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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