区域生态地球化学评价技术要求(DD2005-02_).pdf

中国地质调查局地质调查技术标准 中国地质调查局地质调查技术标准 DD2005-02 DD2005-02 区域生态地球化学评价技术要求 区域生态地球化学评价技术要求 （试行） （试行） 中国地质调查局 中国地质调查局 2005 年 10 月 2005 年 10 月 目 次 目 次 前言 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 范围⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 2 规范性引用文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 术语和定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 4 总则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 4.1 评价目的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 4.2 评价任务⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 4.3 评价思路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 4.4 评价选区⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 4.5 评价方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 4.6 评价工作顺序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 5 设计编审⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 6 异常元素及有机污染物迁移途径及来源追踪⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 6.1 河流生态系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 6.2 农田生态系统 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 6.3 城市生态系统 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 6.4 湖泊湿地生态系统 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17 6.5 浅海生态系统 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18 7 生态系统异常元素及有机污染物生态效应评价 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20 7.1 农田生态系统 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20 7.2 城市生态系统 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯26 7.3 湖泊湿地生态系统 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31 7.4 浅海生态系统 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33 8 生态系统安全性的地球化学预警预测 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35 8.1 河流生态系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯35 8.2 农田生态系统 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯36 8.3 湖泊是湿地生态系统 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯38 9 报告编写 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39 9.1 图件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39 9.2 报告⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39 9.3 数据库⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯39 附录 A 河流悬浮物、水、水系沉积物样品布置及采样方法（规范性附录） ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41 附录B 14C和热释光测年样品采集技术要求（规范性附录）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯46 附录 C 农田区不同污染源采集方法（规范性附录）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯47 附录 D 城市降尘采集方法（规范性附录）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯57 附录 E 湖泊及浅海沉积物采集方法（规范性附录） ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯60 附录 F 生物样品采集方法（规范性附录）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62 附录 G 土壤溶液野外采集方法（规范性附录）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯66 附录 H 有机污染物采样技术要求（规范性附录） ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯69 附录 I 设计书编写内容及要求（规范性附录）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72 附录 J 区域生态地球化学评价报告编写提纲（规范性附录）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯74 2 前 言 前 言 区域生态地球化学评价技术要求（试行） 是针对我国已进行过多目标区域地球化学调查的地区 进一步开展生态地球化学评价而编制的。 目的是为使我国各地区正在/将要开展的区域生态地球化学评价 置于同一工作平台和同一技术要求之下，确保达到同一评价水平，以便进行全国对比。 以往国内外均未编制过类似工作的技术要求或指南。 本技术要求的附录 A～附录 J 为规范性附录。 本技术要求由中国地质调查局提出和归口管理。 本技术要求由中国地质大学北京、中国地质科学院地球物理与地球化学勘查研究所等单位共同起 草。 本技术要求主要起草人杨忠芳 成杭新 周国华 李瑞敏 祁士华 冯海艳 本技术要求由中国地质调查局负责解释。 3 1 范围 1 范围 本技术要求规定了区域生态地球化学评价的目标任务、评价内容、技术方法、资料综 合整理、评价报告编写等技术内容。 本技术要求适合于开展过多目标地球化学调查与评价的第四系发育的平原、盆地、三 角洲、近岸海域、湖泊湿地、丘陵及黄土高原等不同景观区开展的生态地球化学评价工作。 2 规范性引用文件 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本技术要求的引用而成为本技术要求的条款。凡是注日期的引 用文件，其随后的修改单（不包括勘误的内容）或修订版本均不适用于本技术要求，然而， 鼓励根据本技术要求达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。 凡是不注日期的 引用文件，其最新版本适用于本技术要求。 GB5749-1985 生活饮用水卫生标准 GB9137-1988 保护农作物的大气污染物最高允许浓度 GB11607-1989 渔业水质标准 GB11730-1989 农村生活饮用水质卫生标准 GB11901-1989 水和废水监测分析方法 GB5084-1992 农田灌溉水质标准 GB/T14583-1993 环境地表 γ 辐射剂量率测定规范 GB/T14848-1993 地下水质量标准 GB15618-1995 土壤环境质量标准 GB3095-1996 环境空气质量标准 GB3097-1997 海水水质标准 GB18406.1-2001 GB184013.4-2001 农产品安全质量标准 GB18421-2001 海洋生物质量 GB18668-2002 海洋沉积物质量 GB3838-2002 地表水环境质量标准 DZ/T0145-1994 土壤地球化学测量规范 DZ/T0167-1995 区域地球化学勘查规范1200000 2 HJ/T 91-2002 地表水和污水监测技术规范 HJ/T165-2004 酸沉降监测技术规范 NY/T391-2000 绿色食品产地环境技术条件 NY/T418-2000NY/T437-2000 绿色食品系列标准 NY/T5001-2001NY/T5073-2001 无公害食品系列标准 DD2005-01 多目标区域地球化学调查规范（1250000） 3 术语和定义 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本技术要求。 生态地球化学 ecosystem geochemistry 生态地球化学 ecosystem geochemistry 生态地球化学是研究元素或化合物地球化学分布、分配特征及在地球系统中（岩石圈、 土壤圈、水圈、大气圈和生物圈之间）循环过程和迁移转化条件、机理，并对其演化趋势进 行预测的科学。 区域生态地球化学区域生态地球化学 regional ecosystem geochemistry regional ecosystem geochemistry 区域生态地球化学是生态地球化学的一个分支。它是在宏观尺度面积范围为n106 km2 n102 km2上研究地球表层生态系统中化学元素及化合物的成因、来源、迁移转化、生 态效应，并对其区域发展趋势进行预警预测的科学。 区域生态地球化学评价区域生态地球化学评价 regional ecosystem geochemistry assessmentregional ecosystem geochemistry assessment 针对流域或区带面积范围为n106 km2 n102 km2内元素和化合物分布特征，通过对 元素及化合物的来源示踪及迁移途径研究， 评价它们对生态系统及各组成要素的影响， 预测 其未来变化趋势。 生态系统 ecosystem 生态系统 ecosystem 生态系统是一定范围内，由生物群落与其环境所组成，具有一定格局，借助于功能流 而形成的稳态系统。本技术要求将评价地区生态系统划分为河流生态系统、农田生态系统、 城市生态系统、湖泊湿地生态系统、浅海生态系统等。 4 总则 4 总则 3 4.1 评价目的 区域生态地球化学评价主要研究元素区域组成特征和循环转化过程， 及其对生态环境产 生的影响。评价工作主要针对影响社会经济发展的、由复杂因素形成的、呈区域性分布的宏 观生态地球化学问题，以区域地球化学分布为基础和出发点，针对大的流域或地域，在区域 地球系统层面上，研究区域空间环境中元素在系统各部分之间流动、迁移和相互作用关系， 按照河流生态系统、农田生态系统、城市生态系统、浅海生态系统及湖泊湿地生态系统进行 生态地球化学评价， 目的是为国家土地质量评估与生态管护、 农业种植适宜性与经济结构调 整及环境污染治理等各方面服务，为经济社会科学和可持续发展提供依据。 4.2 评价任务 4.2.1 追踪异常元素及有机污染物的来源。重点查明由区域地质背景和大规模表生地球化 学作用引起的分布面积广、异常强度高、生态效应显著的元素异常来源和成因特征； 4.2.2 查明异常元素及有机污染物迁移途径。研究异常元素及有机污染物在区域范围内的 迁移途径、影响因素、输入输出总量和速率； 4.2.3 开展异常元素及有机污染物生态效应评价。在元素和化合物异常分布区或环境敏感 区，评价异常元素及有机污染物对生态系统及各要素可能产生的作用和影响； 4.2.4 进行生态系统安全性的地球化学预警预测。对异常元素及有机污染物的变化趋势进 行风险预测，对异常元素和化合物的危害趋势进行预警；对已污染的生态系统提出治理、修 复和监测建议。 4.3 评价思路 区域生态地球化学评价以多目标区域地球化学调查或其他区域性地球化学调查为基础， 以流域/区带为评价主体，以生态系统为评价单元，以土壤为中心，以元素和化合物在大气 －水体－土壤－生物体中的循环迁移为主线，以研究元素的输入输出通量和生态效应为重 点，在国家或流域/区带尺度上，建立系统的异常成因追踪、迁移途径研究、生态效应评价 和发展趋势预测的方法技术体系与模型。 4 4.4 评价选区 根据多目标区域地球化学调查或其他区域性地球化学调查，对元素（化合物）分布与 分配规律及异常特征进行研究， 选择可能对生态系统产生重要影响的， 具有典型意义的地区 作为区域地球化学评价选区。 4.5 评价方法 区域生态地球化学评价方法以传统勘查地球化学方法技术为主，同时辅以同位素测年 和示踪等方法技术。采样介质除常规的岩石、土壤、水、水系沉积物外，还采集大气、江河 悬浮物、生物、湖底和浅海沉积物等。 4.6 评价工作顺序 评价工作应按设计编审、异常元素及有机污染物来源追踪及迁移途径判别、异常元素 及有机污染物生态效应评价、生态效应安全性的地球化学预警预测、报告编写等顺序进行。 5 设计编审审 5.1 设计书是开展区域生态地球化学评价的依据，应由项目承担单位根据主管部门下达的 任务书要求编写。 5.2 设计编写前准备工作 5.2.1 资料收集 5.2.1.1 收集评价区自然地理、土壤类型、社会经济概况、工农业状况、城镇发展、主要生 态问题等资料。 5.2.1.2 收集多目标地球化学调查和其他区域地球化学资料。 5.2.2 资料分析 依据多目标地球化学调查，综合分析收集的各方面资料，结合评价地区存在的生态地 球化学问题，认真总结影响评价地区环境质量的元素、元素组合和有机污染物类型，筛选出 需进行评价的有毒有害元素（包括重金属、类金属、放射性元素等） 、有益元素、有机污染 物和土壤理化指标。 5.2.3 实地踏勘 5 在收集资料和初步研究基础上，对测区进行实地踏勘，对特殊样品进行实地预采集， 对特殊分析方法进行预研究，制定生态地球化学采样评价方案。 5.3 编写区域生态地球化学评价设计内容及要求遵照附录 I 的规定执行。 5.4 设计书提交主管部门审查后实施。 6 异常元素及有机污染物迁移途径及来源追踪 异常元素及有机污染物迁移途径及来源追踪，按生态系统进行。 6.1 河流生态系统 河流生态系统在空间上应大体按照岩石 （矿物） －土壤－水系沉积物－水－悬浮物 （重 砂）等元素迁移踪迹进行异常追索。在需要研究迁移历史及沉积速率时，还应进行河漫滩沉 积物剖面测量。 6.1.1 悬浮物、水和水系沉积物 6.1.1.1 样点布置 6.1.1.1.1 主干河流和主要支流水系均应布置采样点。 6.1.1.1.2 各支流应在上、中、下游分别布置采样点，汇入主干河流后在下方位置布置采 样点；每个点控制面积一般不超过 5000km2。 6.1.1.1.3 主干河流及主要支流采样间距一般为 80 km～100 km。采样点位应兼顾河漫滩 柱状样布设位置。 6.1.1.1.4 枯水期同点位采集悬浮物、水系沉积物；丰水期只采集悬浮物样品；各支流汇 入主干河流前的采样点一般为下游采样点，在采集悬浮物样品同时加采过滤后的清水样品 水地球化学样品。 6.1.1.1.5 流经中等以上城市的河流需在该城市上、下游分别布置采样点。 6.1.1.2 样点采集 6.1.1.2.1 枯水期采样时间为当年 11 月～次年 1 月，丰水期采样时间 6 月～9 月采集。 6.1.1.2.2 悬浮物、水样、水系沉积物样品采集技术要求见附录 A。 6.1.1.2.3 悬浮物样品干样重 1 g3 g，水系沉积物重量为 1 kg，水地球化学样为 1000mL， 外检样应加倍取样。 6.1.1.2.4 全流域统一编号。样品编号以采样物质代码悬浮物－XF、水系沉积物－SC、 水－S）流域代码长江流域－CJ、黄河流域－HH；珠江流域－ZJ；松花江流域－SH 等 6 省代码省内连续编号表示。 6.1.1.3 样点分析 6.1.1.3.1 悬浮物、水系沉积物样品统一分析单位和分析方法。水样分析单位由各省实验 室承担，分析要求按 DD2005-01 多目标区域地球化学调查规范 1250000 执行。 6.1.1.3.2 悬浮物、水系沉积物、水地球化学样分析元素和指标种类依据不同流域存在的 生态地球化学问题确定，同一流域分析的元素和指标种类一致。 6.1.1.3.3 分析元素和指标种类见表 1。分析方法准确度和精密度及样品测试中的质量控 制，按 DD2005-03 生态地球化学评价样品分析技术要求执行。 表 1 应测和选测分析元素、指标及有机污染物 一般应测元素及指标 b 一般选测元素及化合物 pH 值 Hg Rb Ag Si Gd 水温 a I Se Au Sn Tb Al K Sm Be Ta Dy As Mg Sr Bi Ti Ho Ba Mn Th Ce V Er Ca Mo Tl Cs W Tm Cd Na U Fe La Yb Co Nd Zn Ga Ce Lu Cr Ni 悬浮物矿物物 相 Nb Pr Y Cu P 悬浮物粒径 Sb Pm 有机污染物 F Pb Sc Eu a 仅指水体温度测定； b 悬浮物和水系沉积物应测元素和指标，水体测试元素可作参考，不作硬性要求。 6.1.1.3.4 10％悬浮物样品作重复分析，20％悬浮物样品进行外检。 6.1.1.4 结果整理 6.1.1.4.1 对比分析不同支流悬浮物、水系沉积物和水体中元素含量大小，结合研究水体 中悬浮物含量、水流量等参数，估算不同支流、同一支流不同季节携带元素和有机污染物年 通量。 6.1.1.4.2 计算元素和有机污染物在水体－悬浮物－水系沉积物中的分配系数，研究水体 pH 值、水体温度、悬浮物矿物种类、悬浮物粒径及元素地球化学行为对分配系数的影响， 查明元素和有机污染物迁移的主要途径和控制因素。 6.1.1.4.3 分析对比主干河流不同流域和城市上游、下游流域中元素及有机污染物的含量 7 变化情况，研究人类生产生活对元素和有机污染物迁移的影响程度。 6.1.2 岩石矿石、土壤和水系沉积物 6.1.2.1 样点布置 6.1.2.1.1 在携带异常元素年通量大的支流上游汇水域内，布置工区。 6.1.2.1.2 沿主要河流汇水地区进行水系沉积物测量、土壤地球化学测量和岩石矿石地 球化学测量样点布置。 6.1.2.1.3 样品种类及样品数量布置，可依据不同汇水盆地实际情况选择 a 水系沉积物样品 在利用已有的 1200000 区域化探数据基础上，根据需要，在二级或更高次级的水系中 布置水系沉积物样点。 b 岩石和矿石样品 分析汇水盆地 1200000 区域化探数据，在异常地段，应在一定面积内或以剖面方式布 置岩石和矿石样品采样点。追踪 Cd、Hg、Pb、As、F 等重金属类金属和非金属元素时， 需采集出露面积大、易风化的各类硫化物矿床、煤层、黑色岩系和基性－超基性岩等；追踪 天然放射性污染来源时，需选择含 K、U、Th 比较多的花岗岩类岩石。 c 土壤样品 在水系沉积物、岩石和矿石布置样点的地区，根据需要，布置不同比例尺的网格化土 壤采样点。 6.1.2.2 样点采集 6.1.2.2.1 岩石矿石样品 a 采集的岩石矿石样品包括新鲜样品风化和半风化样品，每种样品采集 5 件～10 件，每件样品重量大于 1 kg。 b 异常元素含量高、出露面积大且易风化的岩石矿石需采集 1 件～2 件人工重砂样 品，包括新鲜岩石、风化和半风化岩石两类，样品重量 5 kg～10 kg。 6.1.2.2.2 水系沉积物样品 a 水系沉积物样品采集重量 1 kg。 b 主要水系需作水系沉积物重砂样品采集，重砂样品应就地淘洗，所获灰砂重量应 大于 1 kg。 6.1.2.2.3 土壤样品 a 采集 0 ～20 cm 表层土壤，样品重量 1 kg。 b 土壤覆盖面积大、基岩出露较少的地区，可进行土壤垂向剖面测量，剖面深度以 8 见到成土母质为准，采集母质层、淀积层、淋溶层和腐殖层样品；土壤覆盖较厚的地区，剖 面深度为 1.5 m2 m ，采样密度一般为 1 个点/10 cm20 cm，样品重量为 1 kg。 6.1.2.3 样品分析 6.1.2.3.1 除粒径外，岩石、土壤和水系沉积物分析元素及指标种类同悬浮物分析的元素 和指标，土壤增测 pH 值和 Corg。 6.1.2.3.2 重砂样品需进行矿物分离和鉴定，含异常元素高或总量大的矿物需定量鉴定， 分离出的不同硫化物、氧化物矿物进行 As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Zn、Pb、F、Se 等元 素测定。 6.1.2.3.3 分析元素和指标种类，可根据不同流域存在的实际问题进行增减。 6.1.2.4 结果整理 6.1.2.4.1 对比研究汇水地区各出露岩石和矿体中异常元素含量高低，结合岩石和矿体出 露面积大小、风化难易程度、元素存在形态变化等因素，确定异常元素年输出量较大的岩石 和矿床。 6.1.2.4.2 通过新鲜岩石矿石－风化岩石矿石－土壤中异常元素含量、 元素存在形式和 矿物特征研究， 结合典型土壤剖面中元素和矿物成分垂向变化特征， 确定异常元素由岩石到 土壤圈的迁移途径和影响因素。 6.1.2.4.3 综合分析研究异常元素在岩石矿石－风化岩石－水系沉积物－悬浮物－水体 的含量变化、元素存在形态和矿物学变化特征，通过系统的微量元素示踪研究，确定异常元 素由岩石矿石、半风化岩石到水系中各相态分布分配比例，查明由河流流域携带异常元素 进行短距离和长距离迁移的途径及比例。 6.1.3 河漫滩沉积物 6.1.3.1 样点布置 6.1.3.1.1 在携带异常元素年通量大的支流下游汇入主干河流处，布置工区。 6.1.3.1.2 河漫滩垂向剖面选择在支流汇入主干河流前河堤较平缓地带，通常年份的洪水 能漫过部位。 6.1.3.1.3 确定具体采样位置时，应进行野外踏勘、观察与实地居民访问，确定采样点及 周围地区基本无人类生产生活活动影响。 6.1.3.2 样点采集 6.1.3.2.1 采样时间为秋季或平水季节。剖面深度为 1.5 m～2 m。 9 6.1.3.2.2 每个采样点，应由 3 个垂向剖面组成。一个剖面用于元素含量测定，一个剖面 用于有机污染物分析或备用，一个剖面用于210Pb和137Cs年龄测定。 6.1.3.2.3 进行210Pb和137Cs年龄测定的河漫滩垂向剖面，应为沉积物粒度较小、粘土矿物 含量较多、较致密的沉积物剖面。 6.1.3.2.4 每个河漫滩垂向剖面采样密度小于或等于 1 个样/2 cm，在河漫滩年沉积厚度较 大的地区，采样密度可放稀至 1 个样/5 cm。每件样品采集时需具有相同的体积。 6.1.3.2.5 每个河漫滩垂向剖面应有照片或素描。 6.1.3.3 样点分析 6.1.3.3.1 每层样品分析的元素为 As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Zn、Pb、F、Se、F、K、 Na、Ca、Mg、Al。不同剖面可根据悬浮物和汇水地区各类地质体中元素含量，增加测试的 元素和指标。 6.1.3.3.2 在工农业相对发达地区，可增测有机污染物含量。 6.1.3.3.3 典型剖面每层样品进行210 Pb和137 Cs年龄测定。 6.1.3.4 结果整理 6.1.3.4.1 通过水系沉积物、土壤和基岩（矿石）中微量元素地球化学特征对比研究，圈 定异常元素的源区及来自的主要地质体。 6.1.3.4.2 通过异常元素在河漫滩垂向剖面上的变化规律，区分异常成因。 6.1.3.4.1 通过河漫滩洪积物垂向上的年龄测定、重金属含量研究和事件定年，可计算重 金属沉积速率，查明异常元素在不同时期的累积规律。 6.2 农田生态系统 6.2.1 异常元素迁移途径及自然来源追踪 农田生态系统中异常元素的自然来源是指土壤中由成土母质、成土过程和各种表生地 球化学作用引起的元素异常分布。 6.2.1.1 样点布置 6.2.1.1.1 丘陵区 a 垂向剖面 a 以土属为基本单元，且现为主要农耕区的丘陵地带布置样点。每一采样单元内垂 向剖面为 3 条～5 条； 10 b 在多目标地球化学调查基础上，分别选择在土壤中有益元素、有害元素异常分布 区及土壤 pH 值等物理化学性质不同的农耕区布置采样点； c 采样点选择在土壤厚度适中处。 b 水平剖面 a 在土壤中有益元素、有害元素含量不同地区丰富、适中、缺失布置剖面； b 在不同坡度、植被覆盖率和土壤使用方式农田、果园、林地、草地等处布置剖 面； 6.2.1.1.2 平原区 a 对物源区明显且较单一的运积平原区，在水系的上、中、下游各布置 1～2 条横穿 汇水域的水平长剖面，采样密度为 1～2 个样/50 m；对物源区不明显或存在多个物源区的运 积平原区，要求按照土种或不同汇水流域进行样点布置，每类样品数应不少于 10 件。 b 在泛滥沉积物堆积区，选择古决口的完整沉积旋回，在古河道、决口扇扇口和扇 缘及泛滥盆地分别布置剖面； 在现代三角洲沉积地区， 依据不同时代进行土壤垂向剖面布置。 c 在黄土高原盆地堆积地区，沿盆地内水系上、中、下游布置 1 条～2 条横穿汇水流 域的水平土壤剖面，采样密度为 1～2 个样/100 m；水系上游基岩出露区，选择分布面积大、 且易风化的岩石、地层或矿体（或系统收集 1200000 化探数据）进行样点布置；水系流经 的黄土塬区，选择典型黄土进行样点布置。 6.2.1.2 样点采集 6.2.1.2.1 丘陵区 a 垂向剖面 在采样点上布置垂直剖面，剖面深度以见到成土母岩－基岩为准。土壤垂向分层明显 的剖面采集成土母岩、母质层、淀积层、淋溶层、腐殖层（根系土）样品；土壤垂向分层不 明显的剖面，以 1 个样/10 cm～20 cm 的密度等间距采样，每种样品重量大于 1 kg。 典型土壤剖面应有素描图或照片。 b 水平剖面 剖面布置从坡顶至坡底，并向平原区延续 3 个采样点，采样密度为 1 样/40 m，如果剖 面较短，可加密至 1 样/20 m，每条剖面样品数量大于 10 件。要求记录植被覆盖率、土地使 用方式、坡度和坡向，典型剖面要求有实测剖面图和景观照片。 土壤样品采集深度为 0 cm～20 cm，样品重量大于 1 kg。 6.2.1.2.2 平原区 11 a 依据土壤 pH 值变化范围， 一种土壤类型布置 1 条3 条土壤垂向剖面， 剖面深度为 1.5 m～2 m ，采样密度为 1 个样/20 cm。 b 水平剖面和面积性样品， 采样深度为 0 cm20 cm 的耕作层和梨底层以下两套样品， 样品重量为 1 kg。 c 泛滥沉积物区土壤垂向剖面分层采样，记录每层岩性、粒度、颜色、厚度等特征。 对典型剖面要求采集年龄样品， 年龄样品必需新鲜无风化。 依据待测地层年龄范围和样品地 球化学特征，可选择210Pb、137Cs、14C和热释光等测年方法，14C和热释光样品采集方法及样 品要求见附录B。 d 黄土高原盆地水系上游基岩出露区，土壤、岩石、地层、矿床等样品采样方法、 样品种类及重量同 6.1.2。 e 每类黄土样品采集数量大于 5 件，重量为 1 kg 。记录样品的颜色、粒度和厚度等。 6.2.1.3 样品分析 6.2.1.3.1 所有新鲜土壤样品测试 pH 值。 6.2.1.3.2 所有样品分析 N、P、K、B、Mo、Mn、Ca、Mg、Al、Na、Se、Si、Fe 和 As、 Cd、Cr、Pb、Ni、Hg、Cu、Zn 全量。 6.2.1.3.3 土壤垂向剖面腐殖层样品（表层样品） 、平原区水平剖面和面积性样品测试 Corg、CEC，典型样品测试质地。 6.2.1.3.4 土壤垂向剖面腐殖层、 淋溶层样品和平原区水平剖面、 面积性样品分析 As、 Cd、 Cr、Cu、Ni、Hg、Pb、Zn 不同形态含量和 N、P、B、Mo、Mn、Se、Si 等元素的有效态含 量。 6.2.1.3.5 丘陵区典型垂向剖面进行重矿物分离、鉴定。 6.2.1.3.6 分析元素和分析项目依据不同流域/区带实际情况，可以进行增减。 6.2.1.4 结果整理 6.2.1.4.1 研究成土过程中营养元素和重金属元素在土壤垂向上迁移变化规律、分配特征 和母岩成分对土壤元素的控制。 通过 ba 值、β值和μ值的计算，了解土壤风化淋溶的强度，研究成土母质、坡度、植 被覆盖率、 质地和土壤酸碱度变化对土壤中营养元素分布分配的影响， 查明土壤中营养元素 的空间变异特征和规律。 土壤风化淋溶系数ba 值 指钠、 钾、 钙和镁氧化物分子数之和与氧化铝分子数的比值， 计算公式为 12 1 32 22 OAl MgOCaOOKONa ba 土壤淋溶系数β值指淋溶层钾、钠氧化物分子数与氧化铝的分子数比与母质层钾、 钠氧化物分子数与氧化铝分子数之比的比值，计算公式为 2 OAl ONaOK / OAl ONaOK 32 22 32 22 ＋ 母质层 ＋ 值＝淋溶层β 土壤风化指数值是指淋溶层和母质层中氧化钾与氧化钠分子的比值。 3 ON OK / ON OK 2 2 2 2 aa 母质层值＝淋溶层 6.2.1.4.2 通过土壤水平剖面元素含量和元素不同形态对比分析，研究不同坡度、不同植 被覆盖率和土地利用方式的差异对土壤中化学元素再分配影响， 查明元素分布空间异质性特 征。 6.2.1.4.3 分析对比平原区上游物源的各类岩石地球化学资料和不同类型土壤化学元素的 含量特征， 研究物源区岩石对平原区土壤化学成分空间分布的影响， 提出农业结构调整建议。 6.2.1.4.4 结合研究区水、植物和大气干湿沉降中相应元素的分析结果，研究元素在岩石 －土壤－水－生物中迁移转化途径。 6.2.1.4.5 对比分析耕作层和犁底层土壤样品元素含量和不同形态含量变化，研究平原区 自然成土作用和农耕生产对土壤元素的分布分配影响。 6.2.1.4.6 通过古代沉积、现代沉积剖面定年和元素含量测定，恢复泛滥区决口扇沉积旋 回历史， 不同时代泛滥沉积物元素含量特征， 结合上游河流侵蚀区工农业发展和城市化进程 特征，阐明侵蚀区人类活动对下游地区环境质量影响。 6.2.1.4.7 通过对基岩出露区典型样品、黄土塬黄土样品和盆地内土壤样品系统的元素地 球化学对比分析，查明基岩出露区各类岩石地层和矿体对盆地内土壤元素空间分布的制 约，探讨黄土对土壤元素含量的稀释作用。 6.2.2 异常元素人为来源及迁移途径研究 异常元素人为来源主要指大气干湿沉降、农药、化肥和灌溉水及其它方式产生的异常。 6.2.2.1 样点布置 6.2.2.1.1 大气干湿沉降、农药和化肥样点布置以不同景观和不同行政区为依据，空间上 要求样点能覆盖整个研究区，均匀布点，样点密度为 10 个～20 个样/万km2。 6.2.2.1.2 在大气污染较严重城市的下风郊区，大气干湿沉降样点可加密布置。 6.2.2.1.3 农田灌溉水以地表水为主的地区，以研究区主要灌溉水系水渠为布点依据， 13 样点密度为 10 件15 件/万km2。 6.2.2.1.4 在污灌严重的地区，灌溉水样点可加密。 6.2.2.2 样点采集 6.2.2.2.1 大气干湿沉降样品采集周期为一年，降尘量较大的地区，可按不同季节采集。 样品采集方法见附录 C。 6.2.2.2.2 农田灌溉水采集时间为农田灌溉时期，水样采集量、添加保护剂种类、水样运 输和保存等见附录 C。 6.2.2.2.3 同点位采集底泥样品。 6.2.2.2.4 化肥和农药采集种类应代表评价区化肥和农药种类的 90％以上， 可采用分片集 中购买或均匀布点分散到农户购买两种方法，每件样品重 1 kg，封装于塑料袋中，具体要求 见附录 C。 6.2.2.3 样点分析 6.2.2.3.1 对干湿沉降总量进行准确定量，具体方法见附录 C。 6.2.2.3.2 化肥、农药和干湿沉降样品分析 As、Cr、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn、Ni、F、N、 P、K、B、Mo、Mn、Ca、Mg、Se 等元素含量。 6.2.2.3.3 灌溉水样品一般样品分析元素种类同化肥，在工业废水和城市生活废水灌溉 严重地区，可增加有机污染物、微生物和其它水质检测指标。 6.2.2.3.4 分析元素和项目依据不同流域/区带的实际情况，可以进行增减。 6.2.2.4 结果整理 6.2.2.4.1 通过实地调研评价区单位面积土壤中化肥年施用量、农药年使用量、灌溉水年 灌溉量、干湿沉降年沉降量，结合不同样品元素和有机污染物等成分分析，可定量计算由施 肥、农药、灌溉和大气干湿沉降带入土壤中的有害元素、有益元素和有机污染物的年通量。 6.2.2.4.2 通过研究由各种农业活动造成的土壤中元素的理论累积量与现实含量之间的差 别，结合研究区深层样品、水体地下水、地表水、大气和植物体中元素含量，研究有害元 素和有益元素在土壤圈、水圈、生物圈中的迁移途径和分布分配特征。 6.3 城市生态系统 选择评价流域/区带内工业发达、 污染严重或具有特殊生态地球化学问题的城市的大中 型城市、城市群进行异常元素迁移途径和来源追踪。 6.3.1 样点布置 14 6.3.1.1 不同污染源降尘 调查城市工业、交通、建筑等分布状况，对废气排放量大、污染严重的工厂、建筑工 地、道路交通等地布设冶金尘、燃煤尘、建筑尘和交通尘等样点。 6.3.1.2 面积性降尘和土壤 按照 150000 或 1100000 采集密度，布置大气降尘和相应点位上的土壤样品采样点。 6.3.1.3 大气干湿沉降 在城市不同功能区，布置大气干湿沉降样品接受点，每个功能区布点不少于 10 件， 空间上要求点位尽量均匀。 接受降尘周期为一年， 降尘和降雨量大的城市可调整至半年或一 季度回收一次样品。 样点布置及样品采集见附录 D。 6.3.1.4 大气降水 对于以燃煤为主要能源或存在酸雨沉降的城市，需布置一定量的降雨接受点。布点原 则为依据表层土壤 pH 值大小，同时兼顾城市不同功能区，如城市功能区不明显的城市， 可在空间上均匀布点。 6.3.2 样品采集 6.3.2.1 不同污染源降尘 不同来源降尘采集的种类为燃煤尘工业燃煤和民用燃煤、建筑尘、汽车尾气尘、冶 金尘、道路尘和飞灰。 飞灰可在冶炼炉内腔或烟囱附近采集，其他降尘采集技术要求见附录 D。 每类样品采集数量为 5 件～10 件，样品大于 100 g200 g。汽车尾气尘可适当减少， 但需满足分析要求。 6.3.2.2 面积性降尘和土壤 降尘样品采集见附录 D，样品采集高度为 1.5 m2.0 m。土壤样品采集应与降尘相同点 位，采样深度为 0 cm～20 cm，注意除去土壤表面明显的人为污染的物质，对土壤性质做好 记录。 6.3.2.3 大气干湿沉降 同农业区大气干湿沉降样品采集方法，见附录 C。 6.3.2.4 大气降水 在接受点位上，分春、夏、秋、冬接受降水或降雪，当场测试 pH 值后，根据要测试 的元素种类，添加保护剂，见 DD2005-03 生态地球化学评价样品分析技术要求（试行） 。 15 6.3.3 样点分析 6.3.3.1 不同源降尘样品 a 所有样品进行As、Al、Ca、Co、Cd、Cr、Hg、K、Mg、Mn、Ni、Na、Pb、Cu、 Zn、S、Ti、F等元素分析；206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb分析；矿物物相和矿物粒径 分析。 b 采集量较大的污染物源样品可进行不同粒径分离， 每种粒径样品进行As、 Cd、 Cr 、 Hg、Pb有害元素和206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb等项分析。 c 对燃煤尘、冶金尘和化工企业排放的降尘进行多氯联苯、多环芳烃等有机污染物 分析，分析种类根据评价城市实际情况确定。 6.3.3.2 降尘和土壤样品 a 分析