河流生态系统具有流域面积巨大、淡水资源丰富、人口众多、城镇密集、工农业生产发达等特点，一些大的流域的环境问题已成为各国政府和科学家共同关注的重点。松花江系黑龙江右岸最大支流，为中国七大河流之一，也是黑龙江省境内最大河流。根据黑龙江松嫩平原南部1：25万多目标地球化学调查结果显示，嫩江、松花江干流局部地段、阿伦河、雅鲁尔河等主要支流及哈尔滨、齐齐哈尔等沿江城市周边地区存在Pb、Cd、Hg等有害元素异常，土壤、地表水、地下水污染严重，水土流失加剧等问题。依据1：25万多目标地球化学调查数据，追踪松花江流域异常元素迁移途径及来源，主要以在松花江主干河道及其主要支流入水口处，系统采集悬浮物、水系沉积物、河流底泥及水等样品，分析其重金属元素、有益元素含量，并确定重金属元素、有益元素的来源及迁入量，查明重金属、有益元素迁移的主要途径和控制因素，研究人类生产生活对主要元素迁移的影响程度；同时利用同位素测年技术，计算过去100年来河漫滩平均沉积速率，重建重金属元素、常量元素的地球化学历史，预测重金属元素变化趋势。松花江流域悬浮物中元素含量变化特征表明：松花江流域中悬浮物是元素大跨度迁移的主要载体；悬浮物中重金属元素的含量从上游至下游呈逐渐升高的分布特征，下游的第二松花江和阿什河中重金属元素明显高于其上游的其他支流；第二松花江是研究区内元素年输出通量最大的支流。悬浮物中重金属元素异常源追踪结果表明：阿什河存在较为严重的重金属污染。恢复元素沉积历史，其结果表明：沉积柱表层沉积物中重金属元素含量均低于国家土壤环境质量Ⅱ级限制值；沉积柱中重金属元素含量随时间变化特征与新中国成立、文化大革命、改革开放、大规模工业化进程等重大历史事件基本吻合；松花江流域生态系统安全性地球化学预测预警得知：齐齐哈尔下游段、巴彦段、支流阿伦河沉积柱中Cd、Hg等重金属元素含量近年来呈现不断升高的趋势；以目前的增长趋势，齐齐哈尔下游段、巴彦段、阿伦河沉积物中Cd的含量分别到2100年、2060年、2061年均将超过国家《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)的Ⅲ级限制值。因此人类活动是造成松花江流域重金属元素异常的主要原因。