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1、关于主要环境污染物的检测第一张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月1概述概述 环境污染物，特别是那些化学污染物大多是环境污染物，特别是那些化学污染物大多是有害有害物物质，对人和生物会产生即时的或潜在的危险，表现为质，对人和生物会产生即时的或潜在的危险，表现为毒毒性、致癌性、致畸性、致突变性、腐蚀性等性、致癌性、致畸性、致突变性、腐蚀性等。为采取。为采取防治措施、制定法规、了解污染情况、预报污染趋势、防治措施、制定法规、了解污染情况、预报污染趋势、评价治理效果，有必要对环境污染物进行监测。评价治理效果，有必要对环境污染物进行监测。根据环境监测的对象，环境监测内容分为水质污染物根据环境监测
2、的对象，环境监测内容分为水质污染物监测、大气污染物监测、固体废物监测、生物监测、生监测、大气污染物监测、固体废物监测、生物监测、生态监测、物理污染监测等。态监测、物理污染监测等。第二张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月(1)水污染监测水污染监测。水污染监测可分为两类：一类是反映。水污染监测可分为两类：一类是反映水质污染的综合指标，如温度、色度、浊度、水质污染的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、值、电导率、悬浮物、溶解氧电导率、悬浮物、溶解氧(DO)、化学需氧量、化学需氧量(COD)和和生化需氧量生化需氧量(BOD)等；另一类是一些有毒害性的物质，等；另一类是一些有毒害性的物质，如
3、酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞、镍、有机农药等。如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞、镍、有机农药等。(2)大气污染物监测大气污染物监测。大气污染物以分子状和粒子状两。大气污染物以分子状和粒子状两种形态存在于大气中。常见的分子状污染物主要有种形态存在于大气中。常见的分子状污染物主要有SO2、NOx、CO、HCN、NH3、Hg、碳氢化合物、卤、碳氢化合物、卤化氢、氧化剂、甲醛、挥发酚等；常见的粒子状污染化氢、氧化剂、甲醛、挥发酚等；常见的粒子状污染物有总悬浮微粒物有总悬浮微粒(TSP)、灰尘自然沉降量、尘粒的化、灰尘自然沉降量、尘粒的化学组成学组成(铬、铅、砷化物等铬、铅、砷化物等)。第三张，PPT共一百二
4、十九页，创作于2022年6月(3)固体废物监测固体废物监测。固体废物主要包括工业固体废物和城。固体废物主要包括工业固体废物和城市垃圾。固体废物的污染主要是指固体废物的有害性质和市垃圾。固体废物的污染主要是指固体废物的有害性质和有害成分对土壤、水体、空气和动植物的危害，如固体废有害成分对土壤、水体、空气和动植物的危害，如固体废物中的铬、铅、镉、汞等重金属在自然条件下浸出，有机物中的铬、铅、镉、汞等重金属在自然条件下浸出，有机农药残留农作物中等。农药残留农作物中等。(4)生物监测生物监测。污染物通过大气、水体和土壤进入动植。污染物通过大气、水体和土壤进入动植物体内，从而抑制、损害其生长和繁殖，甚至
5、导致死物体内，从而抑制、损害其生长和繁殖，甚至导致死亡。对污染物导致动植物这种变化的监测即为生物监亡。对污染物导致动植物这种变化的监测即为生物监测。如水生生物监测、植物对大气污染物反应及指示测。如水生生物监测、植物对大气污染物反应及指示作用的监测、生物体内有害物的监测、环境致突变物作用的监测、生物体内有害物的监测、环境致突变物的监测等，具体监测项目依据需要而定，如砷、镉、的监测等，具体监测项目依据需要而定，如砷、镉、汞、有机农药等。汞、有机农药等。第四张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月(5)生态监测生态监测。就是观测与评价生态系统对。就是观测与评价生态系统对自然变化及人为变化所做出
6、的反应，着重于自然变化及人为变化所做出的反应，着重于生物群落和种群的变化。生物群落和种群的变化。(6)物理污染监测物理污染监测。是指对造成环境污染的。是指对造成环境污染的噪声、振动、电磁辐射、放射性等物理能量噪声、振动、电磁辐射、放射性等物理能量进行监测。进行监测。按污染物的形态，可分为按污染物的形态，可分为气体污染物、气体污染物、液体污染物和固体污染物液体污染物和固体污染物。本章主要介绍常。本章主要介绍常见气体污染物和液体污染物的检测。见气体污染物和液体污染物的检测。第五张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月2污染物的检测方法污染物的检测方法 21化学分析法化学分析法 化学分析法是以
7、特定的化学反应为基础的分析方法，化学分析法是以特定的化学反应为基础的分析方法，分为重量分析法和容量分析法。分为重量分析法和容量分析法。重量分析法是将待测物质以沉淀的形式析出，经过重量分析法是将待测物质以沉淀的形式析出，经过过滤、烘干，用天平称其质量，通过计算得出待测物过滤、烘干，用天平称其质量，通过计算得出待测物质的含量。由于重量分析法的手续繁琐、费时费力，质的含量。由于重量分析法的手续繁琐、费时费力，因而在环境监测中的应用较少。但是重量分析法准确因而在环境监测中的应用较少。但是重量分析法准确度比较高，环境监测中的硫酸盐、二氧化硅、残渣、度比较高，环境监测中的硫酸盐、二氧化硅、残渣、悬浮物油脂
8、、可吸入颗粒物和降尘等的标准分析方法悬浮物油脂、可吸入颗粒物和降尘等的标准分析方法仍建立在重量分析法基础上。仍建立在重量分析法基础上。第六张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月 容量分析法的特点是操作简便、迅速、结果准确、容量分析法的特点是操作简便、迅速、结果准确、费用低，在环境监测中得到较多的应用。如测定水中费用低，在环境监测中得到较多的应用。如测定水中的酸碱度、化学需氧量、溶解氧、挥发性酚、总氮、的酸碱度、化学需氧量、溶解氧、挥发性酚、总氮、硫化物和氰化物等。硫化物和氰化物等。滴定分析是容量分析的一种，它是滴定分析是容量分析的一种，它是用一种已知准确浓度的溶液用一种已知准确浓度的溶
9、液(标准溶液标准溶液)，滴加到含有被，滴加到含有被测物质的溶液中，根据反应完全时消耗标准溶液的体积测物质的溶液中，根据反应完全时消耗标准溶液的体积和浓度，计算出被测物质的含量。和浓度，计算出被测物质的含量。滴定分析方法简便，滴定分析方法简便，测定结果的准确度也较高，不需贵重的仪器设备，测定结果的准确度也较高，不需贵重的仪器设备，是一种重要的分析方法。根据化学反应类型的不同，是一种重要的分析方法。根据化学反应类型的不同，滴定分析分为酸碱滴定、配位滴定、沉淀滴定和氧滴定分析分为酸碱滴定、配位滴定、沉淀滴定和氧化还原滴定四种方法。化还原滴定四种方法。第七张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月
10、211酸碱滴定法酸碱滴定法 酸碱滴定法是将酸或碱滴定剂加到被测酸碱滴定法是将酸或碱滴定剂加到被测碱或酸试液中，用指示剂指示终点的到达，碱或酸试液中，用指示剂指示终点的到达，然后由所用滴定剂的浓度和用量计算被测然后由所用滴定剂的浓度和用量计算被测物的含量，此法是应用十分广泛的一种方物的含量，此法是应用十分广泛的一种方法，许多化工产品如烧碱、纯碱主成分的法，许多化工产品如烧碱、纯碱主成分的含量和钢铁及某些原材料中含量和钢铁及某些原材料中C、S、P、Si和和N等元素，常用酸碱滴定法测定。等元素，常用酸碱滴定法测定。第八张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月212配位滴定法配位滴定法配位滴定法
11、是以配合反应为基础的一种滴定分析方法。配位滴定法是以配合反应为基础的一种滴定分析方法。如用如用AgNO3溶液来滴定溶液来滴定CN-时，其反应如下。时，其反应如下。当当Ag+过量时，则过量时，则 沉淀析出，表明终点到达。配合物的稳定性以配合物稳定沉淀析出，表明终点到达。配合物的稳定性以配合物稳定常数常数k酸酸表示，如上例中的稳定常数为表示，如上例中的稳定常数为 从各配合物稳定常数的大小可以判断配合反应完成的程从各配合物稳定常数的大小可以判断配合反应完成的程度和它是否可用于滴定分析。目前，应用最广泛的一类度和它是否可用于滴定分析。目前，应用最广泛的一类配合物是乙二胺四乙酸配合物是乙二胺四乙酸(ED
12、TA)。第九张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月213沉淀漓定法沉淀漓定法 沉淀滴定法是以沉淀反应为沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。虽然能形成沉淀的反应很基础的一种滴定分析方法。虽然能形成沉淀的反应很多，但并不是所有的沉淀反应都能用于滴定分析，因多，但并不是所有的沉淀反应都能用于滴定分析，因为很多沉淀的组成不恒定，或溶解度较大，或容易形为很多沉淀的组成不恒定，或溶解度较大，或容易形成过饱和溶液，或达到平衡的速度缓慢，或共沉淀现成过饱和溶液，或达到平衡的速度缓慢，或共沉淀现象严重，或缺少合适的指示剂。目前应用较广的是生象严重，或缺少合适的指示剂。目前应用较广的是生成微溶
13、性银盐的反应，如成微溶性银盐的反应，如以这类反应为基础的沉淀滴定法称为银量法，用银量以这类反应为基础的沉淀滴定法称为银量法，用银量法可以测定法可以测定Cl-、Br-、I-、Ag+、CN-、SCN-等离子。等离子。银量法可分为银量法可分为直接法和间接法直接法和间接法：直接法是用：直接法是用AgNO3标标准溶液直接滴定被沉淀的物质；间接法是先于待测试液中准溶液直接滴定被沉淀的物质；间接法是先于待测试液中加入一定过量的加入一定过量的AgNO3标准溶液，再用标准溶液，再用NH4SCN标准标准溶液来滴定剩余的溶液来滴定剩余的AgNO3溶液。溶液。第十张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月214氧
14、化还原滴定法氧化还原滴定法 氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析方法。氧化还原反应是基于电子转移的反应，反应析方法。氧化还原反应是基于电子转移的反应，反应机理较为复杂，有的反应除主反应外，还常伴有副反机理较为复杂，有的反应除主反应外，还常伴有副反应发生，在氧化还原反应中，可以利用指示剂在化学应发生，在氧化还原反应中，可以利用指示剂在化学计量点附近时颜色的改变来指示终点。常用的氧化还计量点附近时颜色的改变来指示终点。常用的氧化还原指示剂有本身发生氧化还原的指示剂原指示剂有本身发生氧化还原的指示剂(二苯胺磺酸二苯胺磺酸钠钠)、自身指示剂、自身指
15、示剂(KMnO4)和显色指示剂和显色指示剂(淀粉淀粉)3种类型。种类型。和其他滴定方法一样，随着滴定剂的加入，被滴定物质的和其他滴定方法一样，随着滴定剂的加入，被滴定物质的氧化态和还原态的浓度逐渐改变，电对的电势也随之改变，氧化态和还原态的浓度逐渐改变，电对的电势也随之改变，并可用滴定曲线表示。氧化还原滴定法可用于无机物和有并可用滴定曲线表示。氧化还原滴定法可用于无机物和有机物含量的直接或间接测定中。机物含量的直接或间接测定中。第十一张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月22仪器分析法仪器分析法 仪器分析法是利用被测物质的物理或物理化学性质仪器分析法是利用被测物质的物理或物理化学性质来
16、进行分析的方法。仪器分析法具有灵敏度高、选择性来进行分析的方法。仪器分析法具有灵敏度高、选择性强、简便快速、可以进行多组分分析、容易实现连续自强、简便快速、可以进行多组分分析、容易实现连续自动分析等优点。根据分析原理和仪器的不同，环境监测动分析等优点。根据分析原理和仪器的不同，环境监测中常用到如下几类。中常用到如下几类。221色谱分析法色谱分析法 色谱分析法是一种分离分析方法。包括气相色谱法、色谱分析法是一种分离分析方法。包括气相色谱法、高效液相色谱法、薄层色谱法、离子色谱法等。高效液相色谱法、薄层色谱法、离子色谱法等。(1)气相色谱法气相色谱法(gas chromatography，GC)以
17、气体为以气体为流动相的色谱分析法称气相色谱法。由所用流动相的色谱分析法称气相色谱法。由所用第十二张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月固定相的状态不同，可分为气固色谱固定相的状态不同，可分为气固色谱(GSC)和气液色谱和气液色谱(GLC)。在环境监测中，气相色谱法是各类色谱法中应用。在环境监测中，气相色谱法是各类色谱法中应用最为广泛的，是水、大气、固体废物和土壤等环境样品中最为广泛的，是水、大气、固体废物和土壤等环境样品中各种有机污染物的主要测定方法，还可以应用于永久性气各种有机污染物的主要测定方法，还可以应用于永久性气体的测定。体的测定。(2)高效液相色谱法高效液相色谱法(high
18、performace liquid chromatography，HPLC)相对于气相色谱，把流相对于气相色谱，把流动相为液体的色谱过程称为液相色谱。高效液相色谱是动相为液体的色谱过程称为液相色谱。高效液相色谱是在液体柱色谱基础上，引入气相色谱的理论，采用高压在液体柱色谱基础上，引入气相色谱的理论，采用高压泵、高效固定相和高灵敏度的检测器，实现了分析快速、泵、高效固定相和高灵敏度的检测器，实现了分析快速、分离效率高和操作自动化。气相色谱法虽然具有分离能分离效率高和操作自动化。气相色谱法虽然具有分离能力好、灵敏度高、分析速度快、操作方便等优点，但是力好、灵敏度高、分析速度快、操作方便等优点，但是
19、受技术条件的限制，不宜或不能分析沸点太高或热稳定受技术条件的限制，不宜或不能分析沸点太高或热稳定性差的物质。而高效液相色谱法，只要求样品能制成溶性差的物质。而高效液相色谱法，只要求样品能制成溶液，不需要汽化，因此不受样品挥发性的液，不需要汽化，因此不受样品挥发性的第十三张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月限制，对于高沸点、热稳定性差、相对分子量大的有机物限制，对于高沸点、热稳定性差、相对分子量大的有机物(几乎占有机物总数的几乎占有机物总数的7580%)，原则上都可以用，原则上都可以用高效液相色谱法来进行分离、分析，非常适用于分离高效液相色谱法来进行分离、分析，非常适用于分离与生物、医
20、学有关的大分子和离子型化合物、不稳定与生物、医学有关的大分子和离子型化合物、不稳定的天然产物以及很多高分子化合物。的天然产物以及很多高分子化合物。(3)离子色谱法离子色谱法(ion chromatography，IC)是是20世世纪纪70年代美国年代美国DOW化学试剂分公司化学试剂分公司Small等化学家提等化学家提出并发展的一种新技术，是一种分析离子的专用仪器，具出并发展的一种新技术，是一种分析离子的专用仪器，具有以下一些优点：有以下一些优点：能同时分析多种阳离子或阴离子，灵敏度高，检测范能同时分析多种阳离子或阴离子，灵敏度高，检测范围为围为10-810-9。样品用量少，实际用量样品用量少，
21、实际用量0.51mL左右，且一般不需左右，且一般不需要复杂的前处理。要复杂的前处理。检测线性良好，在检测线性良好，在3个数量级的浓度范围内呈直线。个数量级的浓度范围内呈直线。第十四张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月快速、分辨率高。离子色谱法可用于大气、水、固体快速、分辨率高。离子色谱法可用于大气、水、固体废物等多种环境样品的分析。通常，可以同时测定一个样废物等多种环境样品的分析。通常，可以同时测定一个样品中的多种成分，如品中的多种成分，如F-、Cl-、Br-、NO2-、NO3-、SO32-、SO42-、H2PO4-等阴离子和等阴离子和K+、Na+、NH4+、Ca2+、Mg2+等阳离
22、子。等阳离子。(4)薄层色谱法薄层色谱法(thin layer chormatography，TLC)薄层色谱法又称为薄层层析，在环境监测中主要用于薄层色谱法又称为薄层层析，在环境监测中主要用于样品的预分离、纯化或制各标准样品。薄层分离是在样品的预分离、纯化或制各标准样品。薄层分离是在薄板上点上试样，和溶剂在溶剂槽中即可完成展开，薄板上点上试样，和溶剂在溶剂槽中即可完成展开，展开时间一般展开时间一般1060min，样品的预处理比较简单，样品的预处理比较简单，对分离样品的性质没有限制，灵敏度及分辨率高。薄层对分离样品的性质没有限制，灵敏度及分辨率高。薄层色谱图具有直观性、可比性，但是与其他仪器分
23、析方法色谱图具有直观性、可比性，但是与其他仪器分析方法相比，薄层色谱法费时费力，在环境监测中较少采用，相比，薄层色谱法费时费力，在环境监测中较少采用，但薄层色谱法可以与其他技术联用。但薄层色谱法可以与其他技术联用。第十五张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月222光学分析法光学分析法 光学分析法是根据物质发射、吸收辐射能或物质与光学分析法是根据物质发射、吸收辐射能或物质与辐射能相互作用建立的分析方法，其种类很多，以辐射能相互作用建立的分析方法，其种类很多，以分子光谱法和原子光谱法应用较多。分子光谱法和原子光谱法应用较多。(1)分子光谱法分子光谱法(molecule absorption
24、 spectrometry，MAS)。分子光谱法包括红外吸收、可见和紫外吸收、。分子光谱法包括红外吸收、可见和紫外吸收、分子荧光等方法。分子荧光等方法。红外吸收光谱法红外吸收光谱法。红外吸收光谱法也称为红外分光光。红外吸收光谱法也称为红外分光光度法，其最突出的特点是高度的特征性。除光学异构体度法，其最突出的特点是高度的特征性。除光学异构体外，每种化合物都有自己的红外吸收光谱，因此，它是外，每种化合物都有自己的红外吸收光谱，因此，它是有机物、聚合物和结构复杂的天然或合成产物定性鉴定有机物、聚合物和结构复杂的天然或合成产物定性鉴定和测定分子结构的最有效的方法之一。和测定分子结构的最有效的方法之一。
25、第十六张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月在生物化学中，红外吸收光谱法还可用于快速鉴定在生物化学中，红外吸收光谱法还可用于快速鉴定细菌，甚至可对细胞和活体组织的结构进行研究。细菌，甚至可对细胞和活体组织的结构进行研究。红外光谱对于固态、液态红外光谱对于固态、液态和气态样品均可测定，和气态样品均可测定，且分析速度快、样品用量少、分析时不破且分析速度快、样品用量少、分析时不破坏样品。由于这些优点，红外光谱已成为坏样品。由于这些优点，红外光谱已成为常规分析方法。常规分析方法。可见紫外分光光度法可见紫外分光光度法。某些物质的分子。某些物质的分子吸收了吸收了200800nm光谱区的辐射后发生光
26、谱区的辐射后发生分子轨道上电子能级间的跃迁，从而产生分子轨道上电子能级间的跃迁，从而产生分子吸收光谱，据此可以分析测定这些物分子吸收光谱，据此可以分析测定这些物质的量，即为可见紫外分光光度法，可测质的量，即为可见紫外分光光度法，可测定多种无机和有机污染物质，是环境监测定多种无机和有机污染物质，是环境监测中最常用的重要方法之一。中最常用的重要方法之一。第十七张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月分子荧光分析法分子荧光分析法。处于基态的分子吸收。处于基态的分子吸收适当能量后，其价电子从成键分子轨道或适当能量后，其价电子从成键分子轨道或非成键轨道跃迁到反键分子轨道上去，形非成键轨道跃迁到反键
27、分子轨道上去，形成激发态，激发态很不稳定，将很快返回成激发态，激发态很不稳定，将很快返回基态，并伴随光子辐射，这种现象称为发基态，并伴随光子辐射，这种现象称为发光。某些物质光。某些物质(分子分子)受激后产生特征辐射即受激后产生特征辐射即分子荧光，通过测量荧光强度即可对这些分子荧光，通过测量荧光强度即可对这些物质进行分析，即为分子荧光分析法。分物质进行分析，即为分子荧光分析法。分子荧光分析法在水和大气污染监测中都有子荧光分析法在水和大气污染监测中都有应用，例如应用，例如Be、Se、油类、苯并、油类、苯并a芘的测芘的测定。定。第十八张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月(2)原子光谱法原子
28、光谱法。包括原子发射、原子吸收。包括原子发射、原子吸收和原子荧光光谱法。目前应用最多的是原和原子荧光光谱法。目前应用最多的是原子吸收光谱法。子吸收光谱法。原子吸收光谱法原子吸收光谱法(atomic absorption spectrometry，AAS)。原子吸收光谱法又。原子吸收光谱法又称原子吸收分光光度法，简称为原子吸收称原子吸收分光光度法，简称为原子吸收法。它是基于蒸汽相中被测元素的基态原法。它是基于蒸汽相中被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收强度来测定样子对其原子共振辐射的吸收强度来测定样品中被测元素含量的一种方法。在环境监品中被测元素含量的一种方法。在环境监测方面，原子吸收光谱法
29、被列为测定地表测方面，原子吸收光谱法被列为测定地表水、废水、大气、废气、土壤等样品中有水、废水、大气、废气、土壤等样品中有关金属元素的标准分析方法。关金属元素的标准分析方法。第十九张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月原子发射光谱法原子发射光谱法。气态原子受热或电激发时，会。气态原子受热或电激发时，会发射紫外和可见光域内的特征辐射。根据谱线波长可发射紫外和可见光域内的特征辐射。根据谱线波长可作元素定性，根据谱线强度可作元素定量。由于近年作元素定性，根据谱线强度可作元素定量。由于近年来等离子体新光源的应用，促使等离子体发射光谱法来等离子体新光源的应用，促使等离子体发射光谱法(ICP-AE
30、S)快速发展，已用于清洁水、废水、废质、生快速发展，已用于清洁水、废水、废质、生物样品很多元素的同时测定，一次进样可同时测定几十物样品很多元素的同时测定，一次进样可同时测定几十种元素。种元素。原子荧光光谱法原子荧光光谱法。被辐射激发的原子返回基态的过。被辐射激发的原子返回基态的过程中，伴随着发射出来的一种波长相同或不同的特征程中，伴随着发射出来的一种波长相同或不同的特征辐射即荧光，通过测定荧光发射强度，可以定量检测辐射即荧光，通过测定荧光发射强度，可以定量检测待测元素。待测元素。第二十张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月223电化学分析法电化学分析法 电化学分析法是依据物质的电学及电
31、化学性质测定电化学分析法是依据物质的电学及电化学性质测定其含量的分析方法，通常是使待分析的样品试液构成其含量的分析方法，通常是使待分析的样品试液构成化学电池，根据电池的某些物理量与化学量之间的内化学电池，根据电池的某些物理量与化学量之间的内在联系进行定量分析。电化学分析可以分为极谱法、在联系进行定量分析。电化学分析可以分为极谱法、溶出伏安法、电导分析法、电位分析法、离子选择电溶出伏安法、电导分析法、电位分析法、离子选择电极法、库仑分析法等。极法、库仑分析法等。(1)电导分析法电导分析法。通过测量溶液的电导率或电阻来确定。通过测量溶液的电导率或电阻来确定被测物质的含量，如水质监测中电导率的测定就
32、非常简被测物质的含量，如水质监测中电导率的测定就非常简便快速。便快速。第二十一张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月(2)电位分析法电位分析法。用一个指示电极和一个参比电极与试。用一个指示电极和一个参比电极与试液组成化学电池，根据电池电动势液组成化学电池，根据电池电动势(或指示电极电位或指示电极电位)分析待测物质。电位分析法广泛应用于环境监测中，分析待测物质。电位分析法广泛应用于环境监测中，如如pH值测定和离子选择性电极测定。离子选择性电极值测定和离子选择性电极测定。离子选择性电极可以快速测定环境样品中的可以快速测定环境样品中的F-、C1-、CN-、S2-、NO2-、K+、Na+等离子
33、。等离子。(3)库仑分析法库仑分析法。待测物质定量进行某一电极反应，。待测物质定量进行某一电极反应，或者待测物质与某一电极反应产物定量进行化学反或者待测物质与某一电极反应产物定量进行化学反应，根据此过程所消耗的电量应，根据此过程所消耗的电量(库仑数库仑数)可以定量分析可以定量分析待测物质浓度，即为库仑分析法，如库仑法测定化学需待测物质浓度，即为库仑分析法，如库仑法测定化学需氧量就是根据此原理实现的。氧量就是根据此原理实现的。(4)伏安和极谱法伏安和极谱法。用微电极电解被测物质的溶液，根。用微电极电解被测物质的溶液，根据所得到的电流据所得到的电流-电压电压(或电极电位或电极电位)极化曲线来测定物
34、极化曲线来测定物质含量的方法。此法在环境监测中应用广泛，是测质含量的方法。此法在环境监测中应用广泛，是测定水、大气、固体废物、土壤等样品中多种金属元定水、大气、固体废物、土壤等样品中多种金属元素的常用方法。素的常用方法。第二十二张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月224质谱分析法质谱分析法 质谱分析法是利用分析物质的分子或原质谱分析法是利用分析物质的分子或原子电离，生成具有一定质量和电荷的离子，子电离，生成具有一定质量和电荷的离子，通过质量分析器使离子按质量和电荷比，通过质量分析器使离子按质量和电荷比，即质荷比即质荷比(mz)的不同分离，收集和记录的不同分离，收集和记录离子信号，构成
35、离子按离子信号，构成离子按mz大小排列的质大小排列的质谱，实现样品成分和结构测定。根据研究谱，实现样品成分和结构测定。根据研究对象不同，质谱分析分为：同位数质谱、对象不同，质谱分析分为：同位数质谱、无机质谱和有机质谱。有机质谱是质谱学无机质谱和有机质谱。有机质谱是质谱学中最年轻也是现代发展最快的一个分支。中最年轻也是现代发展最快的一个分支。第二十三张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月225其他监测分析方法其他监测分析方法(1)生物指示分析法生物指示分析法。生物指示分析法是利用生物体。生物指示分析法是利用生物体(主主要是植物要是植物)对环境中某些污染物所产生的反应性来判断对环境中某些污
36、染物所产生的反应性来判断环境污染的一种手段，它能反映出污染物对生物体的环境污染的一种手段，它能反映出污染物对生物体的慢性和急性作用。此法不需昂贵的仪器设备和名目繁慢性和急性作用。此法不需昂贵的仪器设备和名目繁多的化学试剂，只要有一定生物学知识和实践经验的多的化学试剂，只要有一定生物学知识和实践经验的人员就可开展工作，具有简便、经济实惠和无污染等人员就可开展工作，具有简便、经济实惠和无污染等特点。特点。(2)结构分析法结构分析法。结构分析法是分析污染物的物理化学状。结构分析法是分析污染物的物理化学状态或结构的方法。污染物的状态有物理态或结构的方法。污染物的状态有物理(气态、液态、气态、液态、固态
37、固态)和化学和化学(原子的结合状态、原子的电子状态、分子原子的结合状态、原子的电子状态、分子的激发状态、聚集状态和分子的不同结构的激发状态、聚集状态和分子的不同结构)之分。事实表之分。事实表明，化学污染物的状态、结构决定它在环境中的选择明，化学污染物的状态、结构决定它在环境中的选择性，性，第二十四张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月不同状态和结构的污染物对动植物和人体毒性也不同。不同状态和结构的污染物对动植物和人体毒性也不同。结构分析对研究污染物的形成过程、反应机制、污染结构分析对研究污染物的形成过程、反应机制、污染效应，并制定环境保护标准、确定治理措施、监测污效应，并制定环境保护标
38、准、确定治理措施、监测污染状况均有重要的理论和实际意义。染状况均有重要的理论和实际意义。常用的结构分析法有：紫外光谱、红外光谱、激常用的结构分析法有：紫外光谱、红外光谱、激光拉曼光谱、质谱、核磁共振、顺磁共振、光拉曼光谱、质谱、核磁共振、顺磁共振、X射线衍射线衍射法、旋光光谱与圆二色谱、电子能谱和莫斯包尔谱射法、旋光光谱与圆二色谱、电子能谱和莫斯包尔谱等。等。(3)放射化学分析法放射化学分析法。放射化学分析法是专门测定环境样。放射化学分析法是专门测定环境样品中的放射性污染物的方法。品中的放射性污染物的方法。(4)酶分析法酶分析法。酶是一种生物化学催化剂，酶分析法。酶是一种生物化学催化剂，酶分析
39、法是利用酶催化反应测定污染物含量的方法，具有专一是利用酶催化反应测定污染物含量的方法，具有专一性，灵敏度高，在环境分析中逐步得到应用。性，灵敏度高，在环境分析中逐步得到应用。第二十五张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月3水质中污染物的检测水质中污染物的检测 31金属污染物的检测金属污染物的检测7311pH值测定值测定1、水的水的PH值的定义值的定义pH是法语是法语“Pouvoir Hydrogne”一词的缩写，亦称氢一词的缩写，亦称氢离子活度指数，是溶液中氢离子活度的一种标度，也离子活度指数，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准，就是通常意义上溶液酸碱
40、程度的衡量标准，pH=-logH+。pH值越趋向于值越趋向于0表示溶液酸性越强，反之，表示溶液酸性越强，反之，越趋向于越趋向于14表示溶液碱性越强，在常温下，表示溶液碱性越强，在常温下，pH=7的的溶液为中性溶液。溶液为中性溶液。第二十六张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月由由pH值的定义可知，值的定义可知，pH值是衡量溶液酸碱性的尺度，值是衡量溶液酸碱性的尺度，在很多方面需要控制溶液的酸碱，这些地方都需要知在很多方面需要控制溶液的酸碱，这些地方都需要知道溶液的道溶液的pH值：值：医学上：人体血液的医学上：人体血液的pH值通常在值通常在7.35-7.45之间，如之间，如果发生波动，就
41、是病理现象。唾液的果发生波动，就是病理现象。唾液的pH值也被用于值也被用于判断病情。判断病情。化学和化工上：很多化学反应需要在特定的化学和化工上：很多化学反应需要在特定的pH值下进行，值下进行，否则得不到所期望的产物。否则得不到所期望的产物。农业上：很多植物有喜酸性土壤或碱性土壤的习性，农业上：很多植物有喜酸性土壤或碱性土壤的习性，如茶的种植。控制土壤的如茶的种植。控制土壤的pH值可以使种植的植物生长值可以使种植的植物生长的更好。的更好。第二十七张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月水的水的pH值即表示水的酸碱性强弱的程度。它主要指值即表示水的酸碱性强弱的程度。它主要指水中含氢离子（水
42、中含氢离子（H+）的浓度大小而言。我国各部地）的浓度大小而言。我国各部地区水的酸碱程度差异很大，区水的酸碱程度差异很大，pH值一般定为值一般定为114，pH7时定为中性水，当时定为中性水，当pH7时为碱性水，时为碱性水，pH时为酸性水，水的时为酸性水，水的pH值对锅炉，以及采暖系统的用值对锅炉，以及采暖系统的用水有较大意义。水有较大意义。表示水的酸碱性程度可按表示水的酸碱性程度可按pH值划分如下：值划分如下：pH5.5时，水呈强酸性；时，水呈强酸性；pH5.56.5时，水呈弱酸性；时，水呈弱酸性；pH6.57.5时，水呈中性；时，水呈中性；pH7.510时，水呈弱碱性；时，水呈弱碱性；pH10
43、时，水呈强碱性。时，水呈强碱性。第二十八张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月电镀时，许多镀液的工艺条件中都注意要控制一定的电镀时，许多镀液的工艺条件中都注意要控制一定的pH值范围。如果值范围。如果pH值不在工艺范围，不论是偏高还是值不在工艺范围，不论是偏高还是偏低，都得不到良好的镀层。那么偏低，都得不到良好的镀层。那么pH值是怎么一回值是怎么一回事呢？事呢？pH值代表了溶液中氢离子或氢氧根离子的浓度，由值代表了溶液中氢离子或氢氧根离子的浓度，由于氢离子或氢氧根离子的浓度有时是很小的数值，为于氢离子或氢氧根离子的浓度有时是很小的数值，为了方便表达，规定了方便表达，规定pH值为溶液中氢离
44、子摩尔浓度的值为溶液中氢离子摩尔浓度的负对数，其取值范围从负对数，其取值范围从114。pH值大，表示溶液值大，表示溶液中氢氧根离子的浓度大，氢离子的浓度小，溶液呈碱中氢氧根离子的浓度大，氢离子的浓度小，溶液呈碱性；性；pH值小，表示溶液中氢氧根离子少，氢离子的值小，表示溶液中氢氧根离子少，氢离子的浓度大，溶液呈酸性。由于水的氢离子和氢氧根离子浓度大，溶液呈酸性。由于水的氢离子和氢氧根离子相等，指数都是相等，指数都是7，所以，所以pH=7表示中性。表示中性。第二十九张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月由此可知由此可知7以上至以上至14是碱性，数值越大，碱性越强；是碱性，数值越大，碱性越
45、强；7以以下至下至1是酸性，并且数值越小，酸性越强。同时由是酸性，并且数值越小，酸性越强。同时由于于pH值的数字是对数的指数，因此值的数字是对数的指数，因此pH值每变化一个值，值每变化一个值，溶液中离子浓度变化溶液中离子浓度变化10倍。比如倍。比如pH值由值由6变到变到5，表，表明溶液中氢离子的浓度增加了明溶液中氢离子的浓度增加了10倍。倍。pH值的测定最简便的方法是用值的测定最简便的方法是用pH试纸。分为精密和试纸。分为精密和广泛两种。精密试纸的测量范围比较小，通常在广泛两种。精密试纸的测量范围比较小，通常在39之间，但所测得的之间，但所测得的pH值较为精密，可精确到值较为精密，可精确到0.
46、1左右。左右。广泛试纸的测量范围在广泛试纸的测量范围在114，但只能测到整数位，但只能测到整数位的的pH值。试纸法测得的值。试纸法测得的pH值只是近似值，并且受值只是近似值，并且受溶液本身颜色的干扰。因此在需要了解精确的溶液本身颜色的干扰。因此在需要了解精确的pH值，要用值，要用pH计来测量。现在已经有数字式玻璃电极计来测量。现在已经有数字式玻璃电极pH计，用起来比较方便，但仍要注意校准和防止测计，用起来比较方便，但仍要注意校准和防止测量头的损坏。量头的损坏。第三十张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月水的水的pH值测定方法：除有规定外，水溶液的值测定方法：除有规定外，水溶液的pH值应
47、值应以玻璃电极为指示电极，用酸度计进行测定。酸度计以玻璃电极为指示电极，用酸度计进行测定。酸度计应定期检定，使精密度和准确度符合要求。应定期检定，使精密度和准确度符合要求。第三十一张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月2、水的、水的pH值测定方法注意事项值测定方法注意事项(1)测定前，按各品种项目的规定，选择二种测定前，按各品种项目的规定，选择二种PH值约值约相差相差3个单位的标准缓冲液，使供试液的个单位的标准缓冲液，使供试液的PH值处于二值处于二者之间。者之间。(2)取与供试液取与供试液PH值较接近的第一种标准缓冲液对仪器值较接近的第一种标准缓冲液对仪器进行校正（定位），使仪器示值与
48、表列数值一致。进行校正（定位），使仪器示值与表列数值一致。(3)仪器定位后，再用第二种标准缓冲液核对仪器示仪器定位后，再用第二种标准缓冲液核对仪器示值，误差应不大于值，误差应不大于0.02PH单位。若大于此偏差，单位。若大于此偏差，则应小心调节斜率，使示值与第二种标准缓冲液的则应小心调节斜率，使示值与第二种标准缓冲液的表列数值相符。重复上述定位与斜率调节操作，至表列数值相符。重复上述定位与斜率调节操作，至仪器示值与标准缓冲液的规定数值相差不大于仪器示值与标准缓冲液的规定数值相差不大于0.02PH单位。否则，须检查仪器或更换电极后，再行校单位。否则，须检查仪器或更换电极后，再行校正至符合要示。正
49、至符合要示。第三十二张，PPT共一百二十九页，创作于2022年6月(4)每次更换标准缓冲液或供试液前，应用纯化水充每次更换标准缓冲液或供试液前，应用纯化水充分洗涤电极，然后将水吸尽，也可用所换的标准缓分洗涤电极，然后将水吸尽，也可用所换的标准缓冲液或供试液洗涤。冲液或供试液洗涤。(5)在测定高在测定高PH值的供试品时，应注意碱误差的问题，值的供试品时，应注意碱误差的问题，必要时选用适当的玻璃电极测定。必要时选用适当的玻璃电极测定。(6)对弱缓冲液对弱缓冲液(如水如水)的的pH值测定，先用邻苯二甲酸值测定，先用邻苯二甲酸氢钾标准缓冲液校正仪器后测定供试液氢钾标准缓冲液校正仪器后测定供试液,并重取
50、供试并重取供试液再测，直至液再测，直至pH值的读数在值的读数在1分钟内改变不超过分钟内改变不超过0.05为止；然后再用硼砂标准缓冲液校正仪器，再如为止；然后再用硼砂标准缓冲液校正仪器，再如上法测定；二次上法测定；二次pH值的读数相差应不超过值的读数相差应不超过0.1，取二，取二次读数的平均值为其次读数的平均值为其pH值。值。(7)配制标准缓冲液与溶解供试品的水，应是新沸过的配制标准缓冲液与溶解供试品的水，应是新沸过的冷蒸馏水，其冷蒸馏水，其pH值应为值应为5.57.0。(8)标准缓冲液一般可保存标准缓冲液一般可保存23个月，但发现有浑浊、个月，但发现有浑浊、发霉或沉淀等现象时，不能继续使用。发