4.    水体富营养化的过程。

答：水体中有机物积累， ①促进细菌类微生物的繁殖， 一系列异养生物的食物链都会有所发 展，水中耗氧量将大大增加； ②藻类只是在水体表层能接受阳光的范围内生长， 并排出氧气， 在深层水中就无法进行光合作用而出现耗氧， 在夜间或阴天也将耗氧。 藻类的死亡和沉淀都 把有机物转入深层或底层的水中， 那里将聚集大量待分解的有机物， 但却没有足够的溶解氧 供应，而变为厌氧分解状态，使大量的厌氧细菌繁殖起来；③无机氮的富集，开始是使硝化 细菌繁殖， 大量消耗溶解氧， 在缺氧状态下又会转为反硝化过程。 这样在底层建立起腐化污 染状态，并逐步向表层发展。

5.    重金属在水环境中的迁移转化的基本类型    ：可分为机械迁移，物理化学迁移和生物迁移

三种基本类型。 机械迁移是指重金属离子以溶解态或颗粒态的形式被水流机械搬运。    物理化

学迁移指重金属以简单离子， 络离子或可溶性分子在水环境中的存在形式， 富集状况和潜在 危害程度。生物迁移指重金属通过生物体的新陈代谢，生长，死亡等过程所实现的迁移。

6.    影响重金属在水环境中的迁移转化，主要表现为： 重金属在水体中的迁移转化包括机械迁移、物理化学迁移和生物迁移三种方式。 具体通过如下途径：

（1）重金属化合物的沉淀 - 溶解作用。 重金属元素与其他阴离子形成化合物时， 若离子半径 相差大，形成的化合物溶解度大；离子半径相差小，形成的化合物溶解度小。

（2）重金属的氧化还原转化。可以被氧化还原成其他价态，形成可溶性化合物迁移或被固

定。

（3）重金属元素络合作用，与氰化物等形成络合物在水中迁移。

（4）重金属的胶体化学吸附迁移转化。

（5）甲基化作用，如汞可在还原状态下形成可溶的剧毒甲基汞。

6. 请简述重金属的毒性效应。

答：重金属能被生物吸收， 并与生物体内的蛋白质和酶等高分子物质结合， 产生不可逆的变 性，导致生理或代谢过程的障碍， 或者与脱氧核糖核酸等相互作用而致突变。 从化学结构来 看，人体组织中的生理活性高分子拥有的主要官能团为—    SH、—NH2、—COO、H— PO4、— OH

等，都可能与重金属元素本位生成稳定的络合物或螯合物，从而失去活性。

1.   

a 的量、湖水透明度以及溶解氧等项指标来划
根据湖水营养物质浓度、藻类所含叶绿素 分水质营养状态。

第四章 土壤环境

一 名词解译

1．原生矿物： 是直接来源于岩石受到不同程度的 物理风化作用 的碎屑，其 化学成分 和 结晶 构造未有改变 。

2.    次生矿物： 岩石风化和成土过程中 新生成的矿物 ，包括各种简单盐类，次生氧化物和铝硅 酸盐类矿物等统称次生矿物。次生矿物是土壤矿物质中 最细小的部分 （粒径 <0.001mm ）具 有胶体特性（又称粘土矿物） ，影响土壤许多物理化学性质。

3.土壤质地（土壤矿物质的机械组成） ： 自然界的土壤都是由很多大小不同的土粒，按不同 的比例组合而成的， 各粒级在土壤中所占的相对比例或重量百分数称为土壤的机械组成， 也 叫做土壤质地。

4．土壤结构： 一般把土壤颗粒的空间排列方式及其稳定程度，孔隙的分布和结合的状况称 为土壤的结构。

5．土壤胶体： 土壤中颗粒直径小于 2 微米或 1 微米，具有胶体性质的微粒。

6.土壤污染 ：人类活动 产生的 污染物 进入土壤并积累到一定程度， 引起土壤质量恶化 的现象。 具体地说，污染物质是指与人为活动有关的各种对人体和生物有害的物质，包括化学泻药、 重金属、放射性物质，病原菌等。

7.    土壤净化： 是指土壤本身通过 吸附、分解、迁移、转化 ，氧化 —还原（离子交换）、络合 －螯合作用及化学沉淀等作用而使进入土壤的污染物的 浓度降低 ，形态改变 ，难以被植物所 吸收 而暂时退出生物小循环，脱离食物链或被排出土壤之外的过程。

8.    溶胶： 胶体微粒分散在水中成为胶体溶液称为溶胶。凝胶：胶体微粒相互凝聚呈无定形的 凝胶。凝聚作用：由溶胶凝聚成凝胶的作用。分散作用：由凝胶分散成溶胶的作用。

9.    环境背景值： 是指环境中诸因素，如大气、水体、土壤以及植物、动物和人体组织等在正 常情况下，化学元素的含量及其赋存形态。

10.    土壤环境中重金属元素背景值： 是指一定区域内 自然状态 下 未受人为污染 影响的土壤中 重金属元素 的 正常含量 。

11.    活性酸度 :由土壤溶液中的 H+ 所引起的酸性和活性酸底。 酸度大小取决于溶液中的 [H+ ]。

土壤胶体所吸附的可交换性    H+及A13+水解所产生H+总称为潜在酸度（包括交换酸和水解

酸）。

简答题

3.    土壤酸碱性的来源及分类？

答：土壤中的氢离子主要是二氧化碳溶于水形成碳酸， 有机物分解产生有机酸以及某些少数 无机酸、铝离子水解产生氢离子。氢氧根离子主要来自土壤溶液中的碳酸钠、碳酸氢钠、碳 酸钙以及胶料表面交换性钠，它能水解产生氢氧根离子。土壤酸度：活性酸度、潜在酸度、 交换酸、水解酸；土壤碱度：弱化碱土，中化碱土，强化碱土，碱土

土壤酸碱度分 为五级：强酸性（pH<5.0）,酸性（pH5.0~6.5）,中性（pH6.5~7.5）,碱性（pH7.5~8.5）,强碱

性（pH>8.5）。通常把交换性钠离子占交换量的百分数称为碱化度

9.    简述重金属元素的种类及其在土壤中的存在形态。    （2005 年）

来源： ① 自然界的土壤中的微量重金属元素主要来自原生岩石。原生岩石中重金属元素的 组成和含量，决定着土壤重金属元素的组成特征。 ② 人类大规模的地球活动； ③ 金属矿物 加工的产物和尾矿部分地进入到土壤中； ④ 每年以肥料形式向土壤中施入的大量元素和微 量元素中也含有微量重金属元素。

五种存在形态：水溶态的、弱代换剂可代换的、强代换剂可提取的、次生矿物中的、原生矿

物中的。

10.    土壤污染源有哪些？

答： 1.工业污染源 ，主要是工业三废，工业 “三废 ”以废渣形式作为肥料放入农田，或用废水 灌溉等多种形式经长期作用使污染物在土壤中积累而造成污染； 2.农业污染源 ，化学农药、 除草剂等的使用，牲畜排出的废物；    3.生物污染源 ，人粪尿、生活污水和被污染的河水均含

致病的各种病原菌和寄生虫等；其他污染源： I 自然状况： 火山喷发、自然灾害等。 II 大气 污染源 ：沉降物、非工业污染物。 III 含重金属或放射性元素矿床矿山附近的土壤 ：风化、分 解。

11.    简述土壤污染的发生类型。

答：（ 1）水体污染型（ 2）大气污染型（ 3）农业污染型（ 4）固体废弃物污染型

12.    简述土壤具有净化功能的原因。 （2006 年）

答:1.由于土壤中含有各种各样的 微生物和土壤动物，对外界进入土壤中的各种物质都能 分解 转化。II.由于土壤中存在有复杂的 有机和无机胶体体系，通过吸附、解吸、代换 等过程，对 外界进入土壤中的各种物质起着 蓄积作用”使污染物发生形态变化；山。土壤是绿色植物 生长的基地，通过 植物的吸收作用 ，土壤中的污染物质起着 转化和转移 的作用。

13．土壤污染物质的种类有哪些？    答： （1）有机物类 ，主要是化学农药、除草剂等（有机氯、

有机磷和氨基甲酸酯），工业 “三废 ”中的酚、油类、多氯联苯、苯并芘等；    （2）重金属污染

物 ，包括汞、镉、铅、铜、锌、铬、镍、砷等；    （3）放射性物质 ，元素如铯、锶等； （4）化学

肥料 ，氮类和磷类化学肥料； （5）致病的微生物 ，源于人粪便及用于灌溉的污水，如肠细菌、 炭疽杆菌、破伤风杆菌、肠寄生虫    （蠕虫 ）、霍乱弧菌、结核杆菌等。

14.    土壤中重金属 5 种存在形态 ：水溶态的、弱代换剂可代换的、强代换剂可提取的、次生 矿物中的、原生矿物中的。

15.    简述土壤环境中重金属元素背景值的调查研究方法。 答：（一）平均值加标准差法，即在一定区域内的土壤中用重金属元素自然含量的平均值加

二倍或三倍标准差的方法。 （二）差异检验法，即用表、底土层间的化学元素含量的差异显

著性去判别。（三）富集系数法，利用含量较高的抗风化物质    TiO2或AI2O3作为指示矿物。

富集系数=［土壤中元素含量/土壤中TiO2含量］/［岩石中元素含量/岩石中TiO2含量］;（四）元

素相关分析法。

16.    请简述重金属元素在土壤中污染特征。

答：（ 1）重金属元素在土壤中一般不易随水移动， 不能为微生物分解， 而在土壤中累积 。（ 2） 甚至有的可能 转化成毒性更强的化合物 （如甲基化合物） ，它可以通过植物吸收在植物体内 富集转化 ，对人类带来潜在的危害。    （ 3）各种重金属 化学性质不同 ，而造成的 污染危害也不

相同;（4）植物对各种重金属的 需求有很大差别， 有些是 植物生长发育并不需要且对人体直 接危害明显（Hg、Cd、Pb）等，有些微量元素是植物生长发育 必需的微量元素（包括Fe, Mn，

Zn, Mo，Co等）但在土壤中含量过高，也会发生污染危害；    （5）不同类的重金属污染对作

物生长危害不同; （ 6）其危害作用还与它们的存在形态有关。    （ 1.水溶态的 2.弱代换剂代换

的 3.强代换剂提取的 4.原生矿物中的 4.次生矿物中的）

17.    简述土壤中汞的存在形态及影响汞迁移转化的因素。    （2007 年）

答：土壤中汞的存在形成有离子吸附和共价吸附的汞、    可溶性汞（HgCI2）、难溶性汞（HgHPO4

HgCO3及HgS）。影响汞迁移转化的因素主要有：    ⑴吸附剂的种类：土壤中的腐殖质胶体和

无机胶体对汞有很强的吸附力。 pH 等于 7 时,无机胶体对汞的吸附量最大；有机胶体在 pH

值较较低时, 能达到最大的吸附量。 非离子态汞也可被胶体吸附； 当溶液中有氯离子存在时, 可显著减弱对二价汞离子的吸附； ⑵氧化还原状况 ⑶植物对汞的吸收和累积： 土壤中汞及其

化合物可通过离子交换与植物的根蛋白进行结合,发生凝固反应。

18.    试以砷为例说明土壤中重金属及类金属元素的来源、存在形态及其迁移转化过程。 答：来源： ① 自然界的土壤中的微量重金属元素主要来自原生岩石。原生岩石中重金属元

素的组成和含量，决定着土壤重金属元素的组成特征。 ② 人类大规模的地球活动； ③ 金属 矿物加工的产物和尾矿部分地进入到土壤中； ④ 每年以肥料形式向土壤中施入的大量元素 和微量元素中也含有微量重金属元素。 土壤中砷的形态可分为水溶性砷、 交换性砷和难溶性 砷三种。砷在土壤溶液中迁移过程中可与其他组分发生一系列反应： （ 1）与碱金属化合，可 生成亚砷酸盐， 砷与重金属化合也可形成亚砷酸盐类。 除碱金属与砷反应生成的亚砷酸盐如 Na3AsO3 溶解度较大， 易于迁移外， 其余的亚砷酸盐类溶解度均较小， 限制了砷在溶液中的 迁移。（2）土壤中的砷大部分为胶体所吸附， 或与有机物络合、 螯合， 或与土壤中的铁、 铝、 钙等结合形成难溶性化合物，或与铁、铝等氢氧化物形成共沉淀。    （ 3）吸附于粘粒表面的交