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第1章 绪论1

1.1环境分析化学的任务和作用1

1.2分析方法的分类1

1.2.1化学分析方法1

1.2.2仪器分析方法2

1.3环境分析化学的发展趋势3

第1篇 化学分析方法7

第2章 滴定分析方法7

2.1酸碱滴定法及其在环境样品分析中的应用7

2.1.1酸碱平衡的理论基础7

2.1.2酸碱指示剂8

2.1.3酸碱滴定法的基本原理9

2.1.4酸碱滴定法在环境样品分析中的应用14

2.2配位滴定法及其在环境样品分析中的应用17

2.2.1配位反应及配合物稳定常数17

2.2.2 EDTA与金属离子的配合物及其稳定性18

2.2.3 pH对配位滴定的影响19

2.2.4水的硬度及其测定21

2.3沉淀滴定法及其在环境样品分析中的应用22

2.3.1莫尔法及其在环境样品分析中的应用22

2.3.2佛尔哈德法及其在水质分析中的应用23

2.3.3法扬司法及其在水质分析中的应用24

2.4氧化还原滴定法及其在环境样品分析中的应用25

2.4.1高锰酸钾法25

2.4.2重铬酸钾法28

2.4.3碘量法29

2.4.4溴酸钾法33

思考题34

习题35

第3章 重量分析方法38

3.1重量分析方法简介38

3.1.1沉淀法38

3.1.2气化法38

3.1.3电解法38

3.1.4萃取法38

3.1.5滤膜阻留法39

3.2重量分析法在环境样品分析中的应用39

3.2.1水中残渣的测定39

3.2.2矿化度的测定40

3.2.3矿物油的测定40

3.2.4硫酸盐化速率的测定40

3.2.5大气中总悬浮颗粒物的测定40

3.2.6大气中PM10和PM2.5的测定40

思考题41

第2篇 仪器分析方法45

第4章 仪器分析方法概述45

4.1仪器性能及其表征45

4.1.1精密度45

4.1.2准确度46

4.1.3灵敏度46

4.1.4检出限46

4.1.5信噪比47

4.1.6线性范围47

4.1.7选择性47

4.2仪器分析的校正方法48

4.2.1标准曲线法48

4.2.2标准加入法48

4.2.3内标法49

4.3分析数据的处理和分析结果的表达50

4.3.1可疑数据的取舍50

4.3.2方法准确度的检验——t检验52

4.3.3组间精密度的判断——F检验53

4.3.4分析结果的表达53

思考题54

习题55

第5章 光学分析法导论56

5.1电磁辐射与电磁波谱56

5.1.1电磁辐射56

5.1.2电磁波谱57

5.2光与物质的作用和光学分析法58

5.2.1光与物质的作用58

5.2.2光学分析法的分类59

5.3光谱仪的构成60

5.3.1光源60

5.3.2单色器61

5.3.3吸收池62

5.3.4检测器62

5.3.5读出装置63

习题64

第6章 紫外-可见吸收光谱法65

6.1分子光谱概述65

6.1.1分子中的能级变化65

6.1.2分子光谱的产生和类型66

6.2紫外-可见吸收光谱的产生和影响因素66

6.2.1电子跃迁类型与相应的吸收带66

6.2.2紫外-可见光谱的影响因素69

6.3光的吸收定律70

6.3.1透光率和吸光度70

6.3.2朗伯-比尔（Lambert-Beer）定律71

6.3.3灵敏度的表示方法72

6.4紫外-可见分光光度计73

6.4.1紫外-可见分光光度计的主要部件73

6.4.2紫外-可见分光光度计的类型74

6.5紫外-可见吸收光谱法的应用76

6.5.1分析条件的选择76

6.5.2定性分析80

6.5.3定量分析80

6.5.4在环境分析中的应用82

习题84

第7章 红外吸收光谱法85

7.1红外吸收光谱的基本原理85

7.1.1红外吸收光谱产生的条件85

7.1.2分子振动86

7.1.3分子振动与红外吸收88

7.1.4红外吸收光谱89

7.2红外吸收光谱与分子结构90

7.2.1基团频率区与指纹区90

7.2.2影响基团频率位移的因素94

7.3红外光谱仪和试样制备97

7.3.1红外光谱仪的类型97

7.3.2试样制备100

7.4红外吸收光谱法的应用101

7.4.1定性分析101

7.4.2定量分析103

7.4.3在环境分析中的应用103

习题105

第8章 原子吸收光谱法107

8.1原子吸收光谱法的基本原理107

8.1.1共振线与吸收线107

8.1.2基态原子数与原子吸收定量基础108

8.1.3谱线轮廓及影响因素109

8.1.4原子吸收的测量110

8.2原子吸收光谱仪112

8.2.1光源112

8.2.2原子化系统113

8.2.3单色器115

8.2.4检测系统116

8.3干扰及其消除方法116

8.3.1物理干扰116

8.3.2电离干扰116

8.3.3化学干扰116

8.3.4光谱干扰117

8.4原子吸收光谱法的特点及应用118

8.4.1原子吸收光谱法的特点118

8.4.2测定条件的优化118

8.4.3定量分析方法119

8.4.4灵敏度和检出限120

8.4.5在环境分析中的应用121

8.5原子荧光光谱法122

8.5.1原子荧光光谱的基本原理122

8.5.2原子荧光光度计123

习题124

第9章 原子发射光谱法125

9.1原子发射光谱分析的基本原理125

9.1.1原子发射光谱的产生125

9.1.2原子能级与能级图126

9.1.3谱线强度128

9.2光谱分析仪128

9.2.1光源128

9.2.2光谱仪131

9.2.3光电直读光谱仪132

9.3原子发射光谱分析方法133

9.3.1光谱定性分析133

9.3.2光谱半定量分析134

9.3.3光谱定量分析134

9.4原子发射光谱法在环境分析中的应用137

9.4.1原子发射光谱法的特点137

9.4.2在环境分析中的应用137

习题138

第10章 分子发光光谱法139

10.1荧光和磷光的产生原理139

10.1.1分子荧光和磷光的产生139

10.1.2分子的去活化过程140

10.1.3激发光谱和发射光谱141

10.1.4荧光光谱的特征141

10.1.5荧光与分子结构的关系142

10.1.6影响荧光强度的环境因素143

10.1.7荧光定量分析原理144

10.2荧光和磷光分析仪145

10.3化学发光分析法146

10.4荧光和磷光分析法的特点及应用148

10.4.1荧光和磷光分析法的特点148

10.4.2荧光和磷光分析法的应用148

习题149

第11章 核磁共振波谱法150

11.1核磁共振的基本原理150

11.1.1原子核的自旋与磁性150

11.1.2核磁共振现象151

11.1.3饱和与弛豫152

11.1.4核磁共振波谱法的灵敏度153

11.2核磁共振波谱仪与样品处理153

11.2.1连续波核磁共振波谱仪153

11.2.2脉冲傅里叶变换核磁共振波谱仪154

11.2.3样品的处理155

11.3核磁共振波谱与分子结构155

11.3.1化学位移155

11.3.2自旋耦合与自旋裂分158

11.3.3核的等价性161

11.4核磁共振氢谱的解析161

习题164

第12章 质谱法165

12.1概述165

12.2质谱仪的结构和工作原理166

12.2.1进样系统166

12.2.2离子源168

12.2.3质量分析器172

12.2.4检测器175

12.2.5真空系统175

12.3质谱谱图解析175

12.3.1质谱图上离子峰的主要类型175

12.3.2质谱图解析的一般步骤178

12.3.3质谱图解析举例180

思考题181

第13章 波谱综合分析法182

13.1四大波谱法简介182

13.1.1质谱图解析要点182

13.1.2紫外吸收光谱解析要点183

13.1.3红外吸收光谱图解析要点184

13.1.4核磁共振波谱解析要点185

13.2四大波谱的综合利用186

习题190

第14章 色谱法192

14.1色谱分析理论基础192

14.1.1色谱法发展简史192

14.1.2色谱法分类192

14.1.3色谱术语194

14.1.4色谱分析的基本原理196

14.2色谱定性和定量分析方法199

14.2.1色谱定性分析199

14.2.2色谱定量分析203

14.3气相色谱法概述208

14.3.1气相色谱分析流程208

14.3.2气相色谱仪的主要部件及其性能209

14.3.3气相色谱分析操作条件的选择212

14.4液相色谱法概述214

14.4.1液相色谱分析流程214

14.4.2液相色谱仪的主要部件及其性能215

14.4.3液相色谱分析操作条件的选择217

思考题221

第15章 色谱-质谱联用技术222

15.1气相色谱-质谱联用技术222

15.1.1 GC-MS联用仪及其工作原理222

15.1.2 GC-MS分析方法223

15.1.3 GC-MS的实验条件224

15.1.4 GC-MS的谱图信息225

15.1.5 GC-MS定性及定量分析226

15.2气相色谱-质谱法在环境样品分析中的应用227

15.2.1 GC-MS用于大气颗粒物中多环芳烃的分析227

15.2.2 GC-MS测定饮用水和地表水中挥发性有机污染物228

15.2.3土壤中有机氯农药类POPs的测定228

15.3液相色谱-质谱联用技术229

15.3.1液相色谱-质谱法的主要接口技术229

15.4液相色谱-质谱分析条件的选择和优化230

15.4.1接口的选择230

15.4.2正负离子模式的选择231

15.4.3流动相的选择231

15.4.4温度的选择232

15.4.5系统背景的消除232

15.5超高效液相色谱-串联质谱法简介232

15.5.1超高效液相色谱法的特点232

15.5.2超高效液相色谱法的原理233

15.5.3串联质谱234

15.6效液相色谱-质谱联用技术在环境样品分析中的应用235

15.6.1液相色谱-质谱联用确定水中微囊藻毒素MC-LR的相对分子质量235

15.6.2超高效液相色谱-大气压光化学电离源-串联质谱（UPLC-APPI-MS/MS）分析16种多环芳烃235

15.6.3超高效液相色谱-电喷雾电离源-串联质谱（UPLC-ESI-MS/MS）分析消毒副产物卤乙酸（HAAs）236

思考题237

第16章 电化学分析法238

16.1概述238

16.2电导分析法239

16.2.1电导的基本概念和测量方法239

16.2.2电导分析方法的应用240

16.3电位分析法240

16.3.1电极241

16.3.2直接电位法在环境样品分析中的应用245

16.4电解分析法248

16.4.1控制电位电解分析法248

16.4.2库仑分析法249

16.5极谱分析法253

16.5.1普通电解法与极谱分析法的区别253

16.5.2极谱分析法的基本原理254

16.5.3极谱分析法中的干扰电流及消除办法255

16.5.4几种极谱分析法简介256

16.5.5极谱法在环境样品分析中的应用260

16.5.6电化学工作站简介263

思考题263

第17章 环境分析化学中的预处理技术265

17.1试样的分解265

17.1.1试样的溶解265

17.1.2试样的消解和灰化265

17.2试样的分离和富集268

17.2.1挥发分离法268

17.2.2沉淀分离法269

17.2.3液-液萃取分离法270

17.2.4蒸馏法271

17.2.5离子交换法272

17.2.6柱色谱法272

17.2.7固相萃取法274

17.2.8固相微萃取法276

17.3提取和浓缩277

17.3.1提取方法278

17.3.2浓缩方法278

思考题279

参考文献280