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1-1 环境监测的目的和分类1

一、环境分析与环境监测1

二、环境监测的目的1

第一章 环境监测导论1

三、环境监测的分类2

1-2 环境优先污染物及优先监测2

1-3 环境污染特征和环境监测的特点4

一、环境污染特征4

1-4 环境监测技术及其发展9

一、常用环境监测方法9

二、环境监测的特点9

二、环境监测技术发展动向10

1-5 环境标准13

一、环境标准的概念和作用13

二、环境标准制订原则14

参考文献15

第二章 环境监测试样的采集和保存16

2-1 采样概述16

一、采样的基本原则16

二、采样前的调查研究16

三、采样量16

一、地面水采样17

2-2 水样的采集和保存17

四、采样时间和频率17

二、工业废水样的采集21

三、水样的保存22

四、水样的预处理23

2-3 大气监测试样的采集25

一、采样点的布设25

二、采样方法及其原理27

三、烟道气样品的采集35

2-4 土壤样品的采集、制备及保存39

一、采样点的布设39

二、采样深度40

2-5 固体废弃物样品的采集和制备41

三、土样的制备和保存41

一、固体废弃物样品的采集42

二、固体废弃物样品的制备42

习题42

参考文献43

第三章 环境监测质量保证和质量控制44

3-1 环境监测质量保证和质量控制的涵义44

3-2 监测数据的统计处理44

一、监测数据处理中几个基本概念45

二、离群数据的统计检验49

三、直线相关和回归51

一、分析方法的评价指标54

3-3 实验室内部质量控制54

二、分析方法的选择55

三、准确度检验55

四、质量控制图56

3-4 实验室间质量控制63

一、实验室质量考核63

二、实验室误差测验64

3-5 标准分析方法和分析方法标准化66

一、标准分析方法66

二、分析方法标准化66

3-6 环境标准参考物质67

参考文献69

习题69

第四章 紫外-可见分光光度法71

4-1 分子吸收光谱概述71

4-2 紫外与可见吸收光谱的形成74

4-3 有机化合物的紫外吸收光谱77

一、饱和烃的紫外吸收光谱77

二、不饱和脂肪烃的紫外吸收光谱77

三、芳香烃的紫外吸收光谱79

四、溶剂对紫外吸收光谱的影响80

4-4 紫外-可见分光光度法基本原理81

一、定性分析的原理81

二、定量分析原理-辐射吸收定律82

三、偏离朗伯-比尔定律的因素83

4-5 紫外-可见分光光度计84

一、紫外-可见分光光度计的基本部件85

二、紫外-可见分光光度计的结构原理86

4-6 紫外-可见分光光度测定方法89

一、常用测定方法89

二、示差分光光度法90

三、双波长分光光度法91

4-7 紫外-可见分光光度法在环境监测中的应用93

一、水质污染监测93

二、大气污染监测100

习题104

参考文献105

第五章 红外吸收光谱法106

5-1 红外吸收光谱的理论基础106

一、双原子分子的振动106

二、多原子分子的振动108

三、红外光谱的吸收和强度109

四、化学键和基团的特征振动频率110

5-2 红外光谱与分子结构的关系111

一、基团振动和红外光谱区域的关系111

二、影响基团频率的因素113

5-3 红外分光光度计和实验技术116

二、样品制备118

一、定性分析119

二、定量分析128

5-5 红外吸收光谱法在环境监测中的应用131

一、不分光红外吸收监测仪器和大气中CO等污染物的测定131

二、水中油和总有机碳的测定132

三、环境中有机污染物的结构分析134

习题137

参考文献140

第六章 荧光分析与化学发光分析141

6-1 概述141

一、基本原理142

6-2 荧光分析法142

二、荧光定性分析146

三、荧光定量分析149

四、荧光计与荧光分光光度计152

6-3 荧光分析在环境监测中的应用154

一、空气中SO2的测定155

二、饮用水和粮食中硒的测定156

三、苯并(a)芘的测定157

一、基本原理158

6-4 化学发光分析法158

二、化学发光法的特点158

6-5 化学发光分析在环境监测中的应用159

二、罗丹明类化学发光体系160

三、气相化学发光161

习题164

四、火焰化学发光分析164

参考文献164

7-1 概述165

7-2 方法原理165

第七章 原子发射光谱分析法165

一、原子光谱的产生165

二、原子能级图166

一、红外分光光度计166

三、电离167

四、谱线强度168

一、酰肼类化学发光体系169

7-3 光谱分析的仪器170

一、激发光源170

二、摄谱仪173

三、感光板176

四、测微光度计177

五、光电直读光谱仪178

7-4 光谱定性分析179

一、元素的最后线与特征线179

二、识谱方法180

三、定性试样的激发181

四、含量估计181

二、显线法182

7-6 光谱定量分析182

一、谱线强度与试样中元素含量的关系182

一、比较光谱法182

7-5 光谱半定量分析182

二、内标法原理183

三、相对强度与黑度的关系184

四、光谱定量分析的方法184

五、光谱背景和背景的扣除185

7-7 发射光谱分析在环境监测中的应用185

习题186

参考文献187

8-2 基本原理189

8-1 概述189

一、谱线轮廓与谱线变宽189

第八章 原子吸收分光光度分析法189

二、积分吸收和峰值吸收192

三、基态原子数与原子吸收定量基础194

8-3 仪器装置及部件195

一、光源--空心阴极灯197

二、原子化系统198

5-4 红外光谱的定性和定量分析199

8-4 定量分析方法202

一、标准曲线法202

二、标准加入法202

8-5 干扰及其抑制203

一、光谱干扰203

二、物理干扰206

三、化学干扰206

8-6 测定条件的选择208

8-7 原子吸收分析在环境监测中的应用208

一、水中铜、铅、锌、镉的测定(火焰原子化法)210

二、水中重金属的测定(石墨炉原子化法)211

三、大气尘粒中金属元素的测定212

四、水样中砷的测定(氢化物原子化法)212

五、汞的冷原子吸收测定213

习题214

参考文献214

第九章 离子选择性电极法216

9-1 概述216

9-2 基本原理216

一、膜电势216

二、离子选择性电极的主要特性218

9-3 离子选择性电极的类型221

一、晶体膜电极221

二、非晶体膜电极223

三、气敏电极229

四、酶电极230

9-4 离子选择性电极的定量方法231

一、标准曲线法231

二、已知增量法232

三、格兰作图法232

一、离子计234

9-5 离子计234

二、pH和pX标准235

9-6 离子选择性电极在环境监测中的应用236

习题237

参考文献237

第十章 极谱分析和溶出伏安分析法239

10-1 极谱分析法239

一、基本原理239

二、扩散电流方程式241

三、半波电位-极谱定性分析原理243

四、干扰电流及其抑制245

五、定量分析方法248

10-2 单扫描示波极谱法250

一、仪器的基本线路250

二、定量分析的原理250

一、方波极谱254

10-3 方波极谱和脉冲极谱254

二、脉冲极谱256

10-4 溶出伏安法257

一、阳极溶出伏安法259

二、阴极溶出伏安法260

三、变价离子溶出伏安法261

四、溶出伏安法中常用的电极261

10-5 极谱法和溶出伏安法在环境监测中的应用263

五、溶出条件的选择263

一、阳极溶出伏安法测定水样中铜、铅、镉、锌264

二、变价铬离子的价态分析265

习题266

参考文献267

第十一章 气相色谱法268

11-1 色谱法概述268

一、色谱法的定义和分类268

二、色谱流出曲线及有关术语270

一、分配平稳272

11-2 色谱法的理论基础272

二、保留值273

三、分配等温线275

四、塔板理论277

五、速率理论279

11-5 气相色谱检测器280

六、分离度283

11-3 气相色谱法概述284

一、气相色谱仪及流程285

二、应用范围与限制286

11-4 气相色谱的固定相286

一、固体固定相286

二、液体固定相287

三、聚合物固定相288

一、检测器的分类289

二、对检测器的要求290

三、热导检测器293

四、氢火焰离子化检测器294

五、电子捕获检测器297

六、火焰光度检测器298

七、碱盐离子化检测器299

11-6 气相色谱操作条件的选择300

一、色谱柱及其柱长300

二、载体及其粒度301

三、固定液配比301

四、柱温301

五、载气及其流速301

六、样品量302

七、气化温度302

11-7 开管柱气相色谱法302

一、速率理论方程302

二、开管柱的特点303

三、开管柱的柱性能评价303

二、利用相对保留值定性304

一、利用保留值定性304

11-8 定性分析304

三、加入已知物增加峰高定性305

四、利用文献保留值数据定性305

11-9 定量分析306

一、峰面积的测量306

二、定量校正因子307

三、定量分析方法308

11-10 气相色谱在环境监测中的应用310

习题315

参考文献316

第十二章 高效液体色谱和离子色谱317

12-1 离效液体色谱概述317

一、高效液体色谱的特点317

二、离效液体色谱与气相色谱的比较317

12-2 高效液体色谱的分类318

一、液液分配色谱318

二、液固吸附色谱320

三、离子交换色谱321

四、空间排斥色谱321

五、液体色谱分离类型的选择322

六、液体色谱流动相的选择323

12-3 高效液体色谱仪324

一、高压泵326

二、梯度洗脱装置327

三、进样器327

四、检测器328

12-4 高效液体色谱在环境监测中的应用333

12-5 离子色谱法概述335

12-6 离子色谱装置336

一、淋洗剂贮罐336

二、离压泵337

三、色谱柱338

四、检测器338

二、大孔型离子交换树脂340

12-7 离子交换剂340

一、微孔型离子交换树脂340

三、薄壳离子交换树脂341

12-8 抑制型离子色谱法342

一、抑制柱的抑制反应原理342

二、淋洗液343

12-10 光度检测的离子色谱法343

12-9 非抑制型离子色谱法345

一、单柱阴离子色谱法345

二、单柱阳离子色谱法346

一、直接紫外光度检测法349

二、间接光度色谱法349

三、柱后反应衍生法349

12-11 离子色谱法在环境监测中的应用350

一、常见阴离子分析351

二、有机酸的分析351

习题352

三、雨水中阴离子的测定352

四、重金属的分析352

参考文献353

第十三章 色谱-质谱法354

13-1 质谱分析概述354

13-2 质谱的形成及质谱仪器的类型355

一、质谱的形成355

二、质谱术语356

三、质谱仪器的分类和主要技术指标358

四、有机质谱的基本原理360

13-3 质谱仪器的构造和原理361

一、离子源362

二、质量分析器365

三、离子检测器369

四、进样系统369

一、分子离子370

五、真空系统370

13-4 有机质谱离子的类型370

二、同位素离子373

三、碎片离子375

四、亚稳离子375

13-5 色谱-质谱连接装置376

一、概述376

二、气相色谱-质谱接口377

三、高效液相色谱-质谱接口379

13-6 色谱-质谱联用分析图谱382

一、质谱图和质量碎片图谱382

二、色谱图和总离子流色谱图382

三、重建离子色谱图和质量色谱图383

13-7 质谱及色谱-质谱法的应用384

一、分子量的测定384

二、分子式的确定385

三、推测有机化合物的结构386

四、在环境监测中的应用388

习题390

参考文献392

第十四章 荧光X射线光谱分析394

14-1 概述394

14-2 X射线光谱的激发394

一、用电子束激发394

三、用原级X射线激发397

三、用放射性同位素激发399

14-3 X射线的吸收和衍射399

一、X射线吸收399

二、X射线的散射401

三、X射线的衍射402

14-4 波长色散法与能谱分析法403

一、波长色散法404

二、能谱分析法404

一、荧光X射线光谱仪的类型405

14-5 荧光X射线光谱仪405

三、分光系统406

二、X射线管406

四、探测器408

五、脉冲高度分析器411

六、多道脉冲离度分析器413

14-6 计数误差414

14-7 定性分析与定量分析416

一、定性分析416

二、定量分析416

14-8 在环境监测中的应用举例418

一、大气飘尘中微量无素的测定418

二、水中污染元素的测定418

三、生物样品中微量元素的测定418

习题419

参考文献419

一、放射性420

第十五章 环境放射性监测420

15-1 概述420

二、照射量和剂量421

三、放射性监测423

15-2 环境中的放射性424

一、环境中放射性的来源424

二、放射性核素在环境和人体中的分布427

15-3 环境放射性监测实验室429

一、放射化学实验室429

二、放射性计测实验室431

15-4 放射性计测仪器431

一、仪器及工作原理431

二、弱放射性测量装置的稳定性检验436

三、放射性计测误差和检测限437

一、大气放射性监测440

15-5 环境放射性监测440

二、水体放射性监测445

三、土壤的放射性监测448

15-6 中子活化分析法及其在环境监测中的应用448

一、原理448

二、分析技术概要450

三、在环境分析中的应用451

习题451

参考文献451

第十六章 环境污染物形态分析453

16-1 概述453

16-2 理论计算法454

16-3 直接测定法456

一、形态的各别测定法456

二、离子选择性电极法457

三、阳极溶出伏安法457

二、化学分离法458

16-4 分离法458

一、物理分离法458

三、物理化学分离法459

16-5 综合法461

16-6 干法462

一、X射线衍射法462

二、电子探针法465

习题467

参考文献467

第十七章 噪声污染监测468

17-1 环境噪声概述468

一、噪声的定义和特征468

二、噪声的分类468

三、噪声的危害469

一、声音的产生和传播470

二、声音的基本物理量470

17-2 噪声的声学特性和量度470

三、声音的量度471

四、声级的叠加472

17-3 噪声测量的评价方法474

一、噪声的评价量474

二、噪声频谱分析478

17-4 噪声标准479

一、听力保护标准479

二、机动车辆噪声标准480

三、环境噪声标准481

17-5 噪声测量仪器481

一、声级计481

二、频率分析仪483

三、磁带记录仪483

17-6 城市环境噪声监测483

一、测量条件484

三、城市交通噪声监测485

二、城市区域环境噪声监测485

四、城市环境噪声长期监测486

习题486

参考文献487

第十八章 生物监测488

18-1 生态监测与生物监测488

一、生态监测488

二、生物监测488

18-2 水生生物监测488

一、有机污染的指示生物488

二、污水生物三角形490

三、种类多样性指数491

四、早期警报系统491

五、水体污染的生物监测方法492

六、水生生物监测示例495

二、大气污染的植物监测方法506

一、影响植物生态系统的大气染污物506

18-3 大气生物监测506

三、大气污染对植物的伤害症状510

习题513

参考文献514

第十九章 自动监测技术515

19-1 概述515

19-2 现场和在线自动监测517

一、现场自动监测517

二、样品不需前处理的在线自动监测520

三、样品需前处理的在线自动监测520

19-3 流动注射分析法523

一、工作原理523

二、系统的组成部件及其功能527

三、在环境监测中的应用531

一、照相摄影534

19-4 遥测技术534

二、热红外扫描技术536

三、相关光谱技术537

四、激光雷达技术539

19-5 环境监测专用自动测定仪器和装置543

一、BOD测定仪543

二、TOC测定仪543

三、TOD测定仪544

四、NO？和O？的自动测定装置545

习题547

参考文献547

第二十章 简易监测技术548

20-1 目视比色法和试纸比色法548

一、目视比色法548

二、试纸比色法549

20-2 检气管法551

一、载体的选择和处理551

三、人工标准色列551

二、检气管的制备552

三、检气管的标定552

四、影响变色柱长度的因素554

五、检气管的采样装置555

六、应用实例556

20-3 环炉技术557

一、环炉技术的原理557

二、环炉仪结构558

三、环炉技术的操作559

四、环炉技术在环境分析与监测中的应用560

20-4 纸层析和薄层层析561

一、纸层析法565

二、薄层层析法565

20-5 化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)的简易快速测定571

一、COD快速测定法571

二、BOD的简易快速测定法572

习题573

参考文献573

附录一 居民区大气中有害物质最高允许浓度(TJ36-79)574

附录二 空气污染物三级标准浓度限值(GB3095-82)575

附录三 大气中十三类有害物质的排放标准(GBJ4-73)575

附录四 生活饮用水水质标准(GB5749-85)578

附录五 地面水环境质量标准(BG3838-88)579

附录六 农田灌溉水质标准(GB5084-85)580

附录七 渔业水域水质标准(TJ35-79)582

附录八 海水水质标准(GB3097-82)582

附录九 污水中第一类污染物最高容许排放浓度(GB8978-88)584

附录十 污水中第二类污染物最高容许排放浓度(GB8978-88)584

附录十二 美国环保局优先污染物表584

附录十一 世界卫生组织和一些国家的饮用水水质标准585

附录十三 地面水环境质量标准选配分析方法587

附录十四 大气中污染物测定方法589