2025年大学《地球系统科学》专业题库- 环境地质学在地球系统科学中的应用

2025年大学《地球系统科学》专业题库——环境地质学在地球系统科学中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的代表字母填写在答题纸上。）1.下列哪项不属于环境地质学主要研究的内容？A.因人类活动引发的地下水污染问题B.自然灾害（如滑坡、地震）的发生机制与防治C.全球气候变化对海岸带地质环境的影响D.地球深部物质的组成与演化历史2.地球系统科学强调的核心思想是：A.地球各圈层是孤立存在的B.人类活动对地球环境的影响微乎其微C.地球是一个由大气圈、水圈、岩石圈、生物圈和冰雪圈等相互作用构成的复杂系统D.地质作用主要受内部热力驱动3.土地利用方式的剧烈变化（如森林砍伐、城市扩张）最直接地改变了地球系统的哪个圈层的过程？A.大气圈：改变了温室气体浓度B.水圈：改变了区域水文循环和地表径流C.岩石圈：加速了土壤形成与侵蚀过程D.生物圈：导致了生物多样性的快速丧失4.环境地质风险评估的主要目的是：A.确定环境地质问题的具体位置B.评估人类活动引发的环境地质问题对生态系统和人类健康可能造成的损害程度和发生概率C.制定环境地质问题的修复方案D.研究环境地质问题的历史演变过程5.地下水资源开发利用过程中，最容易引发的环境地质问题是：A.大气降水补给增加B.地表植被覆盖改善C.地面沉降或塌陷D.河流径流量持续增加6.某区域土壤盐渍化问题严重，从地球系统科学角度分析，其主要驱动力可能包括：A.气候变化导致蒸发加剧，地下水位上升B.植被破坏导致水土流失加剧C.地质构造运动活跃D.大气中CO2浓度急剧下降7.环境地质学研究中，地球化学循环分析对于：A.确定地质体的绝对年龄B.识别和追踪环境污染物（如重金属、放射性核素）的来源、迁移路径和归宿C.评估矿产资源储量D.解释地震活动的空间分布8.在地球系统科学框架下理解酸雨问题，需要考虑：A.大气化学过程（SO2、NOx的生成与转化）B.水文学过程（降水、径流、地下水）C.岩石圈过程（土壤酸化、水体酸化、建筑材料腐蚀）D.以上所有方面9.地面沉降作为一种环境地质问题，其形成机制主要与：A.生物风化作用增强有关B.岩石圈板块运动速度加快有关C.大气圈对流活动加剧有关D.地下流体（主要是地下水）的超采，导致上覆地层失去支撑有关10.评价一项环境地质调查或修复技术的有效性，需要综合考虑的因素包括：A.技术原理的科学性B.技术实施的成本效益C.技术对环境可能产生的长期影响D.以上所有因素二、简答题（每小题5分，共25分。请将答案写在答题纸上。）1.简述人类活动对地球水循环产生的主要影响及其可能引发的环境地质问题。2.解释“地球系统科学”中“耦合”和“反馈”的概念，并举例说明它们在环境地质学中的体现。3.简述环境地质学研究中野外调查与室内实验分析各自的重要作用。4.什么是环境地质承载力？简述其在可持续发展战略中的意义。5.列举三种主要的水污染类型，并简述其中一种污染物的潜在环境危害。三、论述题（每小题15分，共30分。请将答案写在答题纸上。）1.论述气候变化如何通过影响地球系统的不同圈层相互作用，进而加剧或引发一系列环境地质问题。2.以某一具体区域（如典型的沿海城市、干旱半干旱地区的绿洲、大型矿区等）为例，分析该区域面临的主要环境地质问题，并阐述这些问题之间的内在联系以及它们与地球系统整体变化的关联。四、分析题（共25分。请将答案写在答题纸上。）结合你所学知识，分析城市快速扩张过程中可能引发的一系列环境地质问题，并探讨在地球系统科学思想指导下，应如何进行城市环境地质工作以实现可持续发展。试卷答案一、选择题1.D2.C3.B4.B5.C6.A7.B8.D9.D10.D二、简答题1.人类活动对水循环的影响主要包括：①改变地表蒸发和蒸腾量（如植被破坏、城市硬化）；②改变地表径流模式（如修建水库、改变河道）；③大量抽取地下水（导致地下水位下降、地面沉降）；④引入污染物（如工业废水、生活污水排放，导致水体污染和富营养化）。这些影响可能引发的环境地质问题有：地面沉降、地下水资源枯竭、水体污染、土壤盐碱化/潜育化、区域水环境生态破坏等。2.耦合：指地球系统各圈层之间存在着相互连接、相互影响、相互制约的关系，能量和物质在圈层间不断交换和传递。例如，大气圈与水圈通过降水和蒸发耦合，岩石圈通过提供水圈物质参与水循环。反馈：指系统内部某个要素的变化，会引发一系列连锁反应，最终可能使系统返回原状态（负反馈）或偏离原状态（正反馈）。例如，植被破坏（输入）导致土壤侵蚀加剧（输出），进而使土壤肥力下降，植被更难恢复（负反馈）；而全球变暖导致冰川融化（输入），进而导致海平面上升，淹没沿海地区（输出），可能引发更多人类适应活动，进一步加剧气候变化（正反馈）。3.野外调查的作用：是环境地质学研究的起点和基础，通过实地观察、采样、测量等手段，可以直接获取第一手资料，了解环境地质现象的实地状况、空间分布特征、影响因素等，为室内分析和模型建立提供依据。例如，通过野外地质测绘了解地形地貌、岩土分布，通过现场采样获取水、土、气、生物样品进行分析，通过实地调查了解人类活动类型和强度等。4.环境地质承载力：指在维持区域生态平衡和人民生活健康的前提下，某一特定区域环境系统（如水环境、土壤环境、大气环境）能够持续容纳人类社会经济活动（如人口规模、工农业产值）的最大负荷量。其意义在于为区域可持续发展提供科学依据，通过评估承载力可以判断当前人类活动强度是否超出环境系统的容量，从而为制定合理的环境保护目标、调整产业结构、控制人口增长等提供决策支持。5.三种主要水污染类型：物理污染（如水温、悬浮物）、化学污染（如重金属、有机污染物、营养盐）、生物污染（如病原微生物）。以化学污染为例，其中一种污染物如重金属（以铅为例），其潜在环境危害包括：①对水生生物毒性，导致生物体内积累和生物链富集；②通过饮用水或食物链进入人体，损害神经系统（导致儿童智力低下、成人神经衰弱）、肾脏、造血系统等；③在土壤中积累，影响作物生长，并通过农产品进入人体；④重金属难以降解，在环境中持续存在，具有长期危害性。三、论述题1.气候变化通过改变大气圈（如温室气体浓度增加导致全球变暖）、水圈（如降水格局改变、极端降水事件增多、冰川融化加速）、冰雪圈（如冰川和海冰快速融化）的状态，进而引发或加剧一系列环境地质问题。例如，全球变暖导致岩土体温度升高，加速冻土融化，引发热融滑塌、地面沉降；海水温度升高和冰川融化导致海平面上升，加剧海岸侵蚀、淹没沿海低洼地区；降水格局改变导致部分地区干旱加剧，土地退化、荒漠化扩展，而另一部分地区降水增多或极端降水事件频发，导致洪水泛滥、水土流失加剧、河道淤积；大气中CO2浓度升高导致海洋酸化，影响海洋碳循环和生物（如珊瑚礁）生存，进而改变海岸地貌和生态服务功能。这些过程都体现了地球系统各圈层间的相互作用和反馈，气候变化是驱动因素，而引发的环境地质问题则表现为系统失衡的表现。2.（示例：以典型沿海城市为例）该城市面临的主要环境地质问题可能包括：①地面沉降（因过量开采地下水）；②海岸侵蚀与海平面上升风险（受全球气候变化和城市工程活动影响）；③地下水污染（工业点源、生活面源污染）；④土壤污染（工业场地、垃圾填埋场遗留问题）；⑤地质灾害（如软土液化、城市山体滑坡/崩塌）。这些问题之间的内在联系在于：城市扩张导致土地利用变化和工程活动加剧，是地下水超采、土壤污染、地质灾害诱发的主要人为驱动力；地下水超采不仅导致地面沉降，也可能改变地下水流场，影响海岸带的盐度分布和生态平衡；海平面上升加剧海岸侵蚀风险，同时可能导致咸水入侵沿海地下水系统；各种污染（水、土、气）相互影响，构成复合型环境环境问题。这些问题都与地球系统整体变化（气候变化）和人类活动强度增加密切相关，是地球系统科学视角下需要综合管理的区域环境地质挑战。四、分析题城市快速扩张过程中可能引发的环境地质问题主要包括：①地下水超采与地面沉降：城市用水需求激增导致地下水大量抽取，形成区域降落漏斗，引发地面沉降、建筑物开裂、地下管网破坏；②地表硬化与水文过程改变：建筑、道路等硬化地表增加，导致地表径流迅速增加，加剧城市内涝风险，同时减少下渗，影响地下水资源补给，可能加剧地面沉降；③土壤环境退化：城市扩张中土地性质改变（如耕地转为建筑用地），可能伴随土壤污染（工业、交通、生活源）、土壤压实、养分流失、生物活性降低等问题；④废弃物处置与环境污染：城市生活垃圾、工业固体废物、污水等产生量剧增，若处置不当（如简易填埋），可能导致土壤和地下水污染；⑤地质灾害风险增加：工程建设可能扰动边坡稳定，增加滑坡、崩塌风险；地下工程施工可能引发地面塌陷；地面沉降本身也可能诱发新的地质灾害；⑥热岛效应加剧：城市地表和建筑对太阳辐射吸收强、散热慢，加上缺乏植被覆盖，导致城市气温高于周边乡村，改变局地水汽循环和降水格局，间接影响区域水环境。在地球系统科学思想指导下，城市环境地质工作应：①开展综合性的城市环境地质调查与监测，摸清城市建成区及扩展区的水文地质、工程地质、土壤环境、地质灾害背景及动态变化；②将城市视为地球系统的一个子系统，评估城市发展对区域乃至全球环境（大气、水、生物圈等）的潜在影响；③应用系统思维，综合评价城市扩张中各种人类活动（土地利用、资源消耗、污染排放）