2025年大学《地球系统科学》专业题库- 环境污染对人类健康的影响

2025年大学《地球系统科学》专业题库——环境污染对人类健康的影响考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项字母填在题干后的括号内）1.下列哪一项不属于环境污染物按来源分类的主要类别？A.工业污染源B.农业污染源C.交通运输污染源D.地质自然源2.PM2.5是指大气中空气动力学直径小于或等于多少微米的颗粒物？A.10B.2.5C.100D.503.某重金属污染物通过食物链富集，最终在顶级消费者体内达到高浓度，这种现象主要体现了该污染物的哪种特性？A.长期性B.持久性C.生物累积性D.大气扩散性4.以下哪种途径不是环境污染物进入人体的主要暴露途径？A.呼吸道吸入B.消化道摄入C.皮肤接触D.淋巴感染5.温室效应加剧导致的全球变暖，可能间接引发哪些环境健康问题？（多选，请将正确选项字母填在题干后的括号内）A.极端天气事件频发B.病媒传播范围扩大C.水资源短缺引发冲突D.土壤盐碱化加剧6.环境健康风险评估中，“暴露评估”阶段主要关注的是？A.污染物的健康效应B.污染物的地球化学分布C.人体接触污染物的水平D.污染物的治理技术7.氧化性大气污染物如O3和SO2，主要对人体的哪个器官系统造成急性损害？A.循环系统B.呼吸系统C.神经系统D.消化系统8.持久性有机污染物（POPs）之所以受到广泛关注，主要是因为它们具有哪些特点？（多选，请将正确选项字母填在题干后的括号内）A.难以降解B.易于远距离迁移C.高生物毒性D.易溶于水9.在地球系统中，酸雨的形成主要涉及大气圈的哪两种主要成分的反应？A.氧气和氮气B.氧气和二氧化碳C.二氧化硫和氮氧化物D.水蒸气和甲烷10.土壤污染对人类健康的影响，可能通过哪些途径实现？（多选，请将正确选项字母填在题干后的括号内）A.直接接触土壤B.饮用受污染的地表水或地下水C.食用从受污染土壤中生长的农作物D.吸入土壤颗粒物扬尘二、名词解释（每小题3分，共15分。请用简洁的语言定义下列名词）1.生物标志物(Biomarker)2.环境流行病学(EnvironmentalEpidemiology)3.人地耦合系统(Human-EnvironmentCoupledSystem)4.转归期(LatencyPeriod)5.全球环境变化潜在健康影响(PotentialHealthImpactsofGlobalEnvironmentalChange)三、简答题（每小题5分，共20分）1.简述大气污染物的主要来源及其对人类健康的直接危害。2.环境污染可以导致哪些类型的健康效应？请举例说明。3.简述环境健康风险评估的基本步骤。4.从地球系统科学的角度，分析水体污染（以工业废水为例）可能引发的一系列连锁效应。四、论述题（每小题10分，共20分）1.选择一种你熟悉的环境污染物（如PM2.5、铅、镉、甲醛、二噁英等），结合其在地球系统中的迁移转化过程，详细论述其对人类健康的潜在危害及其作用机制。2.结合地球系统科学的多学科交叉特性，论述如何构建一个综合性的城市环境健康监测与预警体系，以应对日益复杂的环境健康挑战。---试卷答案一、选择题1.D2.B3.C4.D5.A,B6.C7.B8.A,B,C9.C10.A,B,C二、名词解释1.生物标志物：指能够客观测量和评估个体暴露、生物学效应或疾病状态的指标。它们是连接环境暴露与健康影响的关键纽带，可以是外部的（如空气中的污染物浓度）或内部的（如生物组织或体液中的污染物浓度或其代谢产物）。2.环境流行病学：运用流行病学的原理和方法，研究环境因素（如化学物质、物理因素、生物因素等）与人类健康之间的关系，特别是探讨环境暴露与疾病分布的联系，为环境健康风险评估和制定公共卫生政策提供依据。3.人地耦合系统：指人类社会系统与自然地理环境系统（包括大气圈、水圈、岩石圈、生物圈等）相互作用、相互影响、相互制约而构成的复杂系统。它强调人类活动对环境的影响以及环境变化对人类社会反馈的过程与机制。4.转归期：指从环境暴露停止或发生到健康效应（尤其是慢性病）出现之间存在的一段时间间隔。许多慢性疾病（如癌症）的发病需要经过较长的潜伏期。5.全球环境变化潜在健康影响：指由全球气候变化（如气温升高、极端天气事件增多、海平面上升、臭氧层破坏等）以及其他全球性环境问题（如生物多样性丧失、土地利用变化等）所可能引发的、对人类健康产生正面或负面影响的广泛而深远的变化。这些影响包括直接健康效应（如中暑、皮肤癌）和间接健康效应（如传染病传播、营养不良、精神压力）。三、简答题1.简述大气污染物的主要来源及其对人类健康的直接危害。解析思路：首先回答大气污染物的主要来源，可以从自然源（如火山爆发、土壤扬尘、生物燃烧）和人为源（如工业排放、交通排放、农业活动、生活燃烧）两方面入手，并侧重于人为源，特别是与城市和工业活动相关的来源。然后，针对主要的人为来源（如工业废气、汽车尾气、燃煤等）列举常见的污染物种类（如颗粒物PM2.5/PM10、二氧化硫SO2、氮氧化物NOx、一氧化碳CO、臭氧O3、挥发性有机物VOCs等）。最后，针对每种或每类主要污染物，阐述其对人体呼吸系统、心血管系统、眼睛和皮肤的直接危害，如引发或加剧哮喘、支气管炎、肺气肿、肺癌、心脏病、高血压、眼刺激和皮肤过敏等。强调不同污染物的作用靶点可能不同，但都可能对健康造成损害。2.环境污染可以导致哪些类型的健康效应？请举例说明。解析思路：回答健康效应的类型时，应分类别进行阐述。常见的类型包括：急性健康效应和慢性健康效应。急性效应通常由高浓度、短时间暴露引起，如中毒反应（如一氧化碳中毒）、刺激性反应（如吸入浓烟导致咳嗽、呼吸困难）、过敏性反应（如花粉或某些化学物引起的急性过敏）。慢性效应通常由低浓度、长时间暴露引起，如器官损害（如长期铅暴露导致神经损伤、肾脏损害）、癌症（如某些化学致癌物导致肿瘤）、免疫功能紊乱、生殖发育毒性（如内分泌干扰物导致生殖障碍）、加速衰老等。举例时，可以结合前面提到的污染物或环境问题，如PM2.5吸入导致呼吸困难（急性/慢性呼吸系统问题），长期接触苯导致白血病（慢性/癌症），二氧化硫刺激眼睛（急性刺激），镉导致骨质疏松（慢性器官损害）。3.简述环境健康风险评估的基本步骤。解析思路：环境健康风险评估通常是一个结构化的过程，核心目标是评估暴露于特定环境污染物对人群健康造成损害的可能性或程度。其基本步骤一般包括：第一步，暴露评估（ExposureAssessment）：确定目标人群暴露于特定污染物的水平、途径（呼吸、食入、皮肤接触）、频率和持续时间。这需要收集环境介质（空气、水、土壤、食品）中的污染物浓度数据以及人群暴露行为数据。第二步，健康效应评估（HealthEffectAssessment）：评估在特定暴露水平下，污染物可能对健康产生的有害效应。这通常基于现有的人类流行病学研究、动物实验数据或体外实验数据，确定污染物与健康效应之间的剂量-反应关系。第三步，风险特征化（RiskCharacterization）：结合暴露评估和健康效应评估的结果，结合暴露人群的特征（如年龄、性别、健康状况等），估计人群发生特定健康效应的可能性和严重程度，并说明评估结果的不确定性。4.从地球系统科学的角度，分析水体污染（以工业废水为例）可能引发的一系列连锁效应。解析思路：此题要求运用地球系统科学的整体观和跨圈层思维。首先，明确工业废水是水圈（特别是地表水和地下水）的污染源。然后，分析其连锁效应需考虑多个圈层和过程：①水圈内部：污染物在水中迁移扩散，通过水文循环（蒸发、径流、下渗）在不同水体间转移；②生物圈：污染物通过食物链富集（如藻类吸收->鱼类摄入->食鱼者富集），影响水生生物生存，破坏水体生态平衡，降低生物多样性；③大气圈：水体挥发污染物（如VOCs、氨气）进入大气，可能参与大气化学反应（如形成PM2.5、臭氧），影响空气质量；④岩石圈/土壤圈：污染物通过地表径流或地下水渗入土壤，影响土壤质量，可能通过植物吸收进入食物链；⑤社会系统：水体污染影响供水安全，破坏水产养殖，降低土地价值，引发居民健康问题（如通过饮用水或食用受污染水产品），可能引发社会矛盾和冲突。强调污染物并非停留在单一圈层，而是在地球系统中不断迁移转化，产生广泛而复杂的连锁影响。四、论述题1.选择一种你熟悉的环境污染物（如PM2.5、铅、镉、甲醛、二噁英等），结合其在地球系统中的迁移转化过程，详细论述其对人类健康的潜在危害及其作用机制。解析思路：选择一种污染物进行深入分析。以PM2.5为例：首先，描述PM2.5的来源（主要人为源如化石燃料燃烧、工业排放、交通排放、扬尘；自然源如扬沙、海盐飞沫），及其在地球系统中的主要迁移转化过程：①大气传输：PM2.5颗粒物或其成分可以通过干沉降（直接沉积到地表、水面、植被）和湿沉降（被雨水、雪、雾等捕获并带到地面）返回地表。干沉降速率受颗粒物自身性质（大小、密度、电荷）和大气条件（风速、湿度、稳定度）影响；湿沉降效率则取决于云的物理化学特性以及颗粒物与云滴的相互作用。②地表交互：沉积到地表的PM2.5可能被风吹起再次进入大气（二次扬尘），也可能渗入土壤或被雨水带入水体。③水生环境：进入水体的PM2.5可能吸附或释放其他污染物，影响水体化学环境，并通过食物链传递给水生生物。④生物体富集：虽然PM2.5本身不易生物富集，但其携带的有毒有害物质（如重金属、多环芳烃、内毒素等）可通过呼吸、饮水、食物链等多种途径进入人体。接着，详细论述PM2.5对人类健康的潜在危害：①呼吸系统：刺激呼吸道黏膜，引发咳嗽、咳痰、呼吸困难；加重哮喘、慢性支气管炎、肺气肿等慢性呼吸系统疾病；长期暴露可能增加肺癌风险。②心血管系统：吸入PM2.5后，部分颗粒物（特别是小于0.1μm的UltrafineParticles）可入血，引发全身性炎症反应，损伤血管内皮，激活凝血系统，导致氧化应激，进而增加动脉粥样硬化、高血压、冠心病、心律失常甚至中风的风险。③其他：可能影响神经系统发育（儿童）、损害免疫系统、降低精子质量等。最后，阐述其作用机制，主要涉及：物理性刺激（如颗粒物对呼吸道的直接物理损伤）、化学性毒物释放（如重金属、有机污染物）、诱导炎症反应和氧化应激、影响气体交换等。2.结合地球系统科学的多学科交叉特性，论述如何构建一个综合性的城市环境健康监测与预警体系，以应对日益复杂的环境健康挑战。解析思路：此题要求从地球系统科学的角度，提出构建综合性监测预警体系的思路。首先，强调地球系统科学的交叉特性意味着该体系需要整合大气科学、水文学、生态学、地质学、环境化学、环境医学、公共卫生学、社会学、信息科学等多个学科的知识和方法。其次，阐述体系构建应包含的关键组成部分：①多圈层监测网络：建立覆盖城市大气圈（不同高度空气质量监测站）、水圈（地表水、地下水水质监测点）、岩石圈/土壤圈（土壤污染监测点）、生物圈（城市生态系统生物监测、人体生物标志物监测）的立体化、自动化监测网络，实时获取环境要素和污染物的空间分布、时间变化数据。这体现了对地球系统各圈层相互作用的监测。②污染物迁移转化模型：运用地球系统模型或大气化学模型、水文模型等，模拟污染物在城市地球系统中的迁移转化路径、扩散规律和沉降过程，预测污染事件的时空演变趋势。这需要多学科（大气、水文学、数学）的模型支撑。③健康风险评估平台：整合环境监测数据、人群暴露数据（基于活动模式、位置信息等）、人群健康数据（疾病监测、流行病学调查），利用环境健康风险评估方法（剂量-反应关系），评估不同环境暴露对城市居民健康（特别是敏感人群）的潜在风险。这涉及环境科学、流行病学、统计学等。④大数据与人工智能分析：利用大