第1章 绪论 1
1.1环境科学中的仪器分析 1
1.2仪器分析的分类 1
1.3仪器分析发展趋势 2
参考文献 3
一、光学分析法（波谱分析） 7
第2章 分子吸收光谱分析 7
2.1光谱分析导论 7
2.1.1光的性质 7
2.1.2电磁波谱 8
2.1.3分子能级与分子光谱的形成 8
2.2红外吸收光谱分析（IR） 9
2.2.1概述 9
2.2.2红外吸收光谱分析基本原理 10
2.2.3红外吸收光谱与分子结构的关系 16
2.2.4影响基团频率位移的因素 20
2.2.5红外分光光度计及样品制备技术 22
2.2.6红外吸收光谱法的应用 26
2.2.7红外光谱技术的进展 29
思考题与习题 31
2.3紫外吸收光谱分析（UV） 32
2.3.1概述 32
2.3.2紫外吸收光谱分析的基本原理 33
2.3.3分子结构与紫外吸收光谱 36
2.3.4影响紫外吸收光谱的因素 42
2.3.5紫外-可见分光光度计 44
2.3.6紫外吸收光谱的应用 46
思考题与习题 50
第3章 分子发光分析 51
3.1概述 51
3.2分子荧光分析法 51
3.2.1分子荧光的产生 51
3.2.2激发光谱和发射光谱 53
3.2.3荧光发射及影响因素 53
3.2.4荧光分光光度计 57
3.2.5荧光定量分析方法 58
3.2.6荧光测定技术进展 59
3.3化学发光法 59
3.3.1化学发光分析的基本原理 59
3.3.2化学发光反应及应用 60
思考题与习题 62
第4章 原子光谱分析 64
4.1原子发射光谱分析（AES） 64
4.1.1概述 64
4.1.2原子发射光谱分析基本原理 65
4.1.3光谱分析仪器 69
4.1.4分析方法 77
思考题与习题 80
4.2原子吸收光谱分析（AAS） 80
4.2.1概述 80
4.2.2原子吸收光谱分析的基本原理 82
4.2.3原子吸收分光光度计 85
4.2.4干扰及其消除方法 88
4.2.5原子吸收光谱分析的实验技术 91
4.2.6原子吸收光谱分析的应用和进展 95
思考题与习题 96
第5章 核磁共振波谱分析（NMR） 97
5.1概述 97
5.2核磁共振基本原理 97
5.2.1原子核的磁矩 97
5.2.2自旋核在外加磁场中的取向数和能级 98
5.2.3核的回旋 99
5.2.4核跃迁与电磁辐射（核磁共振） 99
5.2.5核的自旋弛豫 100
5.3核磁共振波谱仪与实验方法 101
5.3.1仪器原理及组成 101
5.3.2样品处理 102
5.4化学位移与核磁共振波谱图 102
5.4.1化学位移的产生 102
5.4.2化学位移表示方法 103
5.4.3标准氢核 103
5.4.4影响化学位移的因素 104
5.4.5核磁共振图谱 106
5.5各类质子的化学位移 106
5.6自旋-自旋裂分与自旋-自旋偶合 107
5.6.1吸收峰裂分的原因 107
5.6.2偶合常数 108
5.6.3低级偶合与高级偶合 110
5.7图谱解析 110
5.8 13C核磁共振谱 111
5.8.1 13C的化学位移 111
5.8.2偶合常数 112
5.8.3 13C纵向弛豫时间T1的应用 112
5.9核磁共振技术进展 113
5.9.1固体高分辨核磁共振谱 113
5.9.2核磁成像 113
思考题与习题 113
第6章 质谱分析（MS） 115
6.1概述 115
6.2质谱仪及基本原理 115
6.2.1质谱仪 115
6.2.2质谱仪工作过程及基本原理 119
6.2.3双聚焦质谱仪 119
6.2.4质谱仪主要性能指标 120
6.2.5质谱图 121
6.3离子主要类型 121
6.3.1分子离子 121
6.3.2碎片离子 122
6.3.3亚稳离子 123
6.3.4同位素离子 123
6.3.5重排离子 124
6.4质谱解析及在环境科学中的应用 124
6.4.1分子式的确定 124
6.4.2质谱解析 125
6.4.3质谱在环境科学中的应用 127
6.5质谱最新进展 129
思考题与习题 129
参考文献 130
二、电化学分析法 135
第7章 电化学分析引言 135
7.1电化学分析的分类及应用 135
7.2电化学电池 135
7.3电极电位 137
7.3.1电极电位的产生 137
7.3.2能斯特公式 137
7.3.3电极电位的测量 138
7.3.4电极的极化与超电位 139
思考题与习题 140
第8章 电位分析法与离子选择性电极 141
8.1概述 141
8.2电位分析装置及测量仪器 141
8.3电位法测定溶液的pH值 142
8.3.1玻璃电极的构造及原理 142
8.3.2溶液pH值的测定 144
8.3.3 pH标准溶液 144
8.4离子选择性电极 144
8.4.1离子选择性电极分类 144
8.4.2离子选择性电极简介 145
8.4.3生物传感器 147
8.4.4离子敏感场效应晶体管 151
8.4.5离子选择性电极的性能参数 152
8.5测定离子活（浓）度的方法 153
8.5.1直接电位法 153
8.5.2标准曲线法 154
8.5.3标准加入法 154
8.6电位滴定法 155
思考题与习题 157
第9章 电解分析法与库仑分析法 158
9.1电解分析法 158
9.1.1电解分析法的基本原理 158
9.1.2控制电位电解分析法 159
9.1.3控制电流电解分析法 160
9.2库仑分析法 161
9.2.1库仑分析法的基本原理 161
9.2.2恒电位库仑分析法 161
9.2.3恒电流库仑分析法（库仑滴定） 162
9.2.4库仑滴定法的特点及应用 163
9.2.5自动库仑分析法 164
思考题与习题 165
第10章 伏安分析法 167
10.1极谱分析法 167
10.1.1极谱分析的基本原理 167
10.1.2极谱定量分析 169
10.1.3干扰电流及消除方法 171
10.2现代极谱方法 172
10.2.1单扫描极谱法 172
10.2.2方波极谱法 173
10.2.3脉冲极谱 174
10.2.4溶出伏安法 175
10.2.5循环伏安分析法 176
10.3伏安法电极研究进展 178
10.3.1超微电极 178
10.3.2化学修饰电极 178
思考题与习题 179
参考文献 180
三、色谱分析 183
第11章 色谱分析导论 183
11.1概述 183
11.1.1色谱的历史 183
11.1.2色谱法分类 183
11.1.3色谱法发展概况 184
11.1.4色谱法特点 185
11.2色谱流出曲线和术语 186
11.2.1色谱分离过程 186
11.2.2色谱流出曲线 186
11.2.3基本术语 186
11.3色谱法基本理论 187
11.3.1分配平衡 187
11.3.2保留值及其热力学性质 188
11.3.3塔板理论 190
11.3.4速率理论 192
11.3.5色谱分离方程 196
思考题与习题 198
第12章 气相色谱法 200
12.1概述 200
12.2填充柱气相色谱仪 200
12.2.1气路系统 201
12.2.2进样系统 201
12.2.3分离系统 201
12.2.4检测系统 201
12.2.5温控系统 201
12.2.6记录及数据处理系统 202
12.3气相色谱固定相 202
12.3.1液体固定相 202
12.3.2固体固定相 207
12.3.3合成固定相 207
12.3.4填充柱的制备 208
12.4检测器 208
12.4.1检测器的性能指标 208
12.4.2热导池检测器 210
12.4.3氢火焰离子化检测器 211
12.4.4电子捕获检测器 212
12.4.5火焰光度检测器 213
12.5填充柱气相色谱操作条件的选择 214
12.5.1固定相的选择 214
12.5.2担体的选择 214
12.5.3柱管的选择 214
12.5.4载气及其流速的选择 215
12.5.5柱温的选择 215
12.5.6进样条件的选择 215
12.6定性与定量分析 215
12.6.1定性分析 215
12.6.2定量分析 216
12.7开管柱气相色谱法简介 218
12.7.1开管柱的类型 218
12.7.2开管柱的特点 219
12.8开管柱速率理论方程 220
12.9开管柱气相色谱操作条件的选择 221
12.9.1柱效能 221
12.9.2载气线速度 221
12.9.3液膜厚度 221
12.9.4柱温 221
12.9.5进样量 221
思考题与习题 222
第13章 高效液相色谱法 224
13.1概述 224
13.2高效液相色谱基本原理 224
13.3高效液相色谱仪 226
13.3.1输液系统 226
13.3.2进样系统 229
13.3.3分离系统 229
13.3.4检测系统 230
13.4高效液相色谱法的类型 234
13.4.1液-固吸附色谱法 234
13.4.2化学键合相色谱法 236
13.4.3离子对色谱法 239
13.4.4离子交换色谱法 241
13.4.5空间排阻色谱法 242
13.5高效液相色谱方法的选择 243
13.5.1色谱分离类型的选择 243
13.5.2色谱分离条件的选择 244
13.6高效毛细管电泳 245
13.6.1毛细管电泳发展概况 245
13.6.2毛细管电泳基本原理 246
13.6.3毛细管电泳主要分离模式 249
13.6.4毛细管电泳仪 251
思考题与习题 253
参考文献 253
四、仪器联用技术 257
第14章 色谱联用技术 257
14.1色谱联用技术概述 257
14.1.1色谱联用的接口技术 257
14.1.2环境分析中常用色谱联用技术简介 258
14.2气相色谱-质谱联用（CC-MS） 259
14.2.1气相色谱-质谱联用概述 259
14.2.2气相色谱-质谱联用仪器系统 260
14.2.3气相色谱-质谱联用的接口技术 261
14.2.4气相色谱-质谱联用中的衍生化技术 264
14.2.5气相色谱-质谱联用质谱谱库和计算机检索 265
14.2.6气相色谱-质谱联用技术在环境科学中的应用 267
14.3液相色谱-质谱联用（LC-MS） 267
14.3.1 LC-MS概述 267
14.3.2 LC-MS联用的系统组成及工作原理 268
14.3.3 LC-MS联用的接口技术 268
14.3.4 LC-MS分析条件的选择和优化 271
14.3.5样品制备 274
14.3.6 LC-MS技术在环境科学中的应用 276
14.3.7毛细管电泳-质谱联用技术简介（CE-MS） 276
14.4色谱-傅里叶变换红外光谱 278
14.4.1气相色谱-傅里叶变换红外光谱联用（GC-FTIR） 278
14.4.2液相色谱-傅里叶变换红外光谱联用（LC-FTIR） 284
14.5其他色谱联用技术 288
14.5.1色谱-原子光谱联用技术 288
14.5.2ICP-MS及色谱-ICP-MS联用技术 291
14.5.3色谱-色谱联用技术 292
思考题与习题 295
参考文献 296