2025年大学《地球系统科学》专业题库- 环境地球化学与全球变化

2025年大学《地球系统科学》专业题库——环境地球化学与全球变化考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题干后的括号内。）1.下列哪一项不属于典型的生物地球化学循环？A.氮循环B.碳循环C.氢循环D.矿物质循环2.用于追踪物质来源或迁移路径的同位素示踪技术，最常利用的是同位素的：A.原子量差异B.半衰期差异C.化学性质差异D.物理性质差异3.大气中的主要温室气体不包括：A.二氧化碳（CO2）B.氧气（O2）C.甲烷（CH4）D.氧化亚氮（N2O）4.导致大气臭氧层耗损的主要人为污染物是：A.二氧化硫（SO2）B.一氧化碳（CO）C.氟利昂（CFCs）D.氮氧化物（NOx）5.水体富营养化现象的主要环境地球化学原因是：A.水体蒸发加剧B.溶解氧含量过高C.磷（P）和氮（N）等营养元素过量输入D.水体温度过低6.土壤中重金属污染物的主要迁移转化途径不包括：A.淋溶迁移B.吸附固定C.生物累积D.气相挥发7.全球变暖最主要的自然驱动因素是：A.太阳活动变化B.地球轨道参数变化C.地质活动释放温室气体D.植被覆盖变化8.地球化学基准（例如，深海沉积物中的铝）主要用于：A.直接衡量环境污染物浓度B.估算沉积速率C.评价土壤肥力D.预测地震发生9.以下哪项不是人类活动导致全球变化的具体表现？A.大气CO2浓度显著上升B.全球平均气温升高C.平流层臭氧浓度稳定D.海洋酸化加剧10.环境地球化学研究中的“地球系统科学”观念强调：A.地球各圈层（大气圈、水圈、岩石圈、生物圈）是孤立存在的B.地球各圈层之间的物质和能量交换是零星的C.地球是一个由相互作用、相互关联的圈层组成的复杂系统D.只关注岩石圈内部的地球化学过程二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填在横线上。）1.生物地球化学循环通常包括大气、______、______和生物圈四个主要圈层。2.同位素示踪技术中，δ¹³C值通常用来反映物质的______来源或生物作用强度。3.全球气候变化导致的海水温度升高，进而引起______收缩，可能导致海平面上升。4.土壤污染中，重金属由于其______和______的特性，难以在环境中降解，具有长期生态风险。5.光化学烟雾的主要形成前体物是氮氧化物（NOx）和______。6.地球化学过程是驱动______变化和______演化的基础。7.利用沉积物中花粉的种类和数量变化来重建古环境（如古气候、古植被）属于______地球化学。三、名词解释（每题3分，共15分。请给出每个名词的准确定义。）1.地球化学循环2.同位素分馏3.全球变暖4.生物累积5.环境地球化学基准四、简答题（每题5分，共20分。请简要回答下列问题。）1.简述水圈在地球化学循环中的主要作用。2.列举至少三种人类活动对生物地球化学循环造成的影响。3.简述同位素地球化学在环境监测中的应用至少两个方面。4.解释全球变化对土壤环境可能产生的几个主要影响。五、论述题（每题10分，共20分。请结合所学知识，深入阐述下列问题。）1.试论述人类活动如何影响碳循环，并分析其对全球气候变化的影响机制。2.结合环境地球化学原理，论述如何进行污染土壤的修复治理，并说明其中可能涉及的关键地球化学过程。试卷答案一、选择题1.D2.B3.B4.C5.C6.D7.B8.B9.C10.C二、填空题1.水圈岩石圈2.生物3.海洋4.难降解残留时间长5.挥发性有机物（VOCs）6.气候生态系统7.古三、名词解释1.地球化学循环：指化学元素、化合物在地球各圈层（大气圈、水圈、岩石圈、生物圈）之间进行迁移、转化和循环的过程。2.同位素分馏：在物理或化学过程中，由于不同同位素原子质量差异，导致它们在体系中的相对比例发生改变的现象。3.全球变暖：指地球气候系统（包括大气、海洋、陆地表面、冰雪圈等）平均温度长期统计学意义上的增加，这种增加是人为温室气体排放等anthropogenicfactor导致的。4.生物累积：指生物体通过摄取、吸收环境介质（如水、土壤）中的某种物质，导致该物质在生物体内逐渐积累的过程。5.环境地球化学基准：指在特定环境介质（如清洁的深海沉积物、未受污染的土壤）中，某些元素或同位素含量相对稳定，可作为评价该介质受污染程度的参考标准。四、简答题1.水圈在地球化学循环中的主要作用包括：作为许多溶解元素的储存库和搬运介质（如河流、湖泊、海洋）；参与水-岩相互作用，控制岩石风化速率和元素释放；通过蒸发和降水参与大气水循环，影响大气化学成分；作为生物体生命活动所需水分和元素的来源。2.人类活动对生物地球化学循环造成的影响包括：化石燃料燃烧向大气排放大量CO2，改变碳循环；农业活动（如施用化肥、水稻种植）改变氮循环，增加NOx和N2O排放；工业化过程释放重金属等元素进入环境，改变地球化学背景；森林砍伐减少了碳汇，影响碳循环；城市扩张改变了地表径流和水循环。3.同位素地球化学在环境监测中的应用包括：利用稳定同位素（如δ¹³C,δ¹⁵N,δ²H）变化追踪污染物（如污水、农业化肥）来源，进行水体污染源解析；利用放射性同位素（如³H,¹⁴C）作为示踪剂，研究污染物（如地下水污染物）的迁移转化路径和速度；利用沉积物或冰芯中的同位素记录，重建过去环境（如古气候、古海洋）变化历史。4.全球变化对土壤环境可能产生的几个主要影响包括：温度升高加速土壤有机质分解，可能导致土壤肥力下降和温室气体（CO2,N2O）排放增加；降水格局改变（增多或减少）影响土壤水分状况，可能导致土壤侵蚀加剧或干旱化；CO2浓度升高可能通过施肥效应短期内提高土壤养分含量，但长期可能影响养分比例；极端天气事件（如暴雨、干旱）增多增强土壤侵蚀和退化风险。五、论述题1.人类活动主要通过燃烧化石燃料、毁林开荒和工业生产等方式影响碳循环。化石燃料燃烧将大量储存在地壳中的碳以CO2形式释放到大气中，导致大气CO2浓度急剧上升。毁林开荒减少了森林植被对大气CO2的吸收（碳汇减少）。工业生产过程（如水泥制造）也会释放CO2。这些人类活动导致大气中CO2浓度增加，CO2是主要的温室气体，其浓度升高导致地球能量失衡，地表温度上升，从而引发全球变暖。同时，海洋吸收了部分增加的大气CO2，导致海洋酸化。全球变暖又进一步反作用于碳循环，例如，融化冻土释放甲烷和CO2，加剧温室效应。因此，人类活动干扰碳循环，并通过CO2等温室气体的正反馈机制，是导致全球气候变化的核心机制。2.污染土壤的修复治理需要根据污染物的性质、污染程度、土壤类型和修复目标选择合适的技术。常见的修复技术及其涉及的地球化学过程包括：物理修复（如热脱附、土壤淋洗），利用物理方法（如加热、溶剂萃取）将污染物从土壤中分离出来，涉及污染物的挥发、溶解和迁移过程；化学修复（如化学淋洗、稳定化/固化），利用化学试剂改变污染物的形态或将其固定在土壤中，涉及氧化还原反应、沉淀-溶解平衡、吸附-解吸等地球化学过程；生物修复（如植物修复、微生物修复），利用植物