认识全球环境变化,服务我国中长期社会经济发展

一、环境地球化学的研究方向与IGBP合拍全球环境变化既是地球生命系统与地球生命支持系统的复合反应,又是地球自然体系与环境人为影响的综合结果。国际科联(ICSU)提出的“地圈——生物圈计划”(IGBP)在对地圈——生物圈系统分析的基础上,明确提出了气候变化问题是研究全球变化的中心;将局部的观测同区域或全球尺度的问题联系起来作为主要问题。气候既作为诸环境因子中最活跃的直接因素,制约其它环境因子相互作用的过程和速率;又作为地球环境演化自然作用和人为影响的复合结果,受控于若干环境因子的相互作用。因之,气候因子具有明显的二重性特征。     

全球环境变化

全球环境变化又叫全球变化,主要包括以下几个方面:①全球气侯变化(包括CO_2含量的增加引起的全球变暖和厄尔尼诺频发);②土地利用和土地履被状况的变化;③臭氧层的耗减与紫外线辐射的增强;④全球环境污染。全球环境变化是多因素的综合效应,每一种变化又导致一系列的次级或更次一级的变化,如海平面上升、生物多样性变化等。而且它们之间相互作用,相互影响,最终波及到地球的各大圈层。     

河口、港湾和近岸海域重金属的污染程度与背景值

一、引言 近年来,海洋污染及其防治问题已逐渐发展成为一门综合性很强的基础学科——海洋环境科学,并得到迅速发展。1969年由联合国下属六大组织(教科文组织、海洋学委员会、粮农组织、世界卫生组织、世界气象组织和原子能委员会)共同组成的海洋污染问题联合专家组(GESAMP)给海洋污染定义为:“人类直接或间接地把物质或能量引入海洋环境(包括河口),因而发生诸如损害海洋生物资源;危害人类健康;妨害海洋活动(包括渔业);破坏海水的使用素质或减少舒适程度等有害影响”。具体地说,海洋重金属污染就是由于人类的活动使得元素的地球化学循环平衡遭到破坏,随之而引起生物生态平衡的破坏、生命代谢平衡的破坏等一系列问题。可是我们如何判断一个具体的环境是否被重金属污染,或者说以什么标准来衡量一个环境的重金属污染程度?这就是本文要讨论的中心问题。     

水位变化对湖泊(水库)消落带生态环境影响的研究进展

消落带是水域生态系统与陆地生态系统的交替控制地带,具有生物的多样性、人类活动的频繁性和生态系统的脆弱性等特征。水位变化是影响湖泊特别是湖泊消落带生态系统主导因素,水位变化的频度、大小、持续时间等因素对消落带水-陆交换过程有重要的影响。本文回顾了近年来水位变化影响研究的基本概况,分析了水位变化对消落带物理因子、植物、动物、生物地球化学过程的影响,并讨论了国内外的研究趋势以及存在的问题。     

分散元素硒的地球化学循环及其富集作用

本文概述了硒的物理、化学性质 ,形态和存在形式以及硒的地球化学循环和富集作用。硒呈四种主要的无机形态存在于自然界中 :硒化物 ( -2价 )、元素硒 ( 0价 )、亚硒酸盐 ( +4价 )和硒酸盐 ( +6价 )。不同硒形态的存在 ,很大程度上取决于 pH和Eh条件。硒的天然的、总的地球化学循环主要涉及壳岩源和海洋沉积物。次一级的循环涉及其它无机源和沉积物。另外 ,整个硒的壳循环 (岩石圈、生物圈、水圈和大气圈 )也强烈受到生物化学反应的影响 ,这些反应使硒在有机组分中固定或迁移。人类活动向环境中排放的硒极大地改变了硒天然的地球化学循环 ,主要是煤的燃烧、硫化物矿床的开采及工业上利用硒所产生的废料。岩浆期后热液活动阶段是硒最主要的活动、富集阶段 ,硒能大量地呈分散形式 (类质同像 )或独立矿物形式存在于这一阶段中 ;在火山及喷气活动产物 (有关热泉 )中硒的富集程度也很高。另外 ,硒在页岩特别是海相黑色页岩中的富集作用与生物活动有密切的关系。     

全球变化的人类因素（上）

1. 当前全球变化的人类因素的研究全球变化问题成为当前世界各国共同关心的重大问题.因为它不仅关系到地球生态系统的发展,而且关系到全世界所有国家,每一个人、甚至子孙后代的发展.它成为世界科学的主题是很自然的.当前有两个全球性研究项目正在进行.一项是在自然科学领域,国际科学协会理事会正在进行"全球变化研究、国际地圈一生物圈计划"(1990～2000年).它要调动全世界的科学力量,利用从太空监测地球等方式,研究地球自然界的变化以及它对人类生存的影响.另一项是在社会科学领域,国际社会科学理事会正在进行"全球变化的人类因素:一项关于人类和地球相互作用的计划"(1990～2000年).全球变化的人类因素研究受到重视,因为当代全     

土壤氮素生物地球化学循环的研究现状与进展

氮素的生物地球化学循环不仅影响土壤生产力。还会引起全球环境变化,其过程主要包括氮素矿化、固氮、氮素硝化和反硝化、铵离子的吸附和释放。文章全面综述了氮素生物地球化学过程研究的现状与进展及其可能存在的问题。     

土壤氮素生物地球化学循环的研究现状与进展

氮素的生物地球化学循环不仅影响土壤生产力,还会引起全球环境变化,其过程主要包括氮素矿化、固氮、氮素硝化和反硝化、铵离子的吸附和释放.文章全面综述了氮素生物地球化学过程研究的现状与进展及其可能存在的问题.     

全球变化及其研究进展

全球变化及其研究进展山东大学生物系刘纯慧，王仁卿日趋加剧的人类活动已使地球大气、陆地、淡水及海洋环境发生了前所未有的变化，许多有害气体和污染物的排放改变了生态系统的生产力和物种多样性。全球变化和全球环境问题严重威胁着人类社会的生存发展。各国政府和科学...     

区域水体中汞的质量平衡与生物地球化学循环

本文是几年来在蓟运河下游对汞的地球化学行为进行综合研究的结果.通过箱式模型的方法,利用质量平衡公式对各流量进行定量计算,结果表明:排入河流的汞,绝大部分很快沉积入水底沉积物中;而存在于河水中的汞,水迁移是最主要的,气迁移很少,生物迁移微乎其微.本文提出了水体中汞的生物地球化学循环模型.汞循环途径主要有两条:无机汞被生物甲基化后的生物小循环和汞在水体与大气之间的地球化学循环.这两种循环主要是由沉积物中的无机泵被生物转变成甲基汞或元素汞之后完成的.因此,存在于沉积物中的无机汞的甲基化能力与转化为元素汞的量,决定了这两种循环过程的汞通量问题.     

湖南香花岭矿区地下水的水文地球化学特征及形成机制

湖南香花岭是我国有色、稀有金属的重要生产基地,其环境已经受到矿山活动的强烈影响,对矿区地下水的水化学特征研究对矿区污染分布调查和环境治理具有现实意义.本文通过主成分分析、相关性分析和离子比例系数分析对湖南香花岭地区的地下水的水化学组分进行了统计与分析,利用phreeqc模拟软件及重金属浓度分布图来探究研究区地下水水文地球化学特征形成机制.结果表明:人为活动特别是采矿活动和水岩相互作用一起影响了矿区地下水的化学成分;碳酸盐岩与非碳酸盐岩交界地区岩溶溶蚀作用表现更为明显;重金属元素经过碳酸盐岩分布区时受到拦截,不易进入地下水中.     

土壤氮素生物地球化学循环的研究现状与进展

氮素的生物地球化学循环不仅影响土壤生产力,还会引起全球环境变化,其过程主要包括氮素矿化、固氮、 氮素硝化和反硝化、铵离子的吸附和释放。文章全面综述了氮素生物地球化学过程研究的现状与进展及其可能存 在的问题。     

中-英环境地球化学与可持续发展论坛举办

由中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室和英国帝国理工学院地球科学与工程系、环境科学系共同主办的“中—英环境地球化学与可持续发展论坛”于2005年4月20日至22日在广州举行。来自英国帝国理工学院、香港理工大学、中国地质大学、广州大学、华南师范大学和广州地球化学研究所的青年科学家以及研究生等参加了会议。中—英环境地球化学与可持续发展论坛是由国家自然科学基金委员会和英国皇家学会共同资助举办的。论坛以“人类活动及快速经济发展对环境的影响”为主要内容,包括中国东南沿海经济快速发展区特别是珠三角地…     

酸雨对砷的潜在影响

<正> 一、前言酸雨作用于砷潜在地影响人类健康,这是由于:①砷某些形态对人有毒害;②砷污染有时是十分严重的;③砷的人为性来源与酸雨有相同的地方,如烧煤及冶金.因此,常被搅在一起,特别在局部地区二者污染的前后关系上;④砷复杂的地球化学和生物地球化学循环,决定了它的环境循环及其对人体的影响;⑤环境酸化能以多种方式与砷的转化过程相互作用.从卫生角度看,酸雨影响砷有一些特殊问题.一些介质(如饮用水、各种食物)也是人接触砷的途径.人为性或自然性的环境酸化如何影响砷在各种环境介质中的含量?各种介质中,砷不同的化学形态的毒性有什     

流域土地利用变化的水生态响应研究

流域土地利用变化造成水体物理、化学条件变化,并对诸多水生生物产生影响,进而破坏水系的生态系统结构和功能.研究显示:① 流域土地利用变化将引起水文、底质、生境改变等物理响应,以及水体营养盐、细菌、有毒有害物含量、溶解氧变化等化学响应,分布式水文模型成为研究物理和化学响应的重要工具;② 流域土地利用变化的生物响应表现为水生生物与自然用地类型呈正相关,而与农业用地、城镇用地呈负相关,并且存在明显的尺度效应,统计学分析是主要的研究方法;③ 大尺度的土地利用变化在水文过程下造成河段尺度上的外源物质输入、水文条件、底质结构等物理化学因子变化,是影响水生生物生境的直接原因.存在主要问题:① 流域土地利用变化的生物响应关系机制尚不明晰;② 流域土地利用变化的生物响应是通过物理响应、化学响应来间接作用的,但三者之间的非线性关系十分复杂;③ 水生生物对环境因子变化的敏感性和适用性存在较大差异.因此,未来研究应关注流域水文过程驱动下的物质迁移转化过程及由此带来的物理、化学和生物响应以及三者之间的关系,加强流域水文规律总结和参数率定,构建符合流域特征的参数数据库,并着力构建以保护水生态系统结构与功能为核心的流域山水林田湖系统综合管控模式.      

全球二氧化碳的分布和循环——全球“温室效应"探讨之一

本文根据大量的研究资料和成果,系统阐述了自然界碳和二氧化碳的起源、变迁、分布和循环过程,揭示了自然界二氧化碳分布和循环的基本规律,弄清了CO₂和它的各个自然貯库之间的关系,并对大气圈中CO₂的源、汇和通量进行了探讨。文章还论述了人类活动对大气中CO₂的冲击和扰动,指出人类活动所排放的CO₂是大气中 CO₂浓度增加的主要原因,而人为破坏地球的植物生存系统也是促使大气中 CO₂浓度增加的原因之一;大气中 CO₂的增加将严重影响全球的气候和环境,给人类带来难以预料的灾难。      

海洋痕量元素采样技术和分析方法的发展及展望:厦门大学痕量元素平台建设进展

海洋中的痕量元素通常是指质量摩尔浓度在10 μmol ·kg^-1以下的元素,是海水的重要化学组分,其中既有铁和锌等海洋生物新陈代谢所必需的微量营养元素,对海洋初级生产力具有重要的调控作用,因而也与碳氮等元素的生物地球化学循环密切相关,进而影响地球环境演化与全球气候变迁;也有铅等源于人类活动的污染物.痕量元素及其同位素还可作为许多海洋学过程的示踪物和古海洋学研究的指标.然而,海水的高盐基底和痕量元素极低的浓度,加之在样品采集、处理与分析过程中极易受到科考船、采样设备和周围环境的沾污,在相当长的一段历史时期限制了科学家获得可靠的海洋痕量元素含量数据.因此,获取无沾污的样品并加以准确定量成为研究海洋痕量元素生物地球化学与环境行为的先决条件.通过回顾国际海洋学界海洋痕量元素采样技术和分析方法的发展历程,介绍了厦门大学在该领域的研究历史和平台建设进展,重点比较了不同采样技术和分析方法的优缺点及其适用性,并展望了未来的发展趋势.     

环境生命元素平衡与人体健康

随着人们对化学元素与生命关系的研究不断深化,日益明确一切生命活动都离不开生存环境中的无机元素。这些元素是生命起源、生物进化和人类发展的物质基础,是生物与环境内在最本质的联系物质,因而称为环境生命元素。把自然的外环境和生物体的内环境结合起来研究,揭示环境元素对生物体健康的奥秘,已成为研究环境和生态问题的一个新领域,也对提高我国人民健康素质具有深远的意义。一、环境生命元素的地球化学特性     

铅锌矿床中镉的表生地球化学研究现状

铅锌矿床是镉主要来源,在其开采过程中,镉等重金属有毒元素会产生次生富集,同时不可避免向环境大量释放,严重影响周围环境。本文介绍了铅锌矿的表生地球化学研究现状,提出应加强镉等重金属元素在表生风化作用下活化-迁移-富集机理及影响因素,定量地描述镉等重金属元素的释放过程等地球化学研究,以揭示镉等有害元素在铅锌矿山表生风化过程中的活化、迁移、次生富集的规律及机理,探讨其通过岩(矿)石-水-土壤-植物影响环境和人类健康过程,这不仅对于铅锌矿山环境有重要意义,而且也将揭示一些矿床中镉高度富集机理,从而在理论上丰富镉的地球化学内容,对研究铅锌矿床中元素循环、矿山修复、环境评价及生态效应等具有重要意义。     

环境中重金属状态研究分析技术

金属的毒性与化学状态有关,游离铜的毒性比惰性有机络合铜毒性大,甲基汞比离子汞毒性大,元素的化学状态影响地球化学过程中的沉淀速率。因此,仅分析痕量金属元素在环境中的总浓度不足说明他们的生物效应和地球化学过程。本文扼要介绍环境中