环境监测技术PDF电子书下载

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