大气有机污染分析和评价 Ⅰ.采样方法及采样误差

对近１０年来国外有关大气污染物的采样方法，有机污染物在气，固相中的分配以及采样误差的主要文献做了简要回顾。对不同采样器的采样效率，误差来源及误差校正方法进行了讨论。列举了一些富有指导意义，的研究成果和结论，可以看出，在消除或限制了采样误差后，所得分析结果为客观评价环境污染问题提供了更可靠的依据。     

大气有机污染分析和评价I．采样方法及采样误差

对近１０年来国外有关大气污染物的采样方法、有机污染物在气、固相中的分配以及采样误差的主要文献做了简要回顾。对不同采样器的采样效率、误差来源及误差校正方法进行了讨论。列举了一些富有指导意义的研究成果和结论。可以看出，在消除或限制了采样误差后，所得分析结果为客观评价环境污染问题提供了更可靠的依据。     

地球化学基准与环境监测实验室分析指标对比与建议

全球高质量一致性地球化学基准数据和建立全球地球化学一张图平台,是持续监测全球环境变化的定量参照标尺。本文通过对中国、欧洲、美国和澳大利亚汞、镉、钨地球化学数据对比和中国同一实验室间隔15年两次分析数据对比发现:镉元素在不同实验室和同一实验室间隔15年分析的数据是一致的(相关系数0.96),汞元素一致性较差(相关系数0.74),钨元素不具有可比性(相关系数0.56)。镉元素分析结果的高度一致是因为分析方法相同的和检出限相近;汞元素一致性较差,特别是低含量汞存在显著差异,是因为分析方法不同和检出限不同;钨元素在不同实验室不具有可比性是因为实验室分析方法存在显著差异。环境变化量必须大于野外采样误差(REsmpl)和实验室重复样误差(RDlab)之和(RCenv>REsmpl+RDlab),才能确认观测点发生了环境显著变化。因此,必须将采样误差和实验室分析误差降到最低。本文提出实验室分析的6点基本要求:①原始样品过10目筛,使用无污染加工到粒度小于200目;②使用成熟的多方法分析71种元素+其他指标,其中主量组分以玻璃熔片X射线荧光光谱法(XRF)分析为主,微量元素以四酸分解样品,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)为主要分析技术,配合其他特殊分析方法;③分析检出限必须低于地壳克拉克值,报出率不低于90%;④使用的标准物质必须具有涵盖所有分析元素的认定值;⑤实验室重复样分析相对误差含量小于3倍检出限RD≤40%,大于3倍检出限RD≤20%,主量元素、铁族元素和重金属元素重复样分析相对误差RD≤20%;⑥主量组分SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、TiO2、P2O5、H2O^+(结晶水)、有机碳、CO2、SO2等15项,或SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、TiO2、P2O5、LOI(烧失量)等12项加和为99.3%~100.7%。     

泛滥平原沉积物的超低密度采样代表性研究（二）：统计学检验…

设计了１个采样点／１ｋｍ＾２，１个组样／４ｋｍ＾２，１个采样点／１００－１０００ｋｍ２／＾２和１个采样点／１０００－１０００ｋｍ６３３个层次的采样密度系统研究了泛滥平原沉积物的超低密度采样代表性。运用统计学原理对泛滥平原只物中３０－４０余种元素进行正态母体显著性检验，ｔ检验及对多元素总体的灰关联分析。     

保定—沧州地区土壤地球化学公里网格样方代表性研究

土壤中的元素在空间上的分布具有一定变异性。在开展土壤地质环境调查监测时,有必要进行单点采样的科学性分析。对于在1 km2的区域内,如何实现科学、有效和合理地采样来获得区域内土壤元素含量的空间分布特征是一个需要解决的课题。本文在保定—沧州平原地区,选择36个县市,在每个县市的大片农田区以十字形方式采集9个单点样,通过不同的样品组合方式,来研究其结果之间的差别。结果显示:不同的混合方式,元素浓度含量的相对偏差大部分小于15%,在可接受的误差范围内。因此在1 km2区域的中心采集一个单点样,即可基本代表该区域内土壤元素的含量组成。     

活性水系沉积物的冻结采样技术应用于矿产勘查及环境研究

本文比较了活性水系沉积物的冻结采样技术与常规采样技术，经统计分析，１０种氧化物和２１种微量元素在两种技术之间全部都存在着显著的差异。在１２２个采样点上所得到的氧化物重量百分比和微量元素含量表明：冻结采样可得到具有代表性的沉积物样品。每个采样点为了获得对沉积物中氧化物重量百分比和元素含量具有代表性的评估，需要小于５０％的冻结样品，相反，常规采样由于冲洗和淘洗细粒级沉积物，致命用以常规地球化学分析的沉     

全球尺度地球化学填图计划对比研究

文中简述了全球尺度地球化学填图发展的历史,以近20年在中国、欧洲、美洲和澳大利亚开展的6项全球尺度地球化学填图计划为例,结合“国际地球化学填图计划”和“全球地球化学基准计划”的相关建议和要求,从样品采集和样品分析两个角度展开评价和对比,并初步总结了全球尺度地球化学填图在采样和分析两个方面存在的问题。6个填图计划中,仅欧洲的FOREGS计划采用多介质采样方案,中国的全国地球化学基准计划（CGB）按照不同的地貌特征采集不同的代表性的汇水域沉积物样品,其他4个计划采用单一介质的采样方案,采集土壤或泛滥平原/河漫滩沉积物。中国的分析水平总体处于国际领先水平,能分析的元素最多（78个）,元素分析检出限全部低于地壳克拉克值,标准物质能监控所有分析的元素。     

平原区中大比例尺土壤地球化学调查采样方法--浙江省平湖市试验研究

文章以浙江省平湖市为典型三角洲平原区,开展了多种尺度、不同采样方法的对比试验。结果表明,田块内土壤元素分布较为均匀,小范围内元素的空间分异性较小,而田块之间土壤元素含量差异性明显增加;Hg,Cd等典型污染元素空间分异性较强,而人为污染扰动较弱的元素的空间分布较为均一;不同采样方法取得的区域性资料,其统计值接近,空间分布模式也相似,但有些元素仍有较明显差异。因此,中大比例尺地球化学调查时,应根据调查研究的目标任务,充分考虑地块分布、土壤类型和土地利用方式,选择合理的采样点。土壤样品可采取多坑点采集、多子样组合的方式,以保证样品的代表性,同时减少分析测试工作量。     

1:20万区域化探采样和样品分析工作的质量评分及质量等级的评定

根据约50个1:20万区域化探图幅的评审和验收工作,认为目前地矿部存在的少数图幅质量不高的主要原因是采样和分析工作的质量要求不明确、管理不严所致。作者根据地矿部已有经验编写了《1:20万区域化探野外采样、样品加工及原始资料质量评定标准》和《1:20万区域化探样品多元素分析质量验收评分标准》。这两个标准已经过近三年的实践和执行,证明对提高采样和分析工作质量的效果是好的。本文全文发表了这两个标准的内容,以供全国同行参考。     

大兴安岭中北段森林沼泽丘陵景观区的1∶5万化探方法技术研究

在森林沼泽水系较不发育区开展土壤测量时,部分区段存在厚度为1~3 m的黏土层,采样困难,大家选用采样介质不一。通过对比研究残积土、腐殖土、黏土的粒级分布特征、元素分布特征及同点采集的样品元素含量的对比研究,认为在大兴安岭中北段森林沼泽丘陵景观区开展1∶5万化探时采用的方法为:采样介质为残坡积土;采样粒级为-10~+60目;采样密度为9点/km²;野外样品加工方法为水筛。     

超低密度河漫滩沉积物地球化学采样的代表性

为了响应国际地球化学旗图计划(ICCP259)中的全球地球化学采样子计划的实施,研制超低密度地球化学采样的最佳方法,1989～1990年在江西省开展了一项试点研究.在约15.7万平方公里的可采面积内采集了121件河漫滩沉积物样品.平均采样密度约为五个点/1300km².采样覆盖度为24%.采样点主要布置在100-500km²的汇水盆地口上,其中有33个采样点控制的汇水盆地面积在400～2000km²之间.河漫滩沉积物样品来自深度在0.5m以下到1.2m的柱状剖面.样品定量分析了38种元素.文章从多方面讨论了超低密度河漫滩沉积物地球化学术样的代表性,并得出以下主要结论:1.在400-2000km²的汇水盆地口上采集河漫滩沉积物样品能较好地反映上游汇水盆地中的主要矿化.2.超低密度采样和以2个点/km²采集水系沉积物样品所获得的W、Sn、Cu、Pb和Zn五个元素的地球化学趋势相似.3.超低密度样品中W、Ph、Be、Rb等元素的分布特征与省内花岗岩的分布相吻合.4.超低密来样品中“3Ni+Cr+V”的分布能较好地反映扬子准地台与华南加里东精皱系在省内的分界线.     

金刚石指示矿物找矿采样技术

指示矿物和指示元素可提供金刚石矿源存在的直接证据，在金刚石原矿勘查中应用广泛。确定靶区前，对所有找矿线索和金刚石找矿标志都要检测，并进行系统的追索。金刚石勘查中使用最成功和应用最广泛的勘查方法是重矿物采样法，主要搜集指示矿物和金刚石。世界上许多金刚石矿床都是利用这种方法发现的。本文着重探讨重矿物采样的关键技术问题，包括样品选择、样品的大小与重量、采样间距和样品的处理与加工。水系采样要特别注意样品的选择和评价。地球化学和动植物勘探方法在金刚石勘查中受到多种因素制约，本文也对其进行了探讨。指示元素采样设计和实施的每个阶段、样品分析和成果解释都要认认真真、周到细致的落实。各阶段的效果直接关系着其找矿效果，对决定是否实施项目进一步勘探也至关重要。     

东北平原区地块尺度土地质量地球化学评价合理采样密度研究

选择吉林省公主岭市大岭地区作为东北平原区典型代表区域开展土壤元素空间变异性、经典统计学合理取样数及不同采用密度数据空间插值对比研究。结果表明:(1)受地形平坦及成土母质相对单一等因素影响,研究区土壤元素空间变异性总体较小,大部分以轻中度变异为主(变异系数<15%),受人为因素影响较大的Cd、Hg变异系数分别为35.3%、136.6%,属于高度变异。(2)经典统计学确定的研究区合理采样数为80,该样本量可在95%的置信区间及允许误差为30%的条件下反应区内土壤元素含量的均值与方差,但因未考虑样本的空间属性,不足以反应区内土壤元素空间变异特征,具有一定的局限性。(3)通过对均匀抽稀后4种不同采样密度数据与实测数据空间插值对比研究,在定量评估空间插值相对误差、地块预测值相对误差及预测等级与实测等级一致性的基础上,结合土地质量地球化学调查工作精度要求,提出研究区地块尺度地球化学评价工作合理采样密度为8个点/km2,该密度可在确保评价精度的前提下,大幅减少采样数量和工作成本。上述结论为东北平原及类似地区大面积开展地块尺度土地质量地球化学评价工作提供了关键的技术支撑,对进一步完善土地质量地球化学评价方法技术具有重要意义。     

川西北地区化探采样粒度研究 ——以平武县邱家沟金矿土壤测量为例

平武县邱家沟金矿在大地构造位置上位于扬子准地台、秦岭地槽褶皱系和松潘-甘孜冒地槽褶皱系3个大地构造单元的接合部位,区域内出露地层主要为志留系茂县群。在不同的表生环境条件下开展土壤测量的最佳采样粒度不尽相同,为确定项目区化探采样最佳粒度,对粒度实验样品中热液成矿元素与样品粒度的关系进行研究,发现热液成矿元素相对富集在60～80和80～100目的粒度。参考各粒级样品在全粒级样品中的质量分数,建议选择60-100目作为化探采样工作的最佳粒度,为川西北地区开展土壤化探测量提供技术参考。     

淮北平原覆盖区土壤采样密度及其环境质量研究——以1∶5万高炉集幅为例

以1∶5万高炉集幅为研究对象,在6个点/km2及4个点/km2两种采样密度条件下,土壤元素在地球化学参数特征及空间分布上均相近,表明该图幅内采样密度4个点/km2可以满足1∶5万土地质量调查评价工作的要求.基于不同采样密度下土壤元素地球化学特征的对比分析,提出淮北平原覆盖区地质背景相对单一的连片耕地区开展1∶5万土地质...     

全球地球化学填图

作指出了1973年至今世界上50余项地球化学填图计划中普遍存在的缺陷大都涉及分析问题。1988－1992年实施的国际地质对比计划IGCP259项目旨在使全世界地球化学填图方法标准化。在此项目中对分析问题提出了若干规定，主要是要求今后的填图计划应统一分析71种元素，痕量及超痕量元素的检出限必须低于相应的地壳丰度值及采用中国的GSD和加拿大的STSD标样系列，以使全球数据可以对比，在其后开始延续至今的全球地球化学填图计划IGCP360，旨在用极低密度采样早日覆盖全球大陆，讨论了正在实行的两种极低密度采样方案，并提出通过极低密度采集地极少量样品示范性实现IGCP259项目对分析要求的具体建议。     

川西北地区化探采样粒度研究——以平武县邱家沟金矿土壤测量为例

平武县邱家沟金矿在大地构造位置上位于扬子准地台、秦岭地槽褶皱系和松潘-甘孜冒地槽褶皱系3个大地构造单元的接合部位,区域内出露地层主要为志留系茂县群。在不同的表生环境条件下开展土壤测量的最佳采样粒度不尽相同,为确定项目区化探采样最佳粒度,对粒度实验样品中热液成矿元素与样品粒度的关系进行研究,发现热液成矿元素相对富集在60～80和80～100目的粒度。参考各粒级样品在全粒级样品中的质量分数,建议选择60-100目作为化探采样工作的最佳粒度,为川西北地区开展土壤化探测量提供技术参考。     

三层套合方差分析在区域化探中的应用及计算机实现——以新疆某地1:50 000区域化探为例

在区域化探中必须应用三层套合方差分析对样品的采样误差和分析误差进行统计分析。这里结合实例分析了该方法的计算模型,给出了计算流程,并应用VB语言实现了该统计方法。通过应用证明,该程序算法合理、操作简单、大大提高了工作效率。并且,该程序可以应用到其它领域对样品质量的分析评估。     

全球地球化学填图——历史发展与今后工作之建议

区域性与国家性的地球化学填图已取得进展,如何在可期待的未来以极低密度采样获得周期表内大多数元素在全球的分布,有赖于对填图理念的更新及采样介质、采样部署与采样方法研究的进展。英国Webb等发现在数平方千米至数十平方千米汇水盆地之河口采集水系沉积物样品,其分析结果可大致逼近其上游汇水盆地内土壤中元素之平均值。挪威及中国的研究工作表明在更大河流(其汇水盆地达数百、数千以至数万平方千米)的河口采样,这一规律依旧适用。看来,这种分形规律还可进一步延展至世界上一些汇水盆地达数十万至百万以上平方千米的主要入海河口,但这方面尚需作更多的研究。在这种新的填图理念指导下,提出了为实现全球地球化学填图的短期研究与试点计划和长期全面实现之规划。     

国外地下水监测采样设备综述

国外地下水监测用采样设备大致分为4类：取样筒式采样器、惯性式采样器、气体驱动式采样器和潜水电泵式采样器。取样筒式采样器原理简单、制作方便、成本低,受监测井井径、采样深度影响较小;惯性式采样器外径小,可应用于小口径地下水监测井,采样深度可达到90 m;气体驱动式采样器结构较复杂,适用范围广,适用于大部分地下水监测井,采样效率较高。潜水电泵式采样器采样效率很高,适应井径较大。