現(xiàn)代環(huán)境分析技術(第二版)
定 價:78 元
叢書名:普通高等教育“十三五”規(guī)劃教材
- 作者:陳玲,郜洪文主編
- 出版時間:2013/6/1
- ISBN:9787030379610
- 出 版 社:科學出版社
- 中圖法分類:X132
- 頁碼:421
- 紙張:膠版紙
- 版次:2
- 開本:16K
作者將在《現(xiàn)代環(huán)境分析技術(第2版)》中重點介紹三方面的內(nèi)容:1、環(huán)境樣品分析中常用大型分析儀器的基本原理、基本功能和應用性介紹;2、環(huán)境樣品預處理技術的基本原理、處理技術的介紹;3、環(huán)境樣品預處理技術-大型分析儀器的綜合性聯(lián)用技術的應用舉例。電化學分析、原子吸收、等離子發(fā)射光譜儀、原子熒光光度、分子光譜(紫外和紅外光譜)、氣相色譜、高效液相色譜、離子色譜、超臨界流體色譜、凝膠色譜及各種聯(lián)用等分析儀器的基本理論,介紹熱分析儀器,包括熱重和差式掃描量熱儀的基本原理,以及生物傳感器的基本理論等重點介紹環(huán)境樣品中元素的含量和形態(tài)分析的預處理方法,環(huán)境樣品中有機污染物的固相萃取法、超臨界流體萃取法、固相微萃取法、加速溶劑萃取法和微波萃取等環(huán)境樣品的分離與富集技術;側重于環(huán)境樣品預處理技術與大型分析儀器的綜合聯(lián)用技術的介紹。
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陳玲,同濟大學環(huán)境科學系教授,博士生導師。主要研究方向:環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境分析技術及污染物環(huán)境行為。
目錄
前言
第1章 緒論 1
第2章 元素含量及形態(tài)分析技術 6
2.1 元素分析概述 6
2.2 樣品前處理 10
2.3 原子光譜技術 16
2.4 原子質(zhì)譜技術 41
2.5 元素形態(tài)及其分析技術 47
第3章 分子光譜分析 59
3.1 熒光光譜分析 59
3.2 紅外吸收光譜分析 79
第4章 氣相色譜分析 107
4.1 氣相色譜法及其分類 109
4.2 氣相色譜儀 110
4.3 氣相色譜進樣方式 111
4.4 氣相色譜的進樣口 115
4.5 氣相色譜的色譜柱 118
4.6 氣相色譜的檢測器 126
4.7 氣相色譜的定性和定量分析 142
4.8 氣相色譜法在環(huán)境分析領域的應用 149
第5章 高效液相色譜分析 154
5.1 高效液相色譜的發(fā)展 154
5.2 高效液相色譜分離原理與分類 157
5.3 高效液相色譜儀 161
5.4 高效液相色譜主要參數(shù)及主要影響因素 182
5.5 高效液相色譜分析方法的建立 194
5.6 高效液相色譜定性和定量方法 198
5.7 高效液相色譜在環(huán)境分析中的應用 203
第6章 質(zhì)譜分析 210
6.1 質(zhì)譜分析概述 210
6.2 質(zhì)譜儀結構與工作原理 211
6.3 質(zhì)譜聯(lián)用技術 224
6.4 有機質(zhì)譜解析 227
6.5 GC-MS 分析方法 236
6.6 LC-MS 分析方法 242
6.7 其他質(zhì)譜聯(lián)用技術 251
第7章 環(huán)境樣晶有機污染物分析的預處理技術 253
7.1 概述 253
7.2 水樣中有機物預處理技術 254
7.3 固體樣品中有機物的預處理技術 268
第8章 生物學技術在環(huán)境分析中的應用 278
8.1 生物學分析 278
8.2 現(xiàn)代生物分析技術在環(huán)境微生物學中的應用 291
8.3 環(huán)境毒理學研究方法與技術 302
第9章 材料表征技術 320
9.1 熱重及差熱分析 320
9.2 X射線衍射技術 338
9.3 電子顯微鏡技術 347
第10章 遙感技術及其應用 354
10 1 遙感概述 354
10.2 遙感的基本原理 357
10.3 遙感圖像處理 369
10.4 常見遙感平臺、遙感器及其應用 373
10.5 衛(wèi)星遙感在我國環(huán)境監(jiān)測中的應用 384
第11章 環(huán)境快速與應急監(jiān)測技術 391
11.1 實驗室快速分析技術 391
11.2 現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測 396
11.3 實時在線環(huán)境監(jiān)測技術 411
參考文獻 419
在現(xiàn)代分析化學不斷發(fā)展、分析儀器及其功能不斷完善、高靈敏度的新型分析儀器不斷出現(xiàn)的今天,環(huán)境分析技術發(fā)展相對緩慢,許多大型分析儀器在環(huán)境樣品(氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)等環(huán)境樣品)面前顯得無能為力。究其原因,主要還是緣于環(huán)境樣品的復雜性,存在的干擾物質(zhì)多,尤其是在分析環(huán)境樣品中存在痕量級POPs和內(nèi)分泌干擾素等“三致物質(zhì)”時這種現(xiàn)象尤為嚴重,致使高靈敏度的大型分析儀器不能承擔起定性、定量分析的重任。因此,在大型分析儀器與環(huán)境樣品之間需要架設一座“橋”,這座“橋”即為環(huán)境樣品預處理技術。通過這座“橋”,環(huán)境樣品中的目標污染物能夠借助現(xiàn)代大型儀器實現(xiàn)定性與定量分析。這座“橋”因污染物所處的環(huán)境介質(zhì)的不同而需要進行具有針對性的“搭建”,“橋”的各異性特征比較顯著,因此近年來也一直是國內(nèi)外環(huán)境分析領域的研究熱點和技術難點,值得深入研究和探討。
對于環(huán)境分析理論與技術,其基本特征及其發(fā)展趨勢歸納如下。
1)基本要求
目前環(huán)境分析已由元素和組分的定性、定量分析,發(fā)展到對復雜對象的組分進行價態(tài)、狀態(tài)和結構分析,系統(tǒng)分析,微區(qū)和薄層分析。鑒于研究對象繁多且復雜,污染物含量低,所以環(huán)境分析手段必須靈敏而準確。這要求環(huán)境樣品預處理方法和分析方法具有良好的選擇性,分析速度快,自動化程度高。為了解決環(huán)境分析所面臨的“瓶頸”,不但要應用現(xiàn)代分析化學中的各項新成就(新理論、新方法、新技術),而且也應注重引進近代化學、物理、數(shù)學、電子學、生物學、生命科學等其他領域的最新成就來解決環(huán)境污染分析問題。
2)基本任務
研究新方法,特別是發(fā)展準確、可靠、靈敏、選擇性強、快速、簡便的環(huán)境污染分析技術和新型污染物的分析測定方法,為環(huán)境領域開展目標物質(zhì)在環(huán)境中的形態(tài)分布、遷移轉化、循環(huán)歸屬的研究提供可靠的分析手段。研究發(fā)展適用于環(huán)境污染分析的新型儀器,特別是自動化儀器和實時監(jiān)測技術,為國家的環(huán)境分析與監(jiān)測提供技術與裝備,為突發(fā)性環(huán)境污染災害成因的快速判斷提供技術支撐。通過對環(huán)境中有害物質(zhì)的組成、種類、成分、含量以及形態(tài)及其分布進行有效識別和分離測定,為分析方法的標準化和研制環(huán)境標準物質(zhì)奠定理論基礎。
3)發(fā)展趨勢
。1)分析方法標準化。這是環(huán)境分析的基礎和中心環(huán)節(jié)。環(huán)境質(zhì)量評價和環(huán)境保護規(guī)劃的制定和執(zhí)行,都要以環(huán)境分析數(shù)據(jù)作為依據(jù),因而需要研究制定一整套的標準分析方法,以保證分析數(shù)據(jù)的可靠性和準確性。
。2)分析技術連續(xù)自動化。環(huán)境分析學逐漸由經(jīng)典的化學分析過渡到儀器分析,由手工操作過渡到連續(xù)自動化的操作。20世紀70年代以來,已出現(xiàn)每小時可連續(xù)測定數(shù)十個試樣的自動分析儀器,并已正式定為標準分析方法。目前已采用的有比色分析、離子選擇性電極、X射線熒光光譜、原子吸收光譜、極譜、氣相色譜、液相色譜、流動注射分析等自動分析方法及相應的儀器。
。3)多種方法和儀器的聯(lián)合使用。各種分析儀器與分析方法,在環(huán)境樣品分析中都具有自身優(yōu)勢,同樣也存在一定的局限性,將不同類型的儀器進行聯(lián)用,可以有效地發(fā)揮各種技術的特長,解決一些復雜的環(huán)境分析難題,并可大大提高分析效率,及時獲取更多的分析信息。例如,將色譜儀與質(zhì)譜儀聯(lián)用可大大解決色譜定性工作對標準樣品的強依賴性。又如,將吹掃捕集—氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用,能快速測定環(huán)境樣品中揮發(fā)性或半揮發(fā)性有機物,如飲用水中鹵代烴的分析,可檢測幾十種以上的氯代污染物。在環(huán)境污染分析中還常采用氣相色譜微波等離子體發(fā)射光譜聯(lián)用、色譜原子吸收光譜儀聯(lián)用等。
。4)新型分析儀器的研發(fā)?茖W儀器不僅影響分析化學基礎研究的發(fā)展,更影響國家的安全和經(jīng)濟發(fā)展。因此,世界各國都鼓勵新的科學儀器的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。既注重開發(fā)高層次、多功能、集成化的先進儀器,又注重開發(fā)小型化、微型化、便攜式的專用儀器,以方便野外分析和應急分析工作的需求。
。5)痕量和超痕量分析方法的研究。環(huán)境科學研究發(fā)展很快,對環(huán)境分析提出的新要求之一就是須檢測含量低達10-6~10-9g(痕量級)和10-9-10-12g(超痕量級)的污染物,以及研究制訂出一系列適用于測定存在于大氣、水體、土壤、生物體和食品中的痕量和超痕量的污染物的分析方法。例如,已測定太平洋中心上空空氣中鉛的含量為1μg/m3,南北極則低于0?5μg/m3;南極洲冰塊中的二氯二苯基三氯乙烷(DDT)含量為0?04μg/L;雨水中汞的平均含量為0?2μg/L;人體中鈾的平均含量為1ng/g。這些成果是依靠痕量或超痕量分析技術取得的。加強對新的靈敏度高、選擇性好而又快速的痕量和超痕量分析方法的研究,成為今后環(huán)境分析學的發(fā)展方向之一。
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