环境地球化学【参考】.docx

成都理工大学环境地球化学PPT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-生物圈和表层岩石圈。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）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原生环境（或第一类环境）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，是次生环境（或第二类环境次生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。环境地球化学是研究与人类的生存和发展密切相关的元素在地球外圈层环境中的含量、分布、形态以及迁移和循环规律的科学。同时，它还研究人类生产和消费活动造成对自然环境影响的上述地球化学规律。环境地球化学是研究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、分布和迁移过程及与人类健康关环境地球化学是研究系的科学（杨忠芳等，1999）；环境地球化学研究的环境，是指与人类生活密切相关的 4 个地球化学系统，即大气系统、水系统、土壤和生物系统、表层岩石圈系统。目前环境地球化学研究集中表现在下面几个方面：地球化学环境与人类健康，亦即原生环境的地球化学性质及其与植物、动物和人体健康的关系；环境污染的地球化学研究，亦即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。全球环境变化的地球化学记录农业的地球化学研究环境地球化学的研究方法和手段①对比研究法。②元素追索法。③环境档案研究法。④测年技术⑤环境地球化学制图法⑥同位素示踪方法。⑦室内实验模拟各种环境地球化学现象和过程及建立数学模型。地球环境的独特性：1.地球环境丰富多样，适合生物的生存和繁衍：地球上存在着大气、陆地和海洋；距地面15—40km处有一个臭氧层，保护着地球不受高能紫外线的侵袭；大气中含有一定数量的CO2，使地表保持适中的温度，有利于生物的生长;地表上覆盖着一层或厚或薄的土壤，为植物提供营养和生长的基地。2.地球的独特性在于它是一个靠生命来捕获、转移和储存太阳辐射能，靠生命活动来驱动地球表层的物质元素循环。大气圈结构：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。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。地球大气平衡对生命的影响组成地球大气的多种成分可分为稳定组分和不稳定组分。氮、氧、氩、氦、氪、甲烷、氢、氖等，这些气体之间的比例，从地表到90km的高度范围内都是稳定的，属稳定组分；不稳定组分包括二氧化碳、二氧化硫、臭氧和水汽等。不稳定组分CO2、O3等浓度的变化对生物圈会造成极大影响。作为大气微量组分的C02和03等气体浓度已经发生实质性变化则是不争的事实，目前还没有观测到大气氧浓度的这种戏剧性变化。大气圈各组分之间的平衡是地球环境亿万年来发育的结果。保持这种平衡乃是维护生物圈所必须的，破坏这种平衡就是破坏生命的基础。然而，人类社会实现工业化以来，规模和强度日益加大的人类活动正在破坏这种平衡，这是人类面临的重大环境问题之一。大气圈的演化大气圈的氧化在初期主要取决于地球内部不断释放出来的气体（地球的排气作用），尔后则主要取决于地球生物圈的发展。原始大气：其成分主要来自地球内部，由地球形成初期火山活动释放出来的气体所组成，是一种还原性的大气。主要成分有：H2, H2O, CO, CO2, H2S, N2, CH4, NH3, HF, HCl, Ar 等。含氧大气的成因和演化：无机造氧过程由波长为150-210nm的太阳高能辐射对大气上层中的水蒸汽和CO2的光解反应的分解产物。有机光化学作用6CO2+12H2O-(光，叶绿体)C6H12O6+6O2水圈的演化四水圈的演化一、从无到有：关于地球水的来源有各种各样的说法，这反映了水的来源的多样性，但其主要包括两种情况，一种是自生的，认为地球的水来自地球内部；另一种是外生的，认为地球