指受污染的水体,经过水中物理、化学与生物作用,使污染物浓度降低,并恢复到污染前的水平;狭义的定义指水体中的微生物氧化分解有机物而使得水体得以净化的过程。

水体自净主要通过三方面作用来实现。

物理作用

物理作用包括可沉性固体逐渐下沉,悬浮物、胶体和溶解性污染物稀释混合,浓度逐渐降低。其中稀释作用是一项重要的物理净化过程。

化学作用

污染物质由于氧化、还原、酸碱反应、分解、化合、吸附和凝聚等作用而使污染物质的存在形态发生变化和浓度降低。

生物作用

由于各种生物(藻类、微生物等)的活动特别是微生物对水中有机物的氧化分解作用使污染物降解。它在水体自净中起非常重要的作用。

水体中的污染物的沉淀、稀释、混合等物理过程,氧化还原、分解化合、吸附凝聚等化学和物理化学过程以及生物化学过程等,往往是同时发生,相互影响,并相互交织进行。一般说来,物理和生物化学过程在水体自净中占主要地位。

3、环境中污染物源解析有哪些主要手段,原理?

污染物源解析最早起源于大气污染的研究,近年来逐渐应用到水环境及土壤等研究领域。受体模型就是通过检测排放源和受体样品的物理、化学性质,定性识别对受体有贡献的污染源并定量计算各污染源的分担率,被视为现阶段源解析工具中最有价值的模型。目前,水环境和土壤环境中污染物源解析的研究中,

受体模型主要包括定性和定量两类。定性方法直接利用污染物的化学性质或某些化学参数来辨析污染源,如比值法等;定量方法则利用数学分析手段进行源解析,如化学质量平衡法、多元统计法、混合方法、分子标志物与同位素技术法等,其中化学质量平衡法,多元统计法的方法相对成熟。大气环境中,通过对大气颗粒物的观测,主要采用化学质量平衡法、元素富集因子分析法和因子解析法进行源解析。

论述:

1、试论土壤污染物的主要类型,危害及治理思路

污染物类型:

土壤污染物有下列4类:①化学污染物。包括无机污染物和有机污染物。前者如汞、镉、铅、砷等重金属,过量的氮、磷植物营养元素以及氧化物和硫化物等;后者如各种化学农药、石油及其裂解产物,以及其他各类有机合成产物等。②物理污染物。指来自工厂、矿山的固体废弃物如尾矿、废石、粉煤灰和工业垃圾等。

③生物污染物。指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施(包括医院)排出的废水、废物以及厩肥等。④放射性污染物。主要存在于核原料开采和大气层核爆炸地区,以锶和铯等在土壤中生存期长的放射性元素为主。

危害:

污染物进入土壤的途径是多样的,废气中含有的污染物质,特别是颗粒物,在重力作用下沉降到地面进入土壤,废水中携带大量污染物进入土壤,固体废物中的污染物直接进入土壤或其渗出液进入土壤。其中最主要的是污水灌溉带来的土壤污染。农药、化肥的大量使用,造成土壤有机质含量下降,土壤板结,,更为严重的是土壤对污染物具有富集作用,一些毒性大的污染物,如汞、镉等富集到作物果实中,人或牲畜食用后发生中毒。土壤处于陆地生态系统中的无机界和生物界的中心,不仅在本系统内进行着能量和物质的循环,而且与水域、大气和生物之间也不断进行物质交换,一旦发生污染,三者之间就会有污染物质的相互传递。作物从土壤中吸收和积累的污染物常通过食物链传递而影响人体健康。

治理思路:

(一)科学地进行污水灌溉

工业废水种类繁多,成分复杂,有些工厂排出的废水可能是无害的,但与其

他工厂排出的废水混合后,就变成有毒的废水。因此在利用废水灌溉农田之前,应按照《农田灌溉水质标准》规定的标准进行净化处理,这样既利用了污水,又避免了对土壤的污染。

(二)合理使用农药重视开发高效低毒低残留农药

合理使用农药,这不仅可以减少对土壤的污染,还能经济有效地消灭病、虫、草害,发挥农药的积极效能。在生产中,不仅要控制化学农药的用量、使用范围、喷施次数和喷施时间,提高喷洒技术,还要改进农药剂型,严格限制剧毒、高残留农药的使用,重视低毒、低残留农药的开发与生产。

(三)合理施用化肥,增施有机肥

根据土壤的特性、气候状况和农作物生长发育特点,配方施肥,严格控制有毒化肥的使用范围和用量。

增施有机肥,提高土壤有机质含量,可增强土壤胶体对重金属和农药的吸附能力。如褐腐酸能吸收和溶解三氯杂苯除草剂及某些农药,腐殖质能促进镉的沉淀等。同时,增加有机肥还可以改善土壤微生物的流动条件,加速生物降解过程。

(四)施用化学改良剂,采取生物改良措施

在受重金属轻度污染的土壤中施用抑制剂,可将重金属转化成为难溶的化合物,减少农作物的吸收。常用的抑制剂有石灰、碱性磷酸盐、碳酸盐和硫化物等。例如,在受镉污染的酸性、微酸性土壤中施用石灰或碱性炉灰等,可以使活性镉转化为碳酸盐或氢氧化物等难溶物,改良效果显著。

因为重金属大部分为亲硫元素,所以在水田中施用绿肥、稻草等,在旱地上施用适量的硫化钠、石硫合剂等有利于重金属生成难溶的硫化物。

对于砷污染土壤,可施加Fe2SO43和MgCl2等生成FeAsO4、Mg NH4AsO4等难溶物减少砷的危害。另外,可以种植抗性作物或对某些重金属元素有富集能力的低等植物,用于小面积受污染土壤的净化。如玉米抗镉能力强,马铃薯、甜菜等抗镍能力强等。有些蕨类植物对锌、镉的富集浓度可达数百甚至数千ppm,例如,在被砷污染的土壤上谷类作物无法生存,但在其上生长的苔藓砷富集量可达1250×10-6。

总之,按照“预防为主”的环保方针,防治土壤污染的首要任务是控制和消除土壤污染源,对已污染的土壤,要采取一切有效措施,清除土壤中的污染物,控

制土壤污染物的迁移转化,改善农村生态环境,提高农作物的产量和品质,为广大人民群众提供优质、安全的农产品。

2、污水排放对环境的危害性、治理思路

㈠水体污染影响工业生产、增大设备腐蚀、影响产品质量,甚至使生产不能进行下去。水的污染,又影响人民生活,破坏生态,直接危害人的健康,损害很大。

(1)对人的健康的危害

水污染后,通过饮水或食物链,污染物进入人体,使人急性或慢性中毒。砷、铬、铵类、笨并(a)芘等,还可诱发癌症。被寄生虫、病毒或其它致病菌污染的水,会引起多种传染病和寄生虫病。重金属污染的水,对人的健康均有危害。被镉污染的水、食物,人饮食后,会造成肾、骨骼病变,摄入硫酸镉20毫克,就会造成死亡。铅造成的中毒,引起贫血,神经错乱。六价铬有很大毒性,引起皮肤溃疡,还有致癌作用。饮用含砷的水,会发生急性或慢性中毒。砷使许多酶受到抑制或失去活性,造成机体代谢障碍,皮肤角质化,引发皮肤癌。有机磷农药会造成神经中毒,有机氯农药会在脂肪中蓄积,对人和动物的内分泌、免疫功能、生殖机能均造成危害。稠环芳烃多数具有致癌作用。医.学教育网搜集整理氰化物也是剧毒物质,进入血液后,与细胞的色素氧化酶结吸中断,造成呼吸衰竭窒息死亡。我们知道,世界上80%的疾病与水有关。伤寒、霍乱、胃肠炎、痢疾、传染性肝类是人类五大疾病,均由水的不洁引起。

(2)对工农业生产的危害

水质污染后,工业用水必须投入更多的处理费用,造成资源、能源的浪费,食品工业用水要求更为严格,水质不合格,会使生产停顿。这也是工业企业效益不高,质量不好的因素。农业使用污水,使作物减产,品质降低,甚至使人畜受害,大片农田遭受污染,降低土壤质量。海洋污染的后果也十分严重,如石油污染,造成海鸟和海洋生物死亡。

(3)水的富营养化的危害

在正常情况下,氧在水中有一定溶解度。溶解氧不仅是水生生物得以生存的条件,而且氧参加水中的各种氧化-还原反应,促进污染物转化降解,是天然水体具有自净能力的重要原因。含有大量氮、磷、钾的生活污水的排放,大量有机物在水中降解放出营养元素,促进水中藻类丛生,植物疯长,使水体通气不良,溶解氧下降,甚至出现无氧层。医.学教育网搜集整理以致使水生植物大量死亡,水面发黑,水体发臭形成“死湖”、“死河”、“死海”,进而变成沼泽。这种现象称为水的富营养化。富营养化的水臭味大、颜色深、细菌多,这种水的水质差,不能直接利用,水中断鱼大量死亡。

㈡关于水污染的治理思路

我国是在经济技术相对落后的情况下实现经济快速发展的。人口基数大,人均资源少,环境污染和生态破坏的防治将是一项长期的战略任务。特别是水环境污染问题的解决不可能一蹴而就,需要经过一个艰苦的治理过程。因此,我们必须在认真总结“九五”期间水污染防治经验教训的基础上,借鉴世界一切成功的经验,结合我国的具体情况,不断加强政策创新、制度创新和技术创新,逐步走出一条具有中国特色的水污染防治道路。

⑴在决策中控制新的水环境问题产生

国家和地方各级政府,在确定经济发展速度、制定国民经济和社会发展计划、资源开发计划、区域开发计划,以及制定经济技术政策,进行重大经济决策时,应当对实施这些决策可能产生的环境影响做出科学评价,评价的结论作为各级决策的依据。在决策中综合考虑环境、经济和社会因素,统筹兼顾,使发展对环境的影响降低到最小。建立科学的评价指标体系,设置专门的评价审议机构,并使这一制度法制化,逐步建立起依法决策的运行机制。

区域经济的发展要充分考虑水资源保护。限制缺水地区发展耗水型产业,调整缺水地区的产业结构,严格控制高耗水、高耗能和重污染的建设项目。近期应重点调整北方缺水地区的产业结构,防止水资源短缺问题进一步加剧。生态环境脆弱

地区的经济发展应考虑为生态用水留有余地,防止因过度开发导致下游地区河湖萎缩、土地沙化、生态退化。在水源地区,引导和组织水源地生态经济体系建设,避免水源地区经济发展导致下游城市水源污染。

⑵资源的开发和利用要坚持开源节流并举的方针

大力开展节水活动,采取有效措施,减少水消耗。有组织地推行节水、高效的农灌技术;完善科学的农业用水管理措施,尽快改变农业生产大量耗水的局面。制定单位产品用水定额和水重复利用率考核指标,建立工业用水考核制度;明确规定冷却水及工艺用水等工业废水必须循环利用和再生利用;大力发展水的闭路循环使用,最大限度地减少废水排放量。

在开展节约用水,解决我国水资源短缺的同时,全面加强水污染防治,特别是重点流域的水污染防治。流域治理的重点在城市,城市工业废水和生活污水的治理,要走集中与分散治理相结合和废水资源化路子。因地制宜地建设污水处理设施,处理后的污水要用于工业冷却水、城市景观和园林绿地用水等。

⑶建立和完善资源有偿使用制度和价格体系

国家有关部门应抓紧组织开展资源定价研究,有计划地对关系国计民生的重要资源和国家稀缺资源制定分类指导的价格政策,尽快改变“资源无价”,资源产品低价的不合理状况,使水资源价格体现资源价值、资源利用和污染防治费用。同时,积极推进水资源资产化管理进程,加强资源核算体系的研究,为逐步将水资源核算纳入国民经济核算体系创造条件。

⑷完善环境经济政策

抓紧制定有利于环境保护的环境经济政策,进一步强化市场经济体制下的环境经济手段。尽快提高排污费标准,使之高于污染治理成本;制定水污染防治相关政策,建立资源更新的补偿机制;全面实现“污染者付费”的原则,在用水收费中,普遍增加污水处理费,作为城市污水处理厂运行费用;环境保护作为“市场失效”的领域,特别是环境科技研究与开发、环境保护基础设施建设等,国家应加强产业政策支持。同时,鼓励和推动环境保护基础设施建设和管理的企业化。

积极建立环境税收制度。扩大资源税的征收范围,对地下水等稀缺资源征收资源税;对新建污染项目征收固定资产投资方向调节税,控制结构型污染;对现行排污费与费改税进行利弊分析,探索征收污染附加税;对从事城市污水处理的企业实行零税率;对生产再生资源和利用再生资源生产的产品,应给予税收减免的优惠。

⑸大力推行清洁生产

工业部门要加快产业结构调整,合理调整工业布局,推动资源消耗小、效益高的高新技术产业发展。结合技术改造推行以清洁原料、清洁生产过程和清洁产品为主要内容的清洁生产。要把清洁生产当作在可持续发展战略指导下的一次工业企业的全面改造,在全国所有工业企业推行清洁生产。通过加强环境管理审计,建立科学的管理体制,促进我国工业向新的技术基础转移,以集约方式提高质量,降低消耗,增加经济效益。并在此基础上逐步建立我国资源节约型生态工业生产体系。

⑹加强农村面源污染的防治

农村要推行以改善农业生态环境,加快农村经济发展为主要内容的生态农业生产体系。全面推广种植业、养殖业、加工业合理配置的“大农业”生产模式,注重农、林、牧、副、渔各业全面发展,农、工、商综合经营。把现代化科学技术和传统农业精华有机结合起来,逐步增加有机肥料的使用,减少化肥、农药的使用。开发生物农药技术,推广以菌治虫、以虫治虫的生物技术替代农药。目前,我国已有2000多个生态农业试点,应当在总结经验的基础上,把推行生态农业作为农村经济发展中的一场革命,在全国广大农村普遍展开。逐步把农村富余劳动力从污染型乡镇工业转移到生态农业建设上来。县、乡两级政府要制定生态农业建设规划,国家有关部门要加强技术推广,有计划地在全国乡、村培养一批技术骨干,指导农民发展生态农业。

⑺加快城镇污水处理厂建设,大力发展环保产业

改革现行城市污水处理体制,实现污水处理厂建设和运营的社会化、市场化、企业化。污水处理厂的建设要引入竞争机制,按照“谁投资谁所有,谁管理谁受益”的原则,建立多元化投资建设、企业化运营管理、社会共同负担费用、政府给予必要的政策扶持的模式。积极探索城镇给排水建设和运营一体化的管理体制。逐步使政府从直接管理污水处理设施的建设和运行中解脱出来,让污水处理真正走向市场。

环保产业的发展应当成为国民经济新的增长点。国家应制定扶持环保产业发展的经济政策,在投资、信贷、税收等方面给予优惠;鼓励一部分产品过剩的企业转向环保产品生产和服务;组建环保产业集团,尽快形成产业规模;抓紧培育环保市场,把原来政府管理的环保服务事业推向市场。同时,要加强环境科学研究,组织开展高浓度有机废水处理等急需的重点水处理技术攻关;加速污染防治和生态工程成套设备的国产化,改变我国环保产业落后的现状,以适应我国污染防治的需要。

3、全球气候变化的原因

气候变化是指气候平均值和离差值两者中的一个或两者同时随时间出现了统计意义上的显著变化。平均值的升降,表明气候平均状态的变化;离差值增大,表明气候状态不稳定性增加,气候异常愈明显。

引起气候系统变化的原因有多种,概括起来可分成自然的气候波动与人类活动的影响两大类。前者包括太阳辐射的变化,火山爆发等;后者包括人类燃烧

化石燃料以及毁林引起的大气中温室气体浓度的增加,硫化物气溶胶浓度的变化,陆面覆盖和土地利用的变化等。

1、自然因素引起的全球气候变化

气候系统所有的能量基本上来自太阳,所以太阳能量输出的变化被认为是导致气候变化的原因之一,也可以说太阳辐射的变化是引起气候系统变化的外因。引起太阳辐射变化的另一原因是地球轨道的变化(米兰科维奇理论)。地球绕太阳轨道有三种规律性的变化,一是椭圆形地球轨道的偏心率(长轴与短轴之

比)以10万年的周期变化;二是地球自转轴相对于地球轨道的倾角在21.6°~24.5°间变化,其周期为41000年;三是地球最接近太阳的近日点时间的年变化,即近日点时间在一年的不同月份转变,其周期约为23000年。另一个影响气候变化的自然因素是火山爆发。火山爆发之后,向高

空喷放出大量硫化物气溶胶和尘埃,可以到达平流层高度,它们可以显著的反射太阳辐射,从而使其下层的大气冷却。

2、人类活动引起的全球气候变化

人类活动加剧了气候系统变化的进程。人类活动引起的全球气候变化,主要包括人类燃烧化石燃料,硫化物气溶胶浓度的变化,陆面覆盖和土地利用的变化(如毁林引起的大气中温室气体浓度的增加)等。人类活动排放的温室气体主要有6种,即二氧化碳(CO)2,甲烷(CH)4,氧化亚氮(N2O),氢氟碳化物(HFCS),全氟化碳(PFCS)和六氟化硫(SF)6,其中对气候变化影响最大的是二氧化碳。它产生的增温效应占所有温室气体总增温效应的63%。且在大气中的存留期很长,最长可达到200年,并充分混合,因而最受关注。温室气体的增加主要是通过温室效应来影响全球气候或使气候变暖的。地球表面的平均温度完全决定于辐射平衡,温室气体则可以吸收地表辐射的一部分热辐射,从而引起地球大气的增温,也就是说,这些温室气体的作用犹如覆盖在地表上的一层棉被,棉被的外表比里表要冷,使地表辐射不至于无阻挡地射向太空;从而使地表比没有这些温室气体时更为温暖。

东华理工大学水文地球化学试卷

2006-2007第一学期《水文地球化学》期末试卷(B)-参考答案班级()学号()姓名() 一、名词解释(每题3分,共21分) 1、盐效应:矿物在纯水中的溶解度低于矿物在高含盐量水中的溶解度,这种含盐量升高而使矿物溶解度增大的现象。 2、阳离子交替吸附作用:在一定条件下,岩石颗粒吸附地下水中的某些阳离子,而将其原来吸附的某些阳离子转入水中,从而改变了地下水的化学成分,这一作用即为阳离子交替吸附作用。 3、氧化垒:在还原条件被氧化条件激烈交替的地段上所形成的地球化学垒。 4、侵蚀性CO2:当水中游离CO2大于平衡CO2时,水中剩余部分的CO2对碳酸盐和金属构件等具有侵蚀性,这部分即为侵蚀性CO2。 5、TDS:指水中溶解组分的总量,它包括溶于水中的离子、分子及络合物,但不包括悬浮物和溶解的气体。 6、硅质水与硅酸水:SiO2含量大于50mg/L的水称为硅质水(1.5分);在阴离子中,HSiO3-占阴离子首位(按mol%计算)的水称为硅酸水(1.5分)。 7、硬度:是以水中Ca2+和Mg2+来量度,其计算方法是以Ca2+和Mg2+的毫克当量总数乘以50,以CaCO3表示,其单位为mg/L。 二、填空(每题1分,共14分) 1、Fe2+在(酸)性中迁移强,而在(碱)性中迁移弱。 2、地球化学垒按成因可分为(机械)垒、(物理化学)垒、(生物)垒和(复合)垒。 3、碱度主要决定于水中的(HCO-3,CO2-3)的含量。硬度是以(Ca2+,Mg2+)的毫克当量总数乘以50,而暂时硬度是以(HCO-3,CO2-3)的毫克当量总数乘以 50。 4.大气CO2的δ13C平均值是(-7‰),而土壤CO2的δ13C平均值是( -25‰)。5.标型元素的标型程度取决于(元素的克拉克值)和(它的迁移能力)。 6.弥散作用包括(分子扩散),(对流扩散迁移)和(渗透分散)。 7、SiO2和Na/K地热温度计适用的温度范围分别为(0~250℃)和(150~350℃)。8.近代火山型浅部地下热水的水化学类型为(SO2-4SO2-4 -Cl),而深部地下热水的水化学类型为(Cl-HCO-3)。 9.海水的水化学类型为(Cl-Na),而海成存封水的水化学类型为(Cl-Na -Ca)。 10、水对离子化合物具有较强的溶解作用,是由于水分子具有较强的(介电)效应所致,水的沸点较高,是由于水分子间(氢键)的破坏需要较大的能量。 11、在35℃下,pH=7的地下水是(碱)性。在天然水化学成分的综合指标中,体现水的质量指标的有(TDS,硬度,含盐量或含盐度,电导率),而表征水体系氧化还原环境状态的指标有(COD,BOD,TOC,Eh)。 12、迪拜—休克尔公式的使用条件是离子强度小于(0.1mol/L),而戴维斯方程的使用条件是离子强度小于(0.5mol/L)。 13、空气迁移的标型元素主要决定环境的(氧化还原)条件,而水迁移的标型元素主要决定环境的(酸碱)条件 14、在氮的化合物中,(NO-2,NH4+)可作为地下水近期受到污染的标志,而(NO-3)可作为地下水很早以前受到污染的标志。

勘查地球化学习题集答案

地球化学找矿习题集 一、填空题 1.地球化学找矿具有对象的微观化,分析测试技术是基础,擅于寻找隐伏矿体和准确率高、速度快、成本低。的特点。 2.地球化学找矿的研究物质主要是岩石、土壤、水系沉积物、水、气体和生物。 3.地球化学找矿的研究对象是地球化学指标(或物质组成)。 4.应用地球化学解决地球表层系统物质与人类生存关系。 5.应用地球化学研究方法可以分为现场采样调查评价研究与实验研究。 6.元素在地壳的分布是不均匀的,不均匀性主要表现在空间和时间两方面。 7.克拉克值在0.1%以下的元素称为微量元素,其单位通常是ppm(或 10-6)。 8.微量元素的含量不影响地壳各部分基本物理、化学性质,但是在特定的条件下,可以富集而形成矿床。 9.戈尔德施密特根据元素的地球化学亲和性,将元素分为亲铁元素、亲硫(亲铜)元素、亲氧(亲石)元素、亲气元素和亲生物元素。 10.元素迁移的方式主要有化学-物理化学迁移、机械迁移和生物-生物化学迁移。 11.热液矿床成矿过程中,成晕元素主要呈液相迁移,迁移方式主要有渗透迁移和扩散迁移两种。 12.影响元素沉淀的原因主要有PH变化、Eh变化、胶体吸附、温度变化和压力变化。 13.地壳中天然矿物按阴离子分类,常见有含氧化合物、硫化物、卤化物和自然元素。 14.地球化学异常包括异常现象、异常范围、异常值三层含义。 15.地球化学省实质是以全球地壳为背景的规模巨大的一级地球化学异常。 16.地壳元素的丰度是指地壳中化学元素的平均含量,又称为克拉克值。 17.地壳中元素的非矿物赋存形式包括超显微非结构混入物、类质同象结构混入物、胶体或离子吸附和与有机质结合。 18.风化作用的类型包括化学风化、物理风化和生物风化。

地球化学调查样品—三氧化二铁的测定—萃取光度法

FHZDZDQHX0065 地球化学调查样品三氧化二铁的测定萃取光度法 F-HZ-DZ-DQHX-0065 地球化学调查样品—三氧化二铁的测定—萃取光度法 1 范围 本方法适用于水系沉积物、土壤、岩石中三价铁的测定。 测定范围:质量百分数为2%~10%三氧化二铁。 2 原理 试样置于聚四氟乙烯坩埚中,以邻菲啰啉、硫酸(1+2)、氢氟酸低温加热分解。加入硼酸,用8-羟基喹啉-氯仿溶液萃取溶液中的Fe3+,所得氯仿萃取液用光度法测定Fe3+。 3 试剂 3.1 无水硫酸钠。 3.2 硫酸(1+1)。 3.3 硫酸(1+2)。 3.4 氢氟酸(ρ 1.15g/mL)。 3.5 邻菲啰啉(C12H8N2·H2O)溶液,8g/L。含8g/L的邻菲啰啉的硫酸(1+2)溶液。 3.6 饱和硼酸溶液。 3.7 8-羟基喹啉溶液于88mL水中加入1g 8-羟基喹啉、10g柠檬酸钠、12mL冰乙酸,搅匀。 3.8 氢氧化钠,c(NaOH)=7mol/L。 3.9 乙酸-乙酸钠缓冲溶液,pH 4 称取32g无水乙酸钠,加入120mL冰乙酸,加水溶解后稀释至1000mL。搅匀。 3.10 8-羟基喹啉-氯仿溶液,5g 8-羟基喹啉用500mL氯仿溶解。 3.11 三氧化二铁标准溶液 称取0.1000g预先经120℃烘干的光谱纯三氧化二铁于烧杯中,加20mL盐酸(1+1),温热溶解后,冷却,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。此溶液1mL含100μg Fe2O3。 4 仪器 分光光度计。 5 试样的制备 试样应粉碎至粒度小于74μm,在室温下自然风干,待用。 6 操作步骤 6.1 空白试验 随同试样的分析步骤进行多份空白试验,所用试剂须取自同一瓶试剂。 6.2 称样量 称取0.05g试样,精确至0.0001g。 6.3 试样的测定 称取50mg试样于聚四氟乙烯坩埚中,加5mL 8g/L的邻菲啰啉的硫酸(1+2)溶液,加15滴氢氟酸,盖上坩埚盖,低温加热至试样分解完全。取下稍冷,加入5mL饱和硼酸溶液,加热至沸。冷却后用棉花过滤入100mL容量瓶中,用热水洗净坩埚、漏斗,冷却至室温后稀释至刻度,摇匀。 吸取10mL溶液于60mL分液漏斗中,加入2mL 8-羟基喹啉溶液。以下分析手续同标准曲线的绘制。 注:按50mg称样计算,FeO含量为8%时对测定无影响。 6.4 标准曲线的绘制 1

地球化学期末考试总结

第一章绪论 1.地球化学的定义:地球化学是研究地球及子系统(含部分宇宙体)的化学组成、化学作用和化学演化的科学(涂光炽)。 2.地球化学研究的基本问题 第一: 元素(同位素)在地球及各子系统中的组成(量) 第二: 元素的共生组合和存在形式(质) 第三: 研究元素的迁移(动) 第四: 研究元素(同位素)的行为 第五: 元素的地球化学演化 第二章自然体系中元素的共生结合规律 1.元素地球化学亲和性的定义:在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选择地与某种阴离子结合的特性称为元素的地球化学亲和性。 2.亲氧元素、亲硫元素与亲铁元素的特点 (1)亲氧元素:能与氧以离子键形式结合的金属(半金属)元素称为亲氧元素。 特点:惰性气体结构;电负性小;离子键为主;生成热>FeO;主要集中在岩石圈。(2)亲硫元素:能与硫结合形成高度共价键的金属(半金属)元素称为亲硫元素特点:铜型离子;电负性较大;共价键为主;生成热

环境地球化学知识点

概念题 绪论(1/6) 环境问题由于人类活动或自然活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化,以及这种变化反过来对人类生产、生活和健康产生的影响。 环境容量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。 环境要素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。 环境背景值在未受人类活动干扰的情况下,各环境要素(大气、水、土壤、生物、光、热等)的物质组成或能量分布的正常值。 环境质量在一具体环境内,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。 环境质量评价按照一定的评价标准和评价方法对一定区域范围内的环境质量进行说明、评定和预测。 第一章岩石圈环境地球化学(0/0) 第二章土壤环境地球化学(1/9) 土壤覆盖在地球陆地表面和浅水水域底部,具有肥力,能够生长植物的疏松物质表层。 土壤圈覆盖于地球陆地表面和浅水域底部土壤所构成的一种连续体或覆盖层及其相关的生态环境系统。 成土过程地壳表面的岩石风化体及其搬运的沉积体,受其所处环境因素的作用,形成具有一定剖面形态和肥力特征的土壤的历程。 土壤酸度土壤酸性表现的强弱程度,以pH表示。 植物营养植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分,用以维持其生命活动。 土壤污染进入土壤的污染物积累到一定程度,引起土壤质量下降、性质恶化的现象。 土壤净化污染物在土壤中,通过挥发、扩散、吸附、分解等作用,使土壤污染物浓度逐渐降低,毒性减少的过程。 土壤质量评价单一环境要素的环境现状评价,是根据一定目的和原则,按照一定的方法和标准,对土壤是否污染及污染程度进行调查、评估的工作。

土壤中微量元素动植物体内含量很少、需要量很少的必需元素。 第三章水圈环境地球化学(2/11) 水圈地球表面或接近地球表面各类水体的总称。 水资源世界上一切水体,包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、土壤水、地下水及大气中的水分,都是人类宝贵的财富,即水资源。(广义)在一定时期内,能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体。(狭义) 水矿化度天然水中各种元素的离子、分子与化合物(不包括游离状态的气体)的总量。 水硬度水中钙和镁含量。 化学需氧量(COD)水样在一定条件下,氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量,以氧的mg/L表示。 高锰酸钾指数法(COD Mn)在一定条件下,以高锰酸钾为氧化剂,氧化水样中的还原性物质,所消耗的量以氧的mg/L来表示。 重铬酸钾指数法(COD Cr)在一定条件下,以重铬酸钾为氧化剂,氧化水样中的还原性物质,所消耗的量以氧的mg/L来表示。 生化需氧量(BOD)在有溶解氧的条件下,好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。 水体污染进入水体中的污染物含量超过了水体的自净能力,就会导致水体的物理、化学及生物特性的改变和水质的恶化,从而影响水的有效利用,危害人类健康的现象。 水体自净污染物质进入天然水体后,通过一系列物理、化学和生物因素的共同作用,使水中污染物质的浓度降低的现象。 水环境质量评价按照评价目标,选择相应的水质参数、水质标准和评价方法,对水体的质量利用价值及水的处理要求作出评定。 第四章大气圈环境地球化学(1/11) 大气圈包围在地球最外面的圈层,是由气体和气溶胶颗粒物组成的复杂的流体系统。 同温层从对流层顶以上到25km以下气温不变或微有上升的圈层。 逆温层从25km以上到50-55km,温度随高度升高而升高的圈层。 臭氧层地球上空10-50km臭氧比较集中的大气层, 其最高浓度在20-25km处。

环境土壤学试卷(期中考试)参考答案

三、名词解释:(每小题2分,共10分) 1、土壤质地:土壤中各粒级土粒含量的相对比例或质量分数,亦称土壤机械组成。 2、菌根:土壤中某些真菌与植物根的共生体。凡能引起植物形成菌根的真菌称为菌根真菌。 3、土壤的阳离子交换量:指每千克土壤或胶体吸附或代换周围溶液中阳离子的厘摩尔数,单位为cmol/1000g土。 4、土壤缓冲性能:指酸性或碱性物质加入土壤后,土壤具有缓和其酸碱反应变化的性能。 5、土壤肥力:指土壤为植物正常生长发育提供并协调营养物质和环境条件的能力。 四、简答题(每小题5分,共30分): 1、简述简述土壤圈的功能。 答:(1)对大气圈:频繁的水、热、气地交换和平衡,是全球气候变化的重要方面。 (2)对生物圈:支撑和调节生物过程,提供植物生长的养分、水分与适宜的物理条件,决定自然植被的分布与演替。 (3)对水圈:降水在陆地的重新分配、元素的生物地球化学行为和水分平衡、分异、转化及水圈的化学组成。 (4)对岩石圈:具有一定的保护作用,以减少其受各种外营力破坏,与岩石圈进行物质交换与地质循环。(依内容酌情给分) 2、简述土壤的物质组成。 答:矿物质、有机质、水分、空气和土壤生物。土壤是一个由固相、液相和气相组成的多孔多相分散体系。(依内容酌情给分)3、简述菌根的作用。 答:①通过无数细长菌丝和菌索吸收土壤中的营养和水分,扩大根系的吸收面积,提高吸收能力。 ②菌根分泌的多种酶,能分解土壤中的有机物和矿物质,并把它们转化为植物能吸收的养分。 ③菌根还能产生多种植物激素和生长调节物质,调控植物生理活动,促进植物健康的生长,提高植物的抗病性和生存能力。 ④菌根的形成,提高了土壤活性和肥力,改良了土壤。(依内容酌情给分) 4、简述土壤微生物的分布特点。 答:1)绝大多数微生物分布在土壤矿物质和有机质颗粒的表面,附着或缠绕在土壤颗粒上,形成无机-有机-生物复合体或无机-有机-生物团聚体。 2)根系周围的土壤(根际土壤)比根外土壤更有利于微生物的旺盛生长。 3)表层土壤中微生物数量一般要比底层高。 4)土壤微生物在分布上也有地域特点,在不同气候、植被、土壤类型下,微生物的类群、数量都有很大不同。 5)土壤微生物的类群和数量,随土壤熟化程度的提高而增多。 6)土壤是个不均质体,能同时为要求不同的多种微生物类群提供生存条件。因此,土壤中同时存在着各种类群的微生物。(依内容酌情给分) 5、简述影响土壤氧化还原体系的因素。 答:1)土壤结构(土壤通气性);2)微生物活动:好氧活动;3)易分解有机质的含量:好氧分解;4)植物根系的代谢作用:分泌物;5)土壤的pH:影响土壤Eh (每个因素1分) 6、何为盐基饱和度?其影响因素有哪些?

环境地球化学

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:

《普通地质学》试卷B_(答案).

《普通地质学》试卷(B 名词解释(每小题2分,共20分) 1. 丰度:化学元素在地球化学系统中的平均含量。 2. 冰期:气候寒冷时期,冰川发育,冰雪覆盖面积扩大的地史时期。 3. 条痕:矿物粉末的颜色。 4. 向斜:岩层向下凹陷的一个弯曲,核心部位岩层时代较新,两侧岩层时代依次变老。 5. 解理:矿物受力后沿一定方向规则裂开成光滑面的性质。 6. 向源侵蚀:使河流向源头方向加长的作用称河流的向源侵蚀作用。 7. 类质同像:矿物晶体结构中的某种原子或离子可以部分地被性质相似的它种原子或离子替代而不破坏其晶体结构,此种现象称为类质同像。 8. 地震烈度:地震对地面和建筑物的影响或破坏程度。 9. 死火山:人类历史以来未曾活动的火山。 10. 标准化石:具有在地质历史中演化快、延续时间短、特征显著、数量多、分布广等特点,对于研究地质年代有决定意义的化石。 填空题(每小题2分,共30分) 1. 古生物的研究对象是化石。与现代生物一样,根据生物之间的亲缘关系,古生物可划分为动物界和植物界。 2. 某地层产状测得为3100∠600,则其产状三要素分别是走向为400或2200,倾向为3100,倾角为600。 3. 影响风化作用的因素是气候、地形、岩石特征。

4. 根据岩石SiO2的含量,岩浆岩可以分为四大类,分别是:(1)超基性岩、SiO2为<45%;(2)基性岩、SiO2为45-52%;(3)中性岩、SiO2为52-65%;(4)酸性岩、SiO2>65%。 5. 新生代在生物演化史上,植物为被子植物时代,动物为哺乳动物(人类)时代。 6. 按照岩石的成因(形成方式),岩石分为三大类:岩浆岩、沉积岩、变质岩。 7. 世界主要地震活动带有环太平洋地震带、阿尔卑斯-喜马拉雅地震带(地中海-印尼带)、大洋中脊地震带等。 8.中生代包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪三个纪,其代号分别是、、。8. 早古生代包括三个纪,由老到新分别是寒武纪、奥陶纪、志留纪,其代号分别是888。 9. 断层要素主要有断层面、断层盘、断层线、断层位移等。 10.板块构造学说建立的基础是大陆漂移学说和海底扩张学说。 11. 根据断层两盘相对运动的方向分为正断层、逆断层及平移断层。 12.河谷形态的基本要素有谷坡、谷底、河床。 13. 海蚀地貌主要类型有:海岬、海湾、拱桥、海蚀柱、海蚀崖、海蚀洞穴、海蚀凹槽和海蚀沟谷等。 14. 地质学上计算时间的方法有两种,一是相对年代,另一是绝对年代。 15. 矿物摩氏硬度计中位于第3、第7和第8位的矿物分别为方解石、石英和黄玉。 三、判断题(正确打“√”,错误打“×”)(共7分)

环境地球化学考试复习重点

1. 环境背景值:指在不受污染的情况下,环境要素的平均化学成分。 2. 地球化学障:元素迁移过程中,物理-化学条件的急剧改变所引起的元素沉淀。 3. 等电pH值:当矿物颗粒不能带电荷时的PH值。 4. 生物地球化学循环:生物体所需要的营养元素在生物圈内不断地运转,他们沿着特定的途径,从非生物环境到生物有机体内,再从生物体回到非生物环境中去,从而构成元素的循环,这种循环叫做"生物地球化学循环", 5. 弥散现象:在多空的介质中,当两种流体相接触,某种物质从含量较高的物体中箱含量较低的物体迁移,是两种流体分界面处形成过度混合带,混合带不断扩大,趋向于成为均质的混合物质,这种现象称为弥散现象。 6.地下水的自净过程:污染物进入地下水,通过同周围的介质发生物理化学和生物化学等一系列的反应,使污染物质的组成发生变化,最终被净化,是地下水部分或完全恢复到原来的状态,这样的过程,称为地下水的自净过程。 7.浓缩作用:当水蒸发时,其中含盐分的量不减,则其浓度相对增大,这种作用称为浓缩作用 8.CO2的温室效应:二氧化碳可以让太阳辐射的可见光部分透过,但是能吸收地球在13-17um之间的再辐射,组织了热量向外层空间的散逸,保持了大气的温度,这就是所谓的CO2的温室效应。 9.化学需氧量(COD):在一定条件下,用一定的强氧化剂处理水样对所消耗的氧化剂量。 10.光化学烟雾:排入大气中的CO、NO等一次性污染物在光的作用下形成二次污染物,这两种的混合物所形成的烟雾污染现象。 11.混合作用:当两种或数种成分或矿化不同的地下水相遇时,新形成的地下水在成分与矿化度上与混合前不同,这种作用称为.混合作用。 12. 酸雨:是指PH值小于5.65的雨雪或其他形式的降水 13..生物半衰期:有毒物质降到最初摄入量一半所需要的时间 14. 溶质径流:地壳风化产物受水流溶蚀和冲刷并以真溶液和胶体溶液状态随水流前一的行为称为溶质径流。 1. 生命起源的前提条件有哪些?(8分) (1)在大气圈-水圈体系中必须没有游离的氧 (2)必须存在有对产生有机分子所必须的元素和催化剂 2. 在土壤样品采集中,一般采取哪几种方式? (8分) 答:(1)对角线法适用于污水灌溉或被废水污染的田块,由进水口倒出水口引对角线,按均匀间隔取3-5个点,并根据田块形状做适当修改。 (2)梅花形发适宜于面积较小、平坦、土质均匀的田块,取5-10个点。 (3)棋盘形法适宜于中等面积、平坦、形状完整,但土质较不均匀的田块,取10个以上的点。 (4)蛇形法适宜于面积大、地不太平坦、形状不规整的田块。 还可根据作物生长情况,结合土质、灌溉、施肥、施药等情况,划分为不同地段分别采样。 3. 地下水污染的主要途径是什么?(9分) (1)通过包气带渗入。这种途径是污染液从各种污染源地通过包气带想地下水面的渗透。这种污染途径的集体污染源包括:废水坑、污水池、沉淀池、污水渗坑、化粪池等;(2)从地表水体侧向渗入。由于大量未经处理的生活污水和工业废水排入河流,使许多河流收到

全国多目标区域地球化学调查进展与成果

国土资源大调查 全国多目标区域地球化学调查进展与成果 中国地质调查局 基础调查部 二〇一〇年七月

目 录 一、工作概况 (1) 二、完成情况 (1) 三、主要成果 (3)

一、工作概况 紧密围绕国民经济和社会发展需求,中国地质调查局于1999-2001年开始在广东、湖北、四川等省实施多目标区域地球化学调查试点工作。从2002年起,全国多目标区域地球化学调查工作正式启动。国土资源部先后与浙江、四川、湖南等18个省区采取部省政府间合作方式,共计投入经费67059.45万元,其中地方经费35809.45万元,占53.4%。2005-2008年,经由温家宝总理批示,财政部设立“全国土壤现状调查及污染防治专项”,由我部与环保部共同负责,目前我部到位经费27511万元,对多目标区域地球化学调查进行专项支持,调查工作扩大到全国31省(区、市)。 二、完成情况 全国多目标区域地球化学调查工作分为调查、评价和评估三个层次开展。 调查阶段:主要任务是掌握情况。全国共计部署450万平方公里调查面积,截至2009年底,已经完成160万平方公里,覆盖我国东、中部平原盆地、湖泊湿地、近海滩涂、丘陵草原及黄土高原等主要农业产区。全国投入地质科技人员500余人,采样人员十余万人,选定部级重点实验室23个,采用大型精密仪器测试地球化学样品60万件,分析3240

万个元素指标。基本查明我国土地有益和有害组分等54种元素指标组成、类型、含量、强度及其分布地区、范围和面积等,填补了我国长期以来土地各项元素指标的空白。 图1 全国多目标区域地球化学工作程度图 评价阶段:针对调查发现问题,按照长江流域、黄河流域、东北平原及沿海经济带等我国主要农业经济区域开展生态地球化学评价,对影响农业经济发展的肥力组分和重金属污染问题进行科学研究,旨在查清土地有益和有害组分成因来源、迁移转化、生态效应和变化趋势等,为土地质量评估提供科学依据。共计采集各类样品12万件,分析各项指标数以百万计。 评估阶段:依据调查和评价结果,根据各省区具体情况,

水文地球化学

水文地球化学研究现状、基本模型与进展 摘要:1938 年, “水文地球化学”术语提出, 至今水文地球化学作为一门 独立的学科得到长足的发展, 其服务领域不断扩大。当今水文地球化学研究的理论已经广泛地应用在油田水、海洋水、地热水、地下水质与地方病以及地下水微生物等诸多领域的研究。其研究方法也日臻完善。随着化学热力学和化学动力学方法及同位素方法的深入研究, 以及人类开发资源和保护生态的需要, 水文地球化学必将在多学科的交叉和渗透中拓展研究领域, 并在基础理论及定量化研究方面取得新的进展。 早期的水文地球化学工作主要围绕查明区域水文地质条件而展开, 在地下水的勘探开发利用方面取得了可喜的成果( 沈照理, 1985) 。水文地球化学在利用地下水化学成分资料, 特别是在查明地下水 的补给、迳流与排泄条件及阐明地下水成因与资源的性质上卓有成效。20 世纪60 年代后, 水文地球化学向更深更广的领域延伸, 更多地是注重地下水在地壳层中所起的地球化学作用( 任福弘, 1993) 。 1981 年, Stumm W 等出版了5水化学) ) ) 天然水化学平衡导论6 专著, 较系统地提供了定量处理天然水环境中各种化学过程的方法。1992 年, C P 克拉依诺夫等著5水文地球化学6分为理论水文地球化学及应用水文地球化学两部分, 全面论述了地下水地球化学成分的形成、迁移及化学热力学引入水文地球化学研究的理论问题, 以及水文地球化学在饮用水、矿水、地下热水、工业原料水、找矿、地震预报、防止地下水污染、水文地球化学预测及模拟中的应用等, 概括了20 世纪80 年代末期水文地球化学的研究水平。特别是近二十年来计算机科学的飞速发展使得水文地球化学研究中的一些非线性问题得到解答( 谭凯旋, 1998) , 逐渐构架起更为严密的科学体系。 1 应用水文地球化学学科的研究现状 1. 1 油田水研究 水文地球化学的研究在对油气资源的勘查和预测以及提高勘探成效和采收率等方面作出了重要的贡献。早期油田水地球化学的研究只是对单个盆地或单个坳陷, 甚至单个凹陷进行研究, 并且对于找油标志存在不同见解。此时油田水化学成分分类主要沿用B A 苏林于1946 年形成的分类。1965 年, E C加费里连科在其所著5根据地下水化学组分和同位素成分确定含油气性的水文地球化学指标6中系统论述了油气田水文地球化学特征及寻找油气田的水文地球化学方法。1975 年, A G Collins 在其5油田水地球化学6中论述了油田水中有机及无机组分形成的地球化学作用( 汪蕴璞, 1987) 。1994 年, 汪蕴璞等对中国典型盆地油田水进行了系统和完整的研究, 总结了中国油田水化学成分的形成分布和成藏规律性, 特别是总结了陆相油田水地球化学理论, 对油田水中宏量组分、微量组分、同位素等开展了研究, 并对油田水成分进行种类计算, 从水化学的整体上研究其聚散、共生规律和综合评价找油标志和形成机理。同时还开展了模拟实验、化学动力学和热力学计算, 从定量上探索油田水化学组分的地球化学行为和形成机理。 1. 2 洋底矿藏研究

地球化学综合考试答案

中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 地球化学课程综合测试3 学习层次:专升本时间:120分钟 一.名词解释 1.元素的地球化学迁移:当体系与环境处于不平衡条件时,元素将从一种赋存状态转变为另一种赋存状态,并伴随着元素组合和分布上的变化及空间上的位移,以达到与新环境条件的平衡,该过程称为元素的地球化学迁移。 2.能斯特分配定律:在一定的温度和压力条件下,微量元素在两共存相中的活度比为常数。3.盐效应:当溶液中存在易溶盐类时,溶液的盐度对元素的溶解度有影响。溶液中易溶电解质的浓度增大,导致其它化合物溶解度增大的现象,称为盐效应。 4.放射性同位素:能够自发地衰变形成其它核数,最终转变为稳定核数的同位素。 5.大陆地壳:地表向下到莫霍面,厚度变化在5-80km,分为上部由沉积岩和花岗岩组成的硅铝层,下部由相当于玄武岩、辉长岩或麻粒岩等组成的硅镁层两部分组成。 6.不相容元素:在一定的温度和压力条件下,在部分熔融或岩浆分异结晶过程中,在固相/熔体相中的总分配系数<<1的微量元素称为不相容元素。 7. Ce:表征Ce与REE整体分离程度的参数。其计算公式为:δCe=2Ce n/(La n+Pr n)(n 表示相对于球粒陨石标准化)。 8.元素丰度的奇偶规律:偶序数元素的丰度大于相邻奇序数元素的丰度,这一规律又被称为Oddo-Harkins(奥多-哈金斯)法则。 二.简答题 1. 大陆地壳组成研究的基本方法。 答:由于大陆地壳的物质组成在横向和纵向上都具有极度的不均一性,因此,研究大陆的浅部地壳和深部地壳的手段不尽相同。其中,对大陆地壳浅部组成研究的方法包括区域大规模取样法、简化取巧方法以及细粒碎屑沉积物法等等。而对大陆深部地壳的研究手段则主要包括研究火山岩中的角闪岩和麻粒岩包体,暴露地表的深部地壳断面,或利用地球物理勘探获取的地震波速与岩石化学组成之间的对应关系进行反演。 2. 简述能斯特分配定律及元素分配系数的涵义。地球化学上按总分配系数将元素在岩浆作用过程中的行为分为几类?它们各自的地球化学特点是什么?(要求各类别至少举两个元素为例)。 答:能斯特分配定律:在一定的温度和压力条件下,微量组分在两共存相中的活度比为常数。将微量元素在两相之间的活度笔直称之为分配系数(K D)。 按元素在岩浆作用过程中的行为分为相容元素、不相容元素。其中不相容元素进一步分为高场强和低场强元素。 相容元素指总分配系数大于1的元素,如Ni、Co、Cr,在岩浆作用中优先进入矿物相或残留固相;不相容元素指总分配系数小于1的元素,它们优先进入熔体相,其中将分配系数小于0.1的又称为强不相容元素。大离子亲石元素如K、Rb、Sr、Ba以及高场强元素如Nb、Ta、Zr、Hf为不相容元素的代表。 3. 活度积原理及其在地球化学研究上的意义。 答:定义在一定的温度下,难溶化合物中该化合物的离子浓度乘积得到的常数为活度积。所谓的活度积原理指的是在天然水中,金属元素首先选择形成活度积最小的化合物的阴离子

环境地球化学答案

1、名词解释 Pm10:是指大气中直径小于或等于10微米的颗粒物称为PM10,又称为可吸入颗粒物或飘尘。 Pm2.5:PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物。 大气颗粒粒径:指大气颗粒的直径,粒径小于10微米的颗粒可以长期飘浮在空中,称为飘尘,其中10~0.25微米的又称为云尘,小于0.1微米的称为浮尘。而粒径大于10微米的颗粒,则能较快地沉降,因此称为降尘。 环境容量:环境容量(environment capacity)是在人类生存和自然生态系统不致受害的前提下,某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。或一个生态系统在维持生命机体的再生能力、适应能力和更新能力的前提下,承受有机体数量的最大限度。 生物吸附系数:是某元素在有机体(通常是植物)灰分中的含量与该元素在生长这种植物的土壤中的含量比例,它定量的反映了生物对环境中元素的吸收强度。 CO2温室效应:大气中的CO2浓度增加,允许太阳辐射能量穿透地球大气层,使地球表面变暖,当地球表面进行二次能量辐射时,温室气体CO2又将这些能量重新发射回地面,使地球发生可感觉到的温度升高,这就是CO2温室效应。 2、环境地球化学的特点及主要研究内容: 环境地球化学的重要任务之一就在于及时地研究现代环境化学变化的过程和趋势,在原来地球化学的基础上,更加深入地研究组成人类环境的各个系统的地球化学性质。人为散发的污染物在环境中不断发生空间位置的移动和存在形态的转化。这种迁移转化的结果,可以向着有利的方向发展,如污染物被稀释、扩散、分解,甚至消失;也可以向着不利的方向发展,如污染物在某些条件下积累起来,转变成为持久的次生污染物。污染物在环境中的存在形态可以通过各种化学作用不断发生变化,如溶解、沉淀、水解、络合与整合、氧化、还原、化学分解、光化学分解和生物化学分解等。

地球化学调查

地球化学调查 3.1地热资源勘查各阶段宜进行地球化学调查,采用多种地球化 学调查方法,包括地热流体特有组分(F、SiO2、B、H2S 等)调查分析、氡气测量等,确定地热异常分布范围。3.2 具代表性的地热流体,宜采集地球化学样品,并适当采用 部分常温地下水、地表水及大气降水样品作为对照,分析 彼此的差异和关系。样品采集方法、要求遵照本规范附录 B。 3.3 测定代表性地热流体,常温地下水、地表水、大气降水中 稳定同位素和放射性同位素,推断地热流体的成因与年龄。 3.4 计算地热流体中Na/K、CI/B、CI/F、CI/SiO2等组分的重量 克分于比率,并进行水岩平衡计算,分析地热流体中矿物 资源的来源及其形成的条件。 3.5 对地表岩石和地热钻井岩芯中的水热蚀变矿物进行取样鉴 定,分析推断地热活动特征及其演化历史。 3.6 地球化学调查图件比例尺与地质调查比例尺一致。 7.7.1地热流体与岩土试验分析 7.7.1 在地热勘查中,应系统采取水、气、岩土等样品进行分析 鉴定,获取热储及地热流体的有关参数,各类样品按下述 要求采取:

a) 地热流体全分析:各勘查阶段的全部地热井和代表性泉点 均应采取; b) 气体分析:凡有气体逸出的地热井(泉)均应采取;中高 温地热井应采用井下压力采样器取样; C) 微量元素、放射性元素(U、Ra、Rn)、毒性成分的分析:按 每个储层采样,预可行性勘查阶段各取(1-2)个,可行性勘查阶段各取(3-5)个,开采阶段各取(5-7)个; d) 稳定同位素:可行性勘查阶段可取(1-2)个,开采阶段可 取(2-3)个; e) 放射性同位素:可行性勘查阶段每层热储各取(3-5)个, 开采阶段每层热储各取(5-7)个; f) 岩土分析样:采集典型热储和盖层岩样及包含水热蚀变的岩 土样品。 7.7.2 地热流体化学成分全分析项目包括:主要阴离子(HCO3-1、 CI-1、SO4-2、CO3-2)、阳离子(K+1、Na+1、Ca+2、Mg+2)、微量元素和特殊组分(F、Br、I、SiO2、B、H2S、AI、Pb、Cs、Fe、Mn、Li、Sr、Cu、Zu等)、放射性元素(U、Ra、Rn)及总a、总β放射性、PH值、溶解性总固体、硬度、耗氧量等。对高温热田应增加Hg、As、Sb、Bi、的测试,对温泉和浅埋热储应视情况增加污染指标如酶、氰等的分析,并根据不同的用途增加相关分析项目。 7.73 同位素分析:一般测定稳定同位素D(H2、18O、34S)和放射

水文地球化学试卷B卷

一、名词解释(每题3分,共21分) 1、盐效应:矿物在纯水中的溶解度低于矿物在高含盐量水中的溶解度,这种含盐量升高而使矿物溶解度增大的现象。 2、阳离子交替吸附作用:在一定条件下,岩石颗粒吸附地下水中的某些阳离子,而将其原来吸附的某些阳离子转入水中,从而改变了地下水的化学成分,这一作用即为阳离子交替吸附作用。 3、氧化垒:在还原条件被氧化条件激烈交替的地段上所形成的地球化学垒。 4、侵蚀性CO2:当水中游离CO2大于平衡CO2时,水中剩余部分的CO2对碳酸盐和金属构件等具有侵蚀性,这部分即为侵蚀性CO2。 5、TDS:指水中溶解组分的总量,它包括溶于水中的离子、分子及络合物,但不包括悬浮物和溶解的气体。 6、硅质水与硅酸水: SiO2含量大于50mg/L的水称为硅质水(1.5分);在阴离子中,HSiO3-占阴离子首位(按mol%计算)的水称为硅酸水(1.5分)。 7、硬度:是以水中Ca2+和Mg2+来量度,其计算方法是以 Ca2+和Mg2+的毫克当量总数乘以50,以CaCO3表示,其单位为mg/L。二、填空(每题1分,共14分)1、Fe2+在(酸)性中迁移强,而在(碱)性中迁移弱。 2、地球化学垒按成因可分为(机械)垒、(物理化学)垒、(生物)垒和(复合)垒。 3、碱度主要决定于水中的(HCO-3,CO2-3 )的含量。硬度是以( Ca2+,Mg2+)的毫克当量总数乘以50,而暂时硬度是以( HCO-3,CO2-3 )的毫克当量总数乘以 50。 4.大气CO2的δ13C平均值是(-7 ‰),而土壤CO2的δ13C平均值是( -25‰)。 5.标型元素的标型程度取决于(元素的克拉克值)和(它的迁移能力)。 6.弥散作用包括(分子扩散),(对流扩散迁移)和(渗透分散)。7、SiO2 和Na/K地热温度计适用的温度范围分别为( 0~250 ℃)和( 150~350 ℃)。 8.近代火山型浅部地下热水的水化学类型为(SO2-4 SO2-4 -Cl ),而深部地下热水的水化学类型为(Cl-HCO-3 )。 9.海水的水化学类型为( Cl-Na ),而海成存封水的水化学类型为(Cl-Na -Ca )。 10、水对离子化合物具有较强的溶解作用,是由于水分子具有较强的(介电)效应所致,水的沸点较高,是由于水分子间(氢键)的破坏需要较大的能量。11、在35℃下,pH=7的地下水是(碱)性。在天然水化学成分的综合指标中,体现水的质量指标的有( TDS,硬度,含盐量或含盐度 , 电导率),而表征水体系氧化还原环境状态的指标有( COD,BOD,TOC,Eh )。 12、迪拜—休克尔公式的使用条件是离子强度小于( 0.1 mol/L ),而戴维斯方程的使用条件是离子强度小于( 0.5 mol/L )。 13、空气迁移的标型元素主要决定环境的(氧化还原)条件,而水迁移的标型元素主要决定环境的(酸碱)条件14、在氮的化合物中,( NO-2,NH4+ )可作为地下水近期受到污染的标志,而( NO-3 )可作为地下水很早以前受到污染的标志。 三.简答(每题5分,共30分) 1、水的酸度与pH值的区别? 答:酸度是表征水中和强碱能力的指标(1分)。它与水中的氢离子浓度并不是一回事,pH值仅表示呈离子状态的H+数量(1分),而酸度则表示中和过程中可以与强碱进行反应的全部H+数量,其中包括原已电离的和将会电离的部分(2分),已电离的H+数量称为离子酸度,它与pH值是一致的(1分)。 2、水分析结果是简分析,请问从那几方面检查分析数据可靠性。?答:(1)阴阳离子平衡的检查(1.5分)(2)碳酸平衡关系的检查(1.5分)(3)分析结果中一些计

环境地球化学

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)

考试试卷参考答案及评分标准-油气地球化学

一、名词解释(每个2分,20分) 1、沉积有机质 2、稳定同位素分馏 3、有机圈 4、有效烃源岩 5、门限温度 6、氯仿沥青“A” 7、生物标志化合物 8、干酪根 9、大型气田 10、油气源对比 二、填空题(每题1分,10分) 1、原油中很难检测到糖类化合物是因为。 a、被细菌分解; b、进入干酪根无法查其原始面貌; c、原油中含氧化合物很少; d、连结糖类的醚键容易断裂。 2、下列过程属于油藏中原油次生变化的有。 a、聚合作用; b、生物降解; c、蒸馏作用; d、注气开发。 3、奥利烷的主要生源是。 a、高等植物; b、海洋植物; c、被子植物; d、原生动物。 4、正常情况下有机成因天然气中甲烷及其同系物的碳同位素表现为。 a、δ13C1<δ13C2<δ13C3<δ13C4; b、δ13C1>δ13C2<δ13C3>δ13C4 c、δ13C1>δ13C2>δ13C3>δ13C4; d、δ13C1<δ13C2>δ13C3>δ13C4。 5、鉴别生物成因天然气的主要标志是。 a、在天然气组成上主要是CH4,δ13C1重; b、在天然气组成上主要是CH4,δ13C1轻; c、在天然气组成上主要是CO2,δ13C1轻; d、在天然气组成上主要是CH4和CO2,δ13C1重。 6、Pr/Ph是反映。 a、烃源岩沉积环境的指标; b、原油成熟度指标; c、原油次生改造程度的指标; d、母质类型参数。 7、卟啉作为石油有机成因的重要证据之一,它是从原油中分离鉴定出第一个具有 生物成因的化合物。 a、Treibs(1934); b、Serfert(1978); c、Tissot(1974); d、Smith(1954)。 8、年青沉积物中甾类化合物的主要构型是。 a、5α(H)14α(H)17α(H)20R; b、5α(H)14α(H)17α(H)20S; c、5α(H)14β(H)17β(H)20R; d、5α(H) 14β(H)17β(H)20S。 9、在同等条件下,最先进入生烃门限的是干酪根。 a、I型; b、II型; c、III型; d、IV型 10、同一成熟度条件下干酪根的H/C原子比值。 a、III>II>I型; b、II>III>I型; c、II>I>III型; d、I>II>III型。 三、判断改错题(每题1分,共8分) 1、烃源岩评价主要是评价有机质的丰度和类型。 2、镜质体反射率的测定是将样品浸入油中所测得的反射率值。 3、在油气源对比中,样品间的正相关性是样品具有成因联系的必要证据,而负相关性却 是样品之间缺乏亲缘关系的有力证据。 4、油藏受气浸时将产生两极分化,一方面形成凝析气藏,另一方面产生固体沥青沉淀, 从而使储层孔隙度和渗透率降低。 5、III型干酪根只能生气不能生油。 6、随着烃源岩成熟度的增高,生成的油气越来越多,导致可溶烃(残余油气或吸咐烃) 逐渐增多,而热解烃却逐渐减少。 7、凝析油是有机质在高演化阶段所特有的产物。 8、通常情况下,成熟度相当或相近的煤型气碳同位素组成比油型气轻。 四、回答题(每题8分,共40分) 1、论述干酪根分类方法及优缺点?(至少列举3种方法) 2、有机质成烃演化阶段及产物特征? 3、生物标志化合物的主要类型及其在地质研究中的作用? 4、油藏中原油的次生变化类型及其结果? 5、应用化学动力学原理,阐述影响油气生成的主要因素? 五、图谱识别(7分) 标出图示原油饱和烃气相色谱图中Pr、Ph和正构烷烃的碳数分布、指出主峰碳,判断

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