2025年大學(xué)《地球化學(xué)》專業(yè)題庫——地球化學(xué)元素在全球循環(huán)中的傳播考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項字母填涂在答題卡相應(yīng)位置。）1.下列哪一項不屬于地球化學(xué)元素全球循環(huán)的主要圈層？A.巖石圈B.水圈C.生物圈D.太陽圈2.大氣中的二氧化碳最主要的自然匯是：A.大氣與海洋的氣體交換B.大氣與陸地的氣體交換C.海洋生物的呼吸作用D.巖石的風(fēng)化作用3.在淡水湖泊中，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的主要營養(yǎng)元素通常是：A.鈉（Na）和鉀（K）B.鈣（Ca）和鎂（Mg）C.氮（N）和磷（P）D.氯（Cl）和硫（S）4.地球化學(xué)障是指阻礙元素在不同地球化學(xué)單元間遷移的邊界，以下哪項不屬于常見的地球化學(xué)障類型？A.溶解度障B.生物吸附障C.相變障（如固-液界面）D.溫度障5.穩(wěn)定同位素地球化學(xué)分析中，利用δ13C值變化判斷水體中碳來源時，通常認(rèn)為δ13C值較低的輸入意味著：A.碳來自生物光合作用B.碳來自火山噴發(fā)C.碳來自有機物分解D.碳來自沉積物再懸浮6.氮循環(huán)中，將大氣中惰性氮氣（N?）轉(zhuǎn)化為生物可利用形態(tài)（如氨）的過程稱為：A.硝化作用B.反硝化作用C.生物固氮作用D.硝酸鹽淋溶7.硫酸型酸雨的形成主要與大氣中哪種氣體的氧化有關(guān)？A.氮氧化物（NOx）B.二氧化碳（CO?）C.氫氟酸（HF）D.氯化氫（HCl）8.地球化學(xué)動力學(xué)模型主要關(guān)注的是：A.元素的地球化學(xué)分布特征B.元素在地球不同圈層中的賦存狀態(tài)C.元素遷移轉(zhuǎn)化的速率和機制D.元素的同位素組成變化9.巖石圈中磷元素的主要儲庫是：A.大氣圈B.海洋水圈C.沉積物D.地幔10.放射性元素鈾（U）和釷（Th）在地球化學(xué)循環(huán)中，其行為（如遷移能力和最終歸宿）通常比輕元素（如鉀K）：A.更容易發(fā)生揮發(fā)損失B.更傾向于富集在沉積物中C.主要受生物活動控制D.遷移路徑更為單一二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.地球化學(xué)元素全球循環(huán)的主要驅(qū)動力包括__________作用和__________作用。2.水循環(huán)是地球表層系統(tǒng)中最活躍的地球化學(xué)循環(huán)之一，它連接了大氣圈、__________圈、__________圈和生物圈。3.生物地球化學(xué)循環(huán)是指元素在生物圈、__________圈、__________圈和巖石圈之間的遷移和交換過程。4.地球化學(xué)障的存在限定了元素在特定地球化學(xué)單元內(nèi)的__________，并影響著元素循環(huán)的__________。5.穩(wěn)定同位素分餾是指元素的同位素在物理化學(xué)或生物作用過程中發(fā)生__________的現(xiàn)象，可用于示蹤元素的__________和__________。6.氮循環(huán)的關(guān)鍵步驟包括固氮、__________、硝化、__________和反硝化等。7.碳酸鈣（CaCO?）的沉淀和溶解是控制__________水化學(xué)特征和__________碳循環(huán)的重要因素。8.放射性元素在地球化學(xué)循環(huán)中可以通過其__________變化來記錄地球環(huán)境的__________信息。9.沉積物的埋藏是陸地環(huán)境中__________元素（如碳、有機質(zhì)）長期儲存的重要方式。10.地球化學(xué)模型可以幫助我們理解復(fù)雜的地球化學(xué)過程，例如模擬水-巖相互作用對__________和__________的影響。三、簡答題（每題5分，共15分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.簡述水在地球化學(xué)元素循環(huán)中扮演的關(guān)鍵角色。2.生物活動如何在碳循環(huán)中發(fā)揮重要作用？3.解釋什么是同位素分餾，并舉例說明其在追蹤水循環(huán)中的應(yīng)用。四、論述題（每題12分，共24分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)位置。）1.論述大氣CO?濃度升高的主要人為來源及其對全球碳循環(huán)和氣候系統(tǒng)的潛在影響。2.結(jié)合實例，論述地球化學(xué)障在控制特定元素（如磷或硫）的生物地球化學(xué)循環(huán)中的作用機制。試卷答案一、選擇題1.D2.A3.C4.D5.C6.C7.A8.C9.C10.B二、填空題1.物理；化學(xué)2.水圈；巖石圈3.水圈；大氣圈4.儲存；速率5.分配；來源；路徑6.硝化；反硝化7.淡水；生物8.放射衰變；變化9.有機10.元素組成；同位素組成三、簡答題1.答：水是極好的溶劑，能夠溶解和運輸?shù)厍蚧瘜W(xué)元素。水循環(huán)（蒸發(fā)、降水、徑流、地下水運動等）驅(qū)動著元素在地球各圈層（大氣、水圈、巖石圈、生物圈）之間進行遷移和交換。水-巖相互作用（如溶解、沉淀、吸附-解吸）是元素從巖石圈釋放到水圈或從水圈轉(zhuǎn)移到巖石圈的關(guān)鍵過程，深刻影響著元素的生物地球化學(xué)循環(huán)和地球表層的化學(xué)演化。2.答：生物活動在碳循環(huán)中扮演核心角色。光合作用將大氣中的CO?固定為有機物，儲存在生物體和生物質(zhì)中；呼吸作用（生物及微生物）將有機碳氧化為CO?釋放回大氣；分解作用將死亡生物體的有機碳分解，釋放CO?和CO。這些過程構(gòu)成了碳在生物圈內(nèi)部的快速循環(huán)，并與大氣圈、水圈、巖石圈進行著密切的物質(zhì)交換，生物泵將大量碳從表層海洋轉(zhuǎn)移到深海沉積物，實現(xiàn)碳的長期儲存。3.答：同位素分餾是指元素的同位素在物理化學(xué)或生物作用過程中，由于質(zhì)量差異導(dǎo)致它們在反應(yīng)物和產(chǎn)物中產(chǎn)生相對濃度差異的現(xiàn)象。例如，在蒸發(fā)過程中，較重的同位素（如2H、1?O）比輕同位素（如1H、1?O）更難揮發(fā)。利用這一原理，通過分析水樣中穩(wěn)定同位素（如δD、δ1?O）的比值變化，可以追蹤水的來源（如大氣降水、地表水、地下水、海水）、混合比例以及經(jīng)歷過的水循環(huán)過程（如蒸發(fā)、降水、徑流路徑等）。四、論述題1.答：大氣CO?濃度升高的主要人為來源包括：①燃燒化石燃料（煤、石油、天然氣）釋放大量儲存的碳；②毀林和土地利用變化減少了陸地碳匯（吸收CO?的能力下降）；③工業(yè)生產(chǎn)過程（如水泥制造）排放CO?。這些人為活動顯著增加了碳循環(huán)中從陸地和大氣向海洋的通量，導(dǎo)致大氣CO?濃度急劇上升。其潛在影響包括：①溫室效應(yīng)增強，導(dǎo)致全球平均氣溫升高；②氣候系統(tǒng)發(fā)生變化，表現(xiàn)為極端天氣事件增多、海平面上升、冰川融化等；③海洋酸化，海水吸收過多CO?導(dǎo)致pH值下降，威脅海洋生態(tài)系統(tǒng)；④對水循環(huán)、生態(tài)系統(tǒng)、人類社會等產(chǎn)生廣泛而深遠的影響，引發(fā)一系列環(huán)境和社會問題。2.答：地球化學(xué)障是限制元素在特定地球化學(xué)單元間遷移的邊界，其存在對元素循環(huán)起著關(guān)鍵的調(diào)控作用。例如：①溶解度障：元素的溶解度是其在水圈中遷移的限制因素。以磷為例，磷酸鹽（PO?3?）在天然水體中溶解度很低，其遷移常受限于其沉淀為磷灰石或其他磷酸鹽礦物的溶解平衡。當(dāng)水體中鋁、鐵、鈣等陽離子濃度足夠高時，會與磷酸根結(jié)合形成沉淀，構(gòu)成溶解度障，阻止磷的進一步溶解和遷移，導(dǎo)致磷在特定環(huán)境中富集。②生物障：生物活動可以顯著影響元素的遷移和富集。例如，某些微生物能富集放射性元素鈾（U），形成鈾礦床；植物根系可以通過吸收和分泌物質(zhì)影響周圍土壤中養(yǎng)分（如磷、氮）的化學(xué)形態(tài)和遷移行為，構(gòu)成生物障。③相變障：元素在不同物相（如