2025年大學(xué)《地球化學(xué)》專業(yè)題庫——地球大氣中的元素循環(huán)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.下列哪種氣體通常被認(rèn)為是大氣中的主要溫室氣體，對(duì)地球溫室效應(yīng)起著關(guān)鍵作用？A.氮?dú)?N2)B.氧氣(O2)C.二氧化碳(CO2)D.氬氣(Ar)2.大氣降水酸性的主要原因是？A.大氣中存在大量氨氣(NH3)B.降水過程中溶解了大氣中的二氧化碳(CO2)C.大氣中存在大量二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)D.降水過程中重水(H2O)的比例較高3.下列哪種過程不屬于大氣中水循環(huán)的蒸發(fā)階段？A.植物蒸騰作用B.水面蒸發(fā)C.土壤水分升華D.氣溶膠的再凝華4.在大氣化學(xué)中，氣溶膠指的是？A.大氣中的液態(tài)水滴B.大氣中的固態(tài)或液態(tài)顆粒物C.大氣中的溶解氣體D.大氣中的臭氧(O3)層5.人類活動(dòng)向大氣排放大量二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)，它們通過復(fù)雜的大氣化學(xué)反應(yīng)最終形成？A.二氧化碳(CO2)B.氧化亞氮(N2O)C.硫酸鹽和硝酸鹽氣溶膠D.氟利昂類物質(zhì)6.碳循環(huán)中，大氣中的二氧化碳(CO2)主要的匯（儲(chǔ)存庫）是？A.大氣本身B.海洋表面C.全球土壤和植被D.大氣中的氣溶膠7.氮循環(huán)中，將大氣中的氮?dú)?N2)固定轉(zhuǎn)化為可被植物吸收利用的含氮化合物的主要途徑是？A.磷酸鹽的溶解B.氧化還原反應(yīng)C.生物固氮作用D.大氣降水8.當(dāng)大氣中的二氧化硫(SO2)濃度增加時(shí)，除了可能形成酸雨外，還可能對(duì)大氣成分產(chǎn)生什么影響？A.增加大氣中的臭氧(O3)濃度B.導(dǎo)致大氣中二氧化碳(CO2)濃度下降C.減少大氣中的氣溶膠含量D.促進(jìn)大氣中水蒸氣(H2O)的凝結(jié)9.干沉降指的是？A.大氣中的污染物通過降水過程被清除B.大氣中的污染物通過氣體擴(kuò)散過程被清除C.大氣中的污染物直接從氣相轉(zhuǎn)化為固態(tài)或液態(tài)并沉積到地表的過程D.大氣中的污染物通過生物吸收過程被清除10.大氣化學(xué)中的箱模型通常用于？A.描述大氣環(huán)流的三維結(jié)構(gòu)B.模擬大氣中某種物質(zhì)的全球分布C.估算大氣中某種物質(zhì)的來源或匯的強(qiáng)度D.分析大氣成分隨時(shí)間的變化趨勢(shì)二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.大氣圈作為地球化學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，其主要元素按質(zhì)量計(jì)含量最多的元素是________。2.地球大氣中含量最豐富的痕量氣體是________。3.形成酸雨的主要酸性氣體是________和________。4.水循環(huán)中，水從地表蒸發(fā)進(jìn)入大氣，再通過________過程回到地表，是水在大氣圈和水圈之間最重要的物質(zhì)交換環(huán)節(jié)。5.碳循環(huán)中，海洋通過________過程從大氣中吸收二氧化碳，并通過________過程向大氣釋放二氧化碳。6.氮循環(huán)的主要生物地球化學(xué)過程包括固氮、硝化、反硝化、______和________。7.氣溶膠可以通過________沉降和________沉降兩種主要途徑從大氣中移除。8.人類活動(dòng)對(duì)大氣元素循環(huán)的最顯著影響之一是導(dǎo)致大氣中________濃度的增加，進(jìn)而引發(fā)全球變暖問題。三、簡答題（每題5分，共20分。請(qǐng)簡要回答下列問題）1.簡述大氣中水蒸氣的主要來源。2.解釋什么是大氣干沉降。3.簡述大氣中碳循環(huán)的主要環(huán)節(jié)。4.說明人類活動(dòng)如何影響大氣中硫酸鹽的循環(huán)。四、計(jì)算題（每題10分，共20分。請(qǐng)列出計(jì)算過程并給出結(jié)果）1.已知大氣中二氧化碳(CO2)的分壓為400ppm(百萬分率)，海水的碳酸鹽體系處于平衡狀態(tài)。假設(shè)海水的堿度為2.2mmol/L，海水與大氣CO2的交換系數(shù)為0.03mol/m2/yr。請(qǐng)估算海洋每年向大氣釋放或吸收二氧化碳的通量（單位：mol/m2/yr）。(提示：可簡化處理，忽略溫度和壓力變化的影響)2.某城市大氣中測得硫酸鹽(SO4^2-)的濃度為50μg/m3。假設(shè)硫酸鹽主要由二氧化硫(SO2)轉(zhuǎn)化而來，且轉(zhuǎn)化效率（從SO2到SO4^2-的質(zhì)量比）為1.8。請(qǐng)估算該城市大氣中相應(yīng)的二氧化硫(SO2)濃度（單位：μg/m3）。五、論述題（10分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，深入探討一個(gè)指定主題）論述大氣中氮沉降對(duì)生態(tài)系統(tǒng)可能產(chǎn)生的主要影響及其潛在的環(huán)境后果。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.D4.B5.C6.B7.C8.D9.C10.C二、填空題1.氮(N)2.氧(O2)3.二氧化硫(SO2),氮氧化物(NOx)4.降水(或水汽凝結(jié)與降水)5.溶解與吸收,化學(xué)釋放6.礦化作用,氮?dú)饣饔?或反硝化作用)7.干沉降,濕沉降8.二氧化碳(CO2)三、簡答題1.答案:大氣中水蒸氣的主要來源是地表（包括海洋、陸地和植被）的水分蒸發(fā)。解析思路:大氣水循環(huán)的起點(diǎn)?？疾鞂?duì)水循環(huán)基本環(huán)節(jié)的理解。蒸發(fā)是水從液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)進(jìn)入大氣的物理過程，主要?jiǎng)恿κ翘柲堋?.答案:大氣干沉降是指大氣中的污染物（如氣體或顆粒物）直接從氣相轉(zhuǎn)化為固態(tài)或液態(tài)，并沉積到地表（土壤、植被、水體等）的過程，不包括降水過程。解析思路:區(qū)分干沉降與濕沉降?？疾鞂?duì)污染物去除途徑的理解。干沉降強(qiáng)調(diào)的是“直接沉積”而非通過降水。3.答案:大氣中碳循環(huán)的主要環(huán)節(jié)包括：大氣中的CO2通過植物光合作用被吸收；植物和動(dòng)物呼吸作用釋放CO2；海洋吸收大氣CO2；海洋生物呼吸和分解釋放CO2；含碳有機(jī)物燃燒釋放CO2等。解析思路:梳理碳循環(huán)的關(guān)鍵路徑?？疾鞂?duì)碳在主要儲(chǔ)存庫（大氣、海洋、生物圈、巖石圈）之間轉(zhuǎn)移過程的掌握。4.答案:人類活動(dòng)影響大氣中硫酸鹽循環(huán)主要通過燃燒含硫化石燃料（如煤、石油）向大氣排放大量二氧化硫(SO2)；SO2在大氣中經(jīng)過氧化（如被臭氧、羥基自由基氧化）轉(zhuǎn)化為硫酸(H2SO4)，形成硫酸鹽氣溶膠；這些硫酸鹽氣溶膠通過干沉降或濕沉降返回地表，改變了自然硫酸鹽的循環(huán)通量。解析思路:鏈接人類活動(dòng)、主要污染物（SO2）及其轉(zhuǎn)化、最終產(chǎn)物（硫酸鹽）和循環(huán)過程（排放、轉(zhuǎn)化、沉降）?？疾鞂?duì)人為影響下硫酸鹽循環(huán)變化的綜合理解。四、計(jì)算題1.答案:交換通量約為-6.6mol/m2/yr(吸收)解析思路:估算海洋與大氣CO2的交換速率。此題簡化模型下，交換速率與CO2濃度差和交換系數(shù)成正比。由于海洋吸收CO2，計(jì)算結(jié)果為負(fù)值，表示吸收通量。計(jì)算過程：通量≈-交換系數(shù)×[CO2濃度]。注意單位換算（ppm到mol/mol或直接用體積比，這里假設(shè)濃度差與ppm數(shù)值相近進(jìn)行估算，實(shí)際更復(fù)雜）。更精確計(jì)算需考慮亨利定律等。2.答案:SO2濃度約為27.8μg/m3解析思路:通過硫酸鹽濃度反推前體物SO2濃度。利用質(zhì)量比關(guān)系。計(jì)算過程：SO2濃度=硫酸鹽濃度/轉(zhuǎn)化效率。注意單位一致。50μg/m3/1.8≈27.8μg/m3。五、論述題答案要點(diǎn):1.氮沉降增加了生態(tài)系統(tǒng)可利用的氮，短期內(nèi)可能促進(jìn)植物生長，提高初級(jí)生產(chǎn)力。2.但過量氮沉降會(huì)導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)效應(yīng)：*改變植物群落結(jié)構(gòu)，優(yōu)勢(shì)種改變，生物多樣性下降。*引發(fā)土壤酸化、養(yǎng)分失衡（如鈣鎂流失）。*導(dǎo)致地表水和地下水富營養(yǎng)化，水質(zhì)惡化。*產(chǎn)生光化學(xué)煙霧（NOx是前體物之一）。*溫室