七、水樣的運(yùn)輸與保存

(一)水樣的運(yùn)輸(1)為避免水樣在運(yùn)輸過程中震動(dòng)、碰撞導(dǎo)致?lián)p失或沾污，將其裝箱，并用泡沫塑料或紙條擠緊，在箱頂貼上標(biāo)記。(2)需冷藏的樣品，應(yīng)采取致冷保存措施；冬季應(yīng)采取保溫措施，以免凍裂樣品瓶。EnvironmentalMonitoring

七、水樣的運(yùn)輸與保存EnvironmentalMoni1(二)水樣的保存方法

1.冷藏或冷凍法冷藏或冷凍的作用是抑制微生物活動(dòng)，減緩物理揮發(fā)和化學(xué)反應(yīng)速度。2.加入化學(xué)試劑保存法（1）加入生物抑制劑HgCl2可抑制生物的氧化還原作用；用H3PO4調(diào)至pH為4時(shí)，加入適量CuSO4，即可抑制苯酚菌的分解活動(dòng)。EnvironmentalMonitoring

(二)水樣的保存方法EnvironmentalMon2(2)調(diào)節(jié)pH值

測(cè)定金屬離子的水樣常用HNO3酸化至pH為1～2，既可防止重金屬離子水解沉淀，又可避免金屬被器壁吸附；測(cè)定氰化物或揮發(fā)性酚的水樣加入NaOH調(diào)至pH為12時(shí)，使之生成穩(wěn)定的酚鹽等。(3)加入氧化劑或還原劑測(cè)定汞的水樣需加入HNO3(至pH＜1)和K2Cr2O7(0.05%)，使汞保持高價(jià)態(tài)；測(cè)定硫化物的水樣，加入抗壞血酸，可以防止被氧化；測(cè)定溶解氧的水樣則需加入少量硫酸錳和碘化鉀固定溶解氧（還原）等。EnvironmentalMonitoring

(2)調(diào)節(jié)pH值測(cè)定金屬離子的水樣常用HNO3酸化至pH3

(三)水樣的過濾或離心分離

如欲測(cè)定水樣中某組分的含量，采樣后立即加入保存劑，分析測(cè)定時(shí)充分搖勻后再取樣。

如果測(cè)定可濾（溶解）態(tài)組分含量，所采水樣應(yīng)用0.45μm微孔濾膜過濾，除去藻類和細(xì)菌，提高水樣的穩(wěn)定性，有利于保存。如果測(cè)定不可過濾的金屬時(shí)，應(yīng)保留過濾水樣用的濾膜備用。對(duì)于泥沙型水樣，可用離心方法處理。對(duì)含有機(jī)質(zhì)多的水樣，可用濾紙或砂芯漏斗過濾。用自然沉降后取上清液測(cè)定可濾態(tài)組分是不恰當(dāng)?shù)?。EnvironmentalMonitoring

(三)水樣的過濾或離心分離Environmenta4第四節(jié)水樣的預(yù)處理EnvironmentalMonitoring

第四節(jié)水樣的預(yù)處理EnvironmentalMon5為什么要進(jìn)行預(yù)處理

環(huán)境水樣所含組分復(fù)雜，并且多數(shù)污染組分含量低，存在形態(tài)各異，所以在分析測(cè)定之前，往往需要進(jìn)行預(yù)處理，以得到欲測(cè)組分適合測(cè)定方法要求的形態(tài)、濃度和消除共存組分干擾的試樣體系。預(yù)處理的目的

破壞有機(jī)物溶解懸浮性固體將各種價(jià)態(tài)的欲測(cè)元素氧化成單一高價(jià)態(tài)或轉(zhuǎn)變成易于分離的無機(jī)化合物。

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為什么要進(jìn)行預(yù)處理EnvironmentalMonit6水樣預(yù)處理的原則：最大限度去除干擾物回收率高操作簡(jiǎn)便省時(shí)成本低、對(duì)人體和環(huán)境無影響一、水樣的消解圖2.9消解用微波爐EnvironmentalMonitoring

水樣預(yù)處理的原則：一、水樣的消解圖2.9消解用微波爐7

（一）濕式消解法

1.硝酸消解法

對(duì)于較清潔的水樣，可用硝酸消解。

2.硝酸-高氯酸消解法

兩種酸都是強(qiáng)氧化性酸，聯(lián)合使用可消解含難氧化有機(jī)物的水樣。3.硝酸-硫酸消解法

兩種酸都有較強(qiáng)的氧化能力，其中硝酸沸點(diǎn)低，而硫酸沸點(diǎn)高，二者結(jié)合使用，可提高消解溫度和消解效果。常用的硝酸與硫酸的比例為5∶2。

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（一）濕式消解法

EnvironmentalMo84.硫酸-磷酸消解法兩種酸的沸點(diǎn)都比較高，其中硫酸氧化性較強(qiáng)，磷酸能與一些金屬離子如Fe3+等絡(luò)合，故二者結(jié)合消解水樣，有利于測(cè)定時(shí)消除Fe3+等離子的干擾。5.硫酸-高錳酸鉀消解法該方法常用于消解測(cè)定汞的水樣。高錳酸鉀是強(qiáng)氧化劑，在中性、堿性、酸性條件下都可以氧化有機(jī)物，其氧化產(chǎn)物多為草酸根，但在酸性介質(zhì)中還可繼續(xù)氧化。6.多元消解法為提高消解效果，在某些情況下需要采用三元以上酸或氧化劑消解體系。例如，處理測(cè)總鉻的水樣時(shí)，用硫酸、磷酸和高錳酸鉀消解。EnvironmentalMonitoring

4.硫酸-磷酸消解法EnvironmentalMoni97.堿分解法當(dāng)用酸體系消解水樣造成易揮發(fā)組分損失時(shí)，可改用堿分解法，即在水樣中加入氫氧化鈉和過氧化氫溶液，或者氨水和過氧化氫溶液，加熱煮沸至近干，用水或稀堿溶液溫?zé)崛芙?。（二）干灰化法又稱高溫分解法。其處理過程是：取適量水樣于白瓷或石英蒸發(fā)皿中，置于水浴上或用紅外燈蒸干，移入馬福爐內(nèi)，于450～550℃灼燒到殘?jiān)驶野咨褂袡C(jī)物完全分解除去。取出蒸發(fā)皿，冷卻，用適量2%HNO3（或HCl）溶解樣品灰分，過濾，濾液定容后供測(cè)定。本方法不適用于處理測(cè)定易揮發(fā)組分（如砷、汞、鎘、硒、錫等）的水樣。

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7.堿分解法EnvironmentalMonitori10二、富集與分離富集富集是分離的一種，即從大量試樣中搜集欲測(cè)定的少量物質(zhì)至一較小體積中，從而提高其濃度至其測(cè)定下限之上。分離分離是將欲測(cè)組分從試樣中單獨(dú)析出，或?qū)讉€(gè)組分一個(gè)一個(gè)地分開，或者根據(jù)各組分的共同性質(zhì)分成若干組。EnvironmentalMonitoring

二、富集與分離EnvironmentalMonitor11(一)氣提、頂空和蒸餾法1.氣提法

該方法基于把惰性氣體通入調(diào)制好的水樣中，將欲測(cè)組分吹出，直接送入儀器測(cè)定，或?qū)胛找何崭患笤贉y(cè)定。圖2.10測(cè)定硫化物的吹氣分離裝置示意圖EnvironmentalMonitoring

(一)氣提、頂空和蒸餾法圖2.10測(cè)定硫化物12

2.頂空法該方法常用于測(cè)定揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）水樣的預(yù)處理。例如，測(cè)定水樣中的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）或揮發(fā)性無機(jī)物（VICs）時(shí)，先在密閉的容器中裝入水樣，容器上部留存一定空間，再將容器置于恒溫水浴中，經(jīng)一定時(shí)間，容器內(nèi)的氣液兩相達(dá)到平衡。EnvironmentalMonitoring

2.頂空法EnvironmentalMonitori13式中：K——預(yù)測(cè)組分在兩相中的分配系數(shù)；

β——兩相體積比；

[X]G——平衡狀態(tài)下預(yù)測(cè)物X在氣相中的濃度；

[X]L——平衡狀態(tài)下預(yù)測(cè)物X在液相中的濃度；

VG——?dú)庀囿w積；

VL——液相體積。欲測(cè)物氣相中的平衡濃度[X]G和水樣中原始濃度[X]L0之間的關(guān)系：EnvironmentalMonitoring

式中：K——預(yù)測(cè)組分在兩相中的分配系數(shù)；

β——兩相體積比；143.蒸餾法

蒸餾法是利用水樣中各污染組分具有不同的沸點(diǎn)而使其彼此分離的方法，分為常壓蒸餾、減壓蒸餾、水蒸汽蒸餾、分餾法等。圖2.11揮發(fā)酚和氰化物蒸餾裝置示意圖圖2.12氟化物水蒸氣蒸餾裝置示意圖EnvironmentalMonitoring

3.蒸餾法圖2.11揮發(fā)酚和氰化物蒸餾裝置示意圖圖15(二)萃取法1.溶劑萃取法

溶劑萃取法是基于物質(zhì)在互不相溶的兩種溶劑中分配系數(shù)不同，進(jìn)行組分的分離和富集。式中：E萃取率V水——水相體積；D——分配比；

V有機(jī)——有機(jī)相體積；E——萃取率。公式圖2.13萃取率與分配比的關(guān)系分配比D萃取率E/%EnvironmentalMonitoring

(二)萃取法式中：E萃取率V水——水相體積；162.固相萃取法(SPE)

固相萃取法的萃取劑是固體，其工作原理基于：水樣中欲測(cè)組分與共存干擾組分在固相萃取劑上作用力強(qiáng)弱不同，使它們彼此分離。固相萃取劑是含C18或C8、腈基、氨基等基團(tuán)的特殊填料。圖2.14膜片型固相萃取劑萃取裝置示意圖EnvironmentalMonitoring

2.固相萃取法(SPE)圖2.14膜片型固相萃取17（三）吸附法吸附法是利用多孔性的固體吸附劑將水樣中一種或數(shù)種組分吸附于表面，再用適宜溶劑、加熱或吹氣等方法將欲測(cè)組分解吸，達(dá)到分離和富集的目的。

（四）離子交換法該方法是利用離子交換劑與溶液中的離子發(fā)生交換反應(yīng)進(jìn)行分離的方法。離子交換劑分為無機(jī)離子交換劑和有機(jī)離子交換劑兩大類，廣泛應(yīng)用的是有機(jī)離子交換劑，即離子交換樹脂。

操作程序物理吸附化學(xué)吸附

按照吸附機(jī)理分類交換柱的制備交換洗脫EnvironmentalMonitoring

（三）吸附法物理吸附化學(xué)吸附按照吸附機(jī)理分類交換柱的制備18（五）共沉淀法1.利用吸附作用的共沉淀分離共沉淀法系指溶液中一種難溶化合物在形成沉淀（載體）過程中，將共存的某些痕量組分一起載帶沉淀出來的現(xiàn)象。共沉淀現(xiàn)象在常量分離和分析中是力圖避免的，但卻是一種分離富集痕量組分的手段。2.利用生成混晶的共沉淀分離當(dāng)欲分離微量組分及沉淀劑組分生成沉淀時(shí)，如具有相似的晶格，就可能生成混晶共同析出。3.用有機(jī)共沉淀劑進(jìn)行共沉淀分離有機(jī)共沉淀劑的選擇性較無機(jī)沉淀劑高，得到的沉淀也較純凈，并且通過灼燒可除去有機(jī)共沉淀劑，留下欲測(cè)元素。

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（五）共沉淀法EnvironmentalMoni19第五節(jié)物理指標(biāo)檢驗(yàn)EnvironmentalMonitoring

第五節(jié)物理指標(biāo)檢驗(yàn)EnvironmentalMo20等級(jí)強(qiáng)度說明0無無任何氣味1微弱一般人難以察覺，嗅覺靈敏者可以察覺2弱一般人剛能察覺3明顯已能明顯察覺4強(qiáng)有顯著的嗅味5很強(qiáng)有強(qiáng)烈的惡嗅或異味一、水溫(一)水溫計(jì)法(二)顛倒溫度計(jì)法二、嗅和味(一)定性描述法(二)嗅閾值法表2.1嗅強(qiáng)度等級(jí)表

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等級(jí)強(qiáng)度說明0無無任何氣味1微弱一般人難以察21

三、色度

水顏色的分類

測(cè)定方法 （一）鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法 （二）稀釋倍數(shù)法真色表色圖2.15鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法標(biāo)準(zhǔn)色列EnvironmentalMonitoring

三、色度真色表色圖2.15鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法標(biāo)準(zhǔn)色列22四、濁度濁度是反映水中的不溶解物質(zhì)對(duì)光線透過時(shí)阻礙程度的指標(biāo)，通常僅用于天然水和飲用水，而污水和廢水中不溶物質(zhì)含量高，一般要求測(cè)定懸浮物。測(cè)定濁度的方法有目視比濁法、分光光度法、濁度計(jì)法等。測(cè)定方法

(一)目視比濁法(二)分光光度法(三)濁度儀法五、透明度

(一)鉛字法(二)塞氏盤法EnvironmentalMonitoring

四、濁度EnvironmentalMonitoring23六、殘?jiān)械臍堅(jiān)譃榭倸堅(jiān)?、可濾殘?jiān)筒豢蔀V殘?jiān)N。它們是表征水中溶解性物質(zhì)、不溶解性物質(zhì)含量的指標(biāo)。七、礦化度礦化度是水化學(xué)成分測(cè)定的重要指標(biāo)，用于評(píng)價(jià)水中總含鹽量，是農(nóng)田灌溉用水適用性評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)之一。該指標(biāo)一般只用于天然水。

礦化度的測(cè)定方法有重量法、電導(dǎo)法、陰、陽離子加和法、離子交換法、比重計(jì)法等。重量法含意明確，是較簡(jiǎn)單、通用的方法。EnvironmentalMonitoring

六、殘?jiān)麰nvironmentalMonitoring24八、電導(dǎo)率

電導(dǎo)儀是測(cè)定溶液電導(dǎo)或電導(dǎo)率的專用儀器。

圖2.16電阻分壓式電導(dǎo)儀原理示意圖EnvironmentalMonitoring

八、電導(dǎo)率

圖2.16電阻分壓式電導(dǎo)儀原理示意圖25式中：

Q——電極常數(shù)或電導(dǎo)池常數(shù)；

Q=l/A

式中：

l——兩平行板極間距；

A——板極面積。電導(dǎo)率與電極和電極幾何尺寸間的關(guān)系

K=LQEnvironmentalMonitoring

式中：

Q——電極常數(shù)或電導(dǎo)池常數(shù)；

26九、氧化還原電位En=Eobs+Eref式中：

En——被測(cè)水樣的氧化還原電位，mV；

Eind——實(shí)測(cè)水樣的氧化還原電位，mV；

Eref——測(cè)定溫度下飽和甘汞電極的電極電位，mV。

圖2.17氧化還原電位測(cè)定裝置1.溫度計(jì),2.鉑電極,

3.飽和甘汞電極,4.玻璃管,5.廣口瓶EnvironmentalMonitoring

九、氧化還原電位En=Eobs+Eref式中：

E27第六節(jié)金屬化合物的測(cè)定金屬測(cè)定中常用儀器分析方法分子吸收（紫外、紅外、可見）分光光度法原子吸收分光光度法電位分析法極譜分析法（陽極溶出伏安法）EnvironmentalMonitoring

第六節(jié)金屬化合物的測(cè)定金屬測(cè)定中常用儀器分析方法28一、鋁aluminum

鋁是自然界中的常量元素，毒性不大，但過量攝入人體，能干擾磷的代謝，對(duì)胃蛋白酶的活性有抑制作用。我國(guó)飲用水限值為0.2mg/L。

1.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）2.間接火焰原子吸收法EnvironmentalMonitoring

一、鋁aluminum鋁是自然界中的常量元29電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)1.方法原理：利用高溫焰矩（8000K)將試樣原子化、電離、激發(fā)、以光的形式發(fā)射能量。

I=aCb取對(duì)數(shù)IgI=bIgC+Iga(a.b為常數(shù))2.儀器裝置

EnvironmentalMonitoring

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)1.方法原理30

電感耦合等離子體(ICP)光源等離子體光源－外觀上類似火焰的放電光源

EnvironmentalMonitoring

電感耦合等離子體(ICP)光源等離子體光源－外觀上類似311.ICP的形成和結(jié)構(gòu)光源裝置：高頻發(fā)生器和感應(yīng)線圈炬管和供氣系統(tǒng)試樣引入系統(tǒng)EnvironmentalMonitoring

1.ICP的形成和結(jié)構(gòu)光源裝置：Environment32

焰心區(qū)

（預(yù)熱區(qū)）：溫度10000K。試樣氣溶膠通過這一區(qū)域時(shí)被預(yù)熱、揮發(fā)溶劑和蒸發(fā)溶質(zhì)。

內(nèi)焰區(qū)（測(cè)光區(qū)）：溫度6000-8000K，是分析物質(zhì)原子化、激發(fā)、電離與輻射的主要區(qū)域，也是光譜分析區(qū)。

尾焰區(qū)：溫度低于6000K。ICP焰炬的3個(gè)區(qū)域發(fā)射觀測(cè)區(qū)EnvironmentalMonitoring

焰心區(qū)（預(yù)熱區(qū)）：溫度10000K。試樣氣溶膠通過這一332.ICP的物理特性ICP的環(huán)狀結(jié)構(gòu)交流電通過導(dǎo)體時(shí)，電流密度在導(dǎo)體截面上的分布是不均勻的，越接近導(dǎo)體表面，電流密度越大，此種現(xiàn)象稱為趨膚效應(yīng)。

趨膚效應(yīng)EnvironmentalMonitoring

2.ICP的物理特性ICP的環(huán)狀結(jié)構(gòu)交流電通過導(dǎo)體時(shí)，電流342）溫度分布EnvironmentalMonitoring

2）溫度分布EnvironmentalMonitori353）譜線與背景強(qiáng)度的空間分布

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3）譜線與背景強(qiáng)度的空間分布Environmental363.分析性能檢出限低，可達(dá)10-3~10-5mg/L?；w效應(yīng)小。工作曲線線性范圍寬，可達(dá)4~7個(gè)數(shù)量級(jí)。既可測(cè)定痕量組分，也可測(cè)定主成分。選擇合適的觀測(cè)高度，光譜背景小。5)精密度、準(zhǔn)確度高。EnvironmentalMonitoring

3.分析性能檢出限低，可達(dá)10-3~10-5mg/L。37光源蒸發(fā)溫度激發(fā)溫度/K放電穩(wěn)定性直流電弧交流電弧火花ICP高中低很高4000-70004000-7000瞬間100006000-8000較差較好好很好幾種光源性能的比較EnvironmentalMonitoring

光源蒸發(fā)溫度激發(fā)溫度/K放電穩(wěn)定性直流電弧高4000-70038圖2.19電感耦合等離子體焰炬示意圖1.感應(yīng)圈；2.冷卻器；3.輔助氣；4.炬管；5.試樣載氣圖2.18電感等離子體發(fā)射光譜儀示意圖1.進(jìn)樣器；2.ICP焰炬；3.分光器；4.光電轉(zhuǎn)換及測(cè)量部件；5.微型計(jì)算機(jī)；6.記錄儀；7.打印機(jī)；8.高頻電源；9.功率探測(cè)器；10.高頻整流器

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圖2.19電感耦合等離子體焰炬示意圖圖2.1839二、汞mercury汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，主要來源于金屬冶煉、儀器儀表制造、顏料、塑料、食鹽電解及軍工等廢水。天然水中汞含量一般不超過0.1μg/L；我國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)限值為0.001mg/L。（一）雙硫腙分光光度法圖2.20分光光度計(jì)基本組成示意圖1.光源；2.分光系統(tǒng)；3.比色皿架；4.光電檢測(cè)及放大裝置；5.指示、記錄儀表；6.穩(wěn)壓電源EnvironmentalMonitoring

二、汞mercury汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，主40

基于物質(zhì)光化學(xué)性質(zhì)而建立起來的分析方法稱之為光化學(xué)分析法。分為:光譜分析法和非光譜分析法。光譜分析法是指在光（或其它能量）的作用下，通過測(cè)量物質(zhì)產(chǎn)生的發(fā)射光、吸收光或散射光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度來進(jìn)行分析的方法。

吸收光譜分析發(fā)射光譜分析分子光譜分析原子光譜分析EnvironmentalMonitoring

基于物質(zhì)光化學(xué)性質(zhì)而建立起來的分析方法稱之為光化學(xué)分41

在光譜分析中，依據(jù)物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收而建立起來的分析方法稱為吸光光度法,主要有:紅外吸收光譜：分子振動(dòng)光譜，吸收光波長(zhǎng)范圍2.51000m,主要用于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)鑒定。紫外吸收光譜：電子躍遷光譜，吸收光波長(zhǎng)范圍200400nm（近紫外區(qū)），可用于結(jié)構(gòu)鑒定和定量分析?？梢娢展庾V：電子躍遷光譜，吸收光波長(zhǎng)范圍400750nm，主要用于有色物質(zhì)的定量分析。EnvironmentalMonitoring

在光譜分析中，依據(jù)物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收而建立起來的分42物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收及吸收曲線M+熱M+熒光或磷光

E=E2-

E1=h

量子化；選擇性吸收;分子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性使其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收程度不同；用不同波長(zhǎng)的單色光照射，測(cè)吸光度—吸收曲線與最大吸收波長(zhǎng)

max；M+

h

M*基態(tài)激發(fā)態(tài)E1（△E）E2EnvironmentalMonitoring物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收及吸收曲線M+熱M+熒光43EnvironmentalMonitoringEnvironmentalMonitoring44

實(shí)驗(yàn)原理及注意事項(xiàng)EnvironmentalMonitoring

EnvironmentalMonito45（二）冷原子化法（cold-vaporatomization)

低溫原子化方法；主要應(yīng)用于：各種試樣中Hg元素的測(cè)量；

原理：將試樣中的汞離子用SnCl2或鹽酸羥胺完全還原為金屬汞后，用氣流將汞蒸氣帶入具有石英窗的氣體測(cè)量管中進(jìn)行吸光度測(cè)量。

特點(diǎn)：常溫測(cè)量；靈敏度、準(zhǔn)確度較高（可達(dá)10-8g汞）；

EnvironmentalMonitoring

（二）冷原子化法（cold-vaporatomizatio46冷原子吸收法流程圖圖2.21冷原子吸收汞儀工作原理示意圖EnvironmentalMonitoring

冷原子吸收法流程圖圖2.21冷原子吸收汞儀47（三）冷原子熒光法(Fluorescencespectrometry)圖2.22冷原子熒光測(cè)汞儀示意圖EnvironmentalMonitoring

（三）冷原子熒光法(Fluorescencespectro48三、鎘cadmium鎘屬劇毒金屬，可在人體的肝、腎等組織中蓄積，造成臟器組織損傷，尤以對(duì)腎臟損害最為明顯。還會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)疏松，誘發(fā)癌癥。我國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鎘的濃度不能超過0.005mg/L。

（一）原子吸收分光光度法火焰原子吸收法石墨爐原子吸收法測(cè)定鎘、銅、鉛EnvironmentalMonitoring

三、鎘cadmium鎘屬劇毒金屬，可在人體的肝、491.原子的能級(jí)與躍遷基態(tài)第一激發(fā)態(tài),吸收一定頻率的輻射能量。產(chǎn)生共振吸收線（簡(jiǎn)稱共振線）吸收光譜激發(fā)態(tài)基態(tài)發(fā)射出一定頻率的輻射。產(chǎn)生共振吸收線（也簡(jiǎn)稱共振線）發(fā)射光譜2.元素的特征譜線1）各種元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同，基態(tài)第一激發(fā)態(tài):躍遷吸收能量不同——具有特征性。2）各種元素的基態(tài)第一激發(fā)態(tài)最易發(fā)生，吸收最強(qiáng)，最靈敏線。特征譜線。3）利用特征譜線可以進(jìn)行定量分析。EnvironmentalMonitoring

1.原子的能級(jí)與躍遷EnvironmentalMoni503.吸收峰形狀原子結(jié)構(gòu)較分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，理論上應(yīng)產(chǎn)生線狀光譜吸收線。實(shí)際上用特征吸收頻率左右范圍的輻射光照射時(shí)，獲得一峰形吸收（具有一定寬度）。由：It=I0e-Kvb，透射光強(qiáng)度It和吸收系數(shù)及輻射頻率有關(guān)。以Kv與作圖：表征吸收線輪廓（峰）的參數(shù)：

中心頻率O（峰值頻率）；最大吸收系數(shù)對(duì)應(yīng)的頻率或波長(zhǎng)；中心波長(zhǎng)：λ(nm)半寬度：ΔOEnvironmentalMonitoring

3.吸收峰形狀原子結(jié)構(gòu)較分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，理論上應(yīng)產(chǎn)生線狀514.積分吸收和峰值吸收

鎢絲燈光源和氘燈，經(jīng)分光后，光譜通帶0.2nm。而原子吸收線的半寬度：10-3nm。如圖所示：

若用一般光源照射時(shí)，吸收光的強(qiáng)度變化僅為0.5%。靈敏度極差若將原子蒸氣吸收的全部能量，即譜線下所圍面積測(cè)量出（積分吸收）。則是一種絕對(duì)測(cè)量方法，現(xiàn)在的分光裝置無法實(shí)現(xiàn)。EnvironmentalMonitoring

4.積分吸收和峰值吸收鎢絲燈光源和氘燈，經(jīng)分光525.銳線光源

在原子吸收分析中需要使用銳線光源。

何為銳線光源？（1）光源的發(fā)射線與吸收線的V0一致。（2）發(fā)射線的ΔV1/2小于吸收線的ΔV1/2。

空心陰極燈:

可發(fā)射銳線光源。EnvironmentalMonitoring

5.銳線光源在原子吸收分析中需要使用銳線光源。Envi53（2）火焰

試樣霧滴在火焰中，經(jīng)蒸發(fā)，干燥，離解（還原）等過程產(chǎn)生大量基態(tài)原子。

火焰溫度的選擇：

（a）保證待測(cè)元素充分離解為基態(tài)原子的前提下，盡量采用低溫火焰；（b）火焰溫度越高，產(chǎn)生的熱激發(fā)態(tài)原子越多；（c）火焰溫度取決于燃?xì)馀c助燃?xì)忸愋?，常用空氣—乙炔最高溫?600K能測(cè)35種元素。EnvironmentalMonitoring

（2）火焰試樣霧滴在火焰中，經(jīng)蒸發(fā)，干燥，離解（還原54第二章水和廢水監(jiān)測(cè)課件55火焰種類及對(duì)光的吸收：

選擇火焰時(shí)，還應(yīng)考慮火焰本身對(duì)光的吸收。根據(jù)待測(cè)元素的共振線，選擇不同的火焰，可避開干擾：

例：As的共振線193.7nm由圖可見，采用空氣-乙炔火焰時(shí)，火焰產(chǎn)生吸收，而選氫-空氣火焰則較好；空氣-乙炔火焰：最常用；可測(cè)定30多種元素；N2O-乙炔火焰：火焰溫度高,可測(cè)定的增加到70多種。EnvironmentalMonitoring

火焰種類及對(duì)光的吸收：選擇火焰時(shí)，還應(yīng)考慮火焰本身對(duì)光56單色器

1.作用將待測(cè)元素的共振線與鄰近線分開。

2.組件色散元件（棱鏡、光柵），凹凸鏡、狹縫等。3.單色器性能參數(shù)（1）線色散率（D）兩條譜線間的距離與波長(zhǎng)差的比值ΔX/Δλ。實(shí)際工作中常用其倒數(shù)Δλ/ΔX（2）分辨率儀器分開相鄰兩條譜線的能力。用該兩條譜線的平均波長(zhǎng)與其波長(zhǎng)差的比值λ/Δλ表示。（3）通帶寬度（W）指通過單色器出射狹縫的某標(biāo)稱波長(zhǎng)處的輻射范圍。當(dāng)?shù)股⒙剩―）一定時(shí)，可通過選擇狹縫寬度（S）來確定：W=DSEnvironmentalMonitoring

單色器1.作用將待測(cè)元素的共振線與鄰近線分開。57檢測(cè)系統(tǒng)主要由檢測(cè)器、放大器、對(duì)數(shù)變換器、顯示記錄裝置組成。1.檢測(cè)器--------將單色器分出的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。如：光電池、光電倍增管、光敏晶體管等。分光后的光照射到光敏陰極K上，轟擊出的光電子又射向光敏陰極1，轟擊出更多的光電子，依次倍增，在最后放出的光電子比最初多到106倍以上，最大電流可達(dá)10μA，電流經(jīng)負(fù)載電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)送入放大器。2.放大器------將光電倍增管輸出的較弱信號(hào)，經(jīng)電子線路進(jìn)一步放大。3.對(duì)數(shù)變換器------光強(qiáng)度與吸光度之間的轉(zhuǎn)換。4.顯示、記錄新儀器配置：原子吸收計(jì)算機(jī)工作站EnvironmentalMonitoring

檢測(cè)系統(tǒng)主要由檢測(cè)器、放大器、對(duì)數(shù)變換器、顯示記錄裝置組成。58圖2.23原子吸收分析過程示意圖EnvironmentalMonitoring

圖2.23原子吸收分析過程示意圖Environme59圖2.24雙光束原子吸收分光光度計(jì)工作原理EnvironmentalMonitoring

圖2.24雙光束原子吸收分光光度計(jì)工作原理Env60定量分析1、標(biāo)準(zhǔn)曲線法（組成筒單的試樣）2、標(biāo)準(zhǔn)加入法計(jì)算法直線外推法法EnvironmentalMonitoring

定量分析EnvironmentalMonitoring61A——吸光度；ρx——待測(cè)元素的濃度。圖2.25標(biāo)準(zhǔn)加入法工作曲線EnvironmentalMonitoring

A——吸光度；圖2.25標(biāo)準(zhǔn)加入法工作曲線En62圖2.26流動(dòng)注射-原子吸收法原理示意圖EnvironmentalMonitoring

圖2.26流動(dòng)注射-原子吸收法原理示意圖Envi63演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！64七、水樣的運(yùn)輸與保存

(一)水樣的運(yùn)輸(1)為避免水樣在運(yùn)輸過程中震動(dòng)、碰撞導(dǎo)致?lián)p失或沾污，將其裝箱，并用泡沫塑料或紙條擠緊，在箱頂貼上標(biāo)記。(2)需冷藏的樣品，應(yīng)采取致冷保存措施；冬季應(yīng)采取保溫措施，以免凍裂樣品瓶。EnvironmentalMonitoring

七、水樣的運(yùn)輸與保存EnvironmentalMoni65(二)水樣的保存方法

1.冷藏或冷凍法冷藏或冷凍的作用是抑制微生物活動(dòng)，減緩物理揮發(fā)和化學(xué)反應(yīng)速度。2.加入化學(xué)試劑保存法（1）加入生物抑制劑HgCl2可抑制生物的氧化還原作用；用H3PO4調(diào)至pH為4時(shí)，加入適量CuSO4，即可抑制苯酚菌的分解活動(dòng)。EnvironmentalMonitoring

(二)水樣的保存方法EnvironmentalMon66(2)調(diào)節(jié)pH值

測(cè)定金屬離子的水樣常用HNO3酸化至pH為1～2，既可防止重金屬離子水解沉淀，又可避免金屬被器壁吸附；測(cè)定氰化物或揮發(fā)性酚的水樣加入NaOH調(diào)至pH為12時(shí)，使之生成穩(wěn)定的酚鹽等。(3)加入氧化劑或還原劑測(cè)定汞的水樣需加入HNO3(至pH＜1)和K2Cr2O7(0.05%)，使汞保持高價(jià)態(tài)；測(cè)定硫化物的水樣，加入抗壞血酸，可以防止被氧化；測(cè)定溶解氧的水樣則需加入少量硫酸錳和碘化鉀固定溶解氧（還原）等。EnvironmentalMonitoring

(2)調(diào)節(jié)pH值測(cè)定金屬離子的水樣常用HNO3酸化至pH67

(三)水樣的過濾或離心分離

如欲測(cè)定水樣中某組分的含量，采樣后立即加入保存劑，分析測(cè)定時(shí)充分搖勻后再取樣。

如果測(cè)定可濾（溶解）態(tài)組分含量，所采水樣應(yīng)用0.45μm微孔濾膜過濾，除去藻類和細(xì)菌，提高水樣的穩(wěn)定性，有利于保存。如果測(cè)定不可過濾的金屬時(shí)，應(yīng)保留過濾水樣用的濾膜備用。對(duì)于泥沙型水樣，可用離心方法處理。對(duì)含有機(jī)質(zhì)多的水樣，可用濾紙或砂芯漏斗過濾。用自然沉降后取上清液測(cè)定可濾態(tài)組分是不恰當(dāng)?shù)?。EnvironmentalMonitoring

(三)水樣的過濾或離心分離Environmenta68第四節(jié)水樣的預(yù)處理EnvironmentalMonitoring

第四節(jié)水樣的預(yù)處理EnvironmentalMon69為什么要進(jìn)行預(yù)處理

環(huán)境水樣所含組分復(fù)雜，并且多數(shù)污染組分含量低，存在形態(tài)各異，所以在分析測(cè)定之前，往往需要進(jìn)行預(yù)處理，以得到欲測(cè)組分適合測(cè)定方法要求的形態(tài)、濃度和消除共存組分干擾的試樣體系。預(yù)處理的目的

破壞有機(jī)物溶解懸浮性固體將各種價(jià)態(tài)的欲測(cè)元素氧化成單一高價(jià)態(tài)或轉(zhuǎn)變成易于分離的無機(jī)化合物。

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為什么要進(jìn)行預(yù)處理EnvironmentalMonit70水樣預(yù)處理的原則：最大限度去除干擾物回收率高操作簡(jiǎn)便省時(shí)成本低、對(duì)人體和環(huán)境無影響一、水樣的消解圖2.9消解用微波爐EnvironmentalMonitoring

水樣預(yù)處理的原則：一、水樣的消解圖2.9消解用微波爐71

（一）濕式消解法

1.硝酸消解法

對(duì)于較清潔的水樣，可用硝酸消解。

2.硝酸-高氯酸消解法

兩種酸都是強(qiáng)氧化性酸，聯(lián)合使用可消解含難氧化有機(jī)物的水樣。3.硝酸-硫酸消解法

兩種酸都有較強(qiáng)的氧化能力，其中硝酸沸點(diǎn)低，而硫酸沸點(diǎn)高，二者結(jié)合使用，可提高消解溫度和消解效果。常用的硝酸與硫酸的比例為5∶2。

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（一）濕式消解法

EnvironmentalMo724.硫酸-磷酸消解法兩種酸的沸點(diǎn)都比較高，其中硫酸氧化性較強(qiáng)，磷酸能與一些金屬離子如Fe3+等絡(luò)合，故二者結(jié)合消解水樣，有利于測(cè)定時(shí)消除Fe3+等離子的干擾。5.硫酸-高錳酸鉀消解法該方法常用于消解測(cè)定汞的水樣。高錳酸鉀是強(qiáng)氧化劑，在中性、堿性、酸性條件下都可以氧化有機(jī)物，其氧化產(chǎn)物多為草酸根，但在酸性介質(zhì)中還可繼續(xù)氧化。6.多元消解法為提高消解效果，在某些情況下需要采用三元以上酸或氧化劑消解體系。例如，處理測(cè)總鉻的水樣時(shí)，用硫酸、磷酸和高錳酸鉀消解。EnvironmentalMonitoring

4.硫酸-磷酸消解法EnvironmentalMoni737.堿分解法當(dāng)用酸體系消解水樣造成易揮發(fā)組分損失時(shí)，可改用堿分解法，即在水樣中加入氫氧化鈉和過氧化氫溶液，或者氨水和過氧化氫溶液，加熱煮沸至近干，用水或稀堿溶液溫?zé)崛芙?。（二）干灰化法又稱高溫分解法。其處理過程是：取適量水樣于白瓷或石英蒸發(fā)皿中，置于水浴上或用紅外燈蒸干，移入馬福爐內(nèi)，于450～550℃灼燒到殘?jiān)驶野咨?，使有機(jī)物完全分解除去。取出蒸發(fā)皿，冷卻，用適量2%HNO3（或HCl）溶解樣品灰分，過濾，濾液定容后供測(cè)定。本方法不適用于處理測(cè)定易揮發(fā)組分（如砷、汞、鎘、硒、錫等）的水樣。

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7.堿分解法EnvironmentalMonitori74二、富集與分離富集富集是分離的一種，即從大量試樣中搜集欲測(cè)定的少量物質(zhì)至一較小體積中，從而提高其濃度至其測(cè)定下限之上。分離分離是將欲測(cè)組分從試樣中單獨(dú)析出，或?qū)讉€(gè)組分一個(gè)一個(gè)地分開，或者根據(jù)各組分的共同性質(zhì)分成若干組。EnvironmentalMonitoring

二、富集與分離EnvironmentalMonitor75(一)氣提、頂空和蒸餾法1.氣提法

該方法基于把惰性氣體通入調(diào)制好的水樣中，將欲測(cè)組分吹出，直接送入儀器測(cè)定，或?qū)胛找何崭患笤贉y(cè)定。圖2.10測(cè)定硫化物的吹氣分離裝置示意圖EnvironmentalMonitoring

(一)氣提、頂空和蒸餾法圖2.10測(cè)定硫化物76

2.頂空法該方法常用于測(cè)定揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）水樣的預(yù)處理。例如，測(cè)定水樣中的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）或揮發(fā)性無機(jī)物（VICs）時(shí)，先在密閉的容器中裝入水樣，容器上部留存一定空間，再將容器置于恒溫水浴中，經(jīng)一定時(shí)間，容器內(nèi)的氣液兩相達(dá)到平衡。EnvironmentalMonitoring

2.頂空法EnvironmentalMonitori77式中：K——預(yù)測(cè)組分在兩相中的分配系數(shù)；

β——兩相體積比；

[X]G——平衡狀態(tài)下預(yù)測(cè)物X在氣相中的濃度；

[X]L——平衡狀態(tài)下預(yù)測(cè)物X在液相中的濃度；

VG——?dú)庀囿w積；

VL——液相體積。欲測(cè)物氣相中的平衡濃度[X]G和水樣中原始濃度[X]L0之間的關(guān)系：EnvironmentalMonitoring

式中：K——預(yù)測(cè)組分在兩相中的分配系數(shù)；

β——兩相體積比；783.蒸餾法

蒸餾法是利用水樣中各污染組分具有不同的沸點(diǎn)而使其彼此分離的方法，分為常壓蒸餾、減壓蒸餾、水蒸汽蒸餾、分餾法等。圖2.11揮發(fā)酚和氰化物蒸餾裝置示意圖圖2.12氟化物水蒸氣蒸餾裝置示意圖EnvironmentalMonitoring

3.蒸餾法圖2.11揮發(fā)酚和氰化物蒸餾裝置示意圖圖79(二)萃取法1.溶劑萃取法

溶劑萃取法是基于物質(zhì)在互不相溶的兩種溶劑中分配系數(shù)不同，進(jìn)行組分的分離和富集。式中：E萃取率V水——水相體積；D——分配比；

V有機(jī)——有機(jī)相體積；E——萃取率。公式圖2.13萃取率與分配比的關(guān)系分配比D萃取率E/%EnvironmentalMonitoring

(二)萃取法式中：E萃取率V水——水相體積；802.固相萃取法(SPE)

固相萃取法的萃取劑是固體，其工作原理基于：水樣中欲測(cè)組分與共存干擾組分在固相萃取劑上作用力強(qiáng)弱不同，使它們彼此分離。固相萃取劑是含C18或C8、腈基、氨基等基團(tuán)的特殊填料。圖2.14膜片型固相萃取劑萃取裝置示意圖EnvironmentalMonitoring

2.固相萃取法(SPE)圖2.14膜片型固相萃取81（三）吸附法吸附法是利用多孔性的固體吸附劑將水樣中一種或數(shù)種組分吸附于表面，再用適宜溶劑、加熱或吹氣等方法將欲測(cè)組分解吸，達(dá)到分離和富集的目的。

（四）離子交換法該方法是利用離子交換劑與溶液中的離子發(fā)生交換反應(yīng)進(jìn)行分離的方法。離子交換劑分為無機(jī)離子交換劑和有機(jī)離子交換劑兩大類，廣泛應(yīng)用的是有機(jī)離子交換劑，即離子交換樹脂。

操作程序物理吸附化學(xué)吸附

按照吸附機(jī)理分類交換柱的制備交換洗脫EnvironmentalMonitoring

（三）吸附法物理吸附化學(xué)吸附按照吸附機(jī)理分類交換柱的制備82（五）共沉淀法1.利用吸附作用的共沉淀分離共沉淀法系指溶液中一種難溶化合物在形成沉淀（載體）過程中，將共存的某些痕量組分一起載帶沉淀出來的現(xiàn)象。共沉淀現(xiàn)象在常量分離和分析中是力圖避免的，但卻是一種分離富集痕量組分的手段。2.利用生成混晶的共沉淀分離當(dāng)欲分離微量組分及沉淀劑組分生成沉淀時(shí)，如具有相似的晶格，就可能生成混晶共同析出。3.用有機(jī)共沉淀劑進(jìn)行共沉淀分離有機(jī)共沉淀劑的選擇性較無機(jī)沉淀劑高，得到的沉淀也較純凈，并且通過灼燒可除去有機(jī)共沉淀劑，留下欲測(cè)元素。

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（五）共沉淀法EnvironmentalMoni83第五節(jié)物理指標(biāo)檢驗(yàn)EnvironmentalMonitoring

第五節(jié)物理指標(biāo)檢驗(yàn)EnvironmentalMo84等級(jí)強(qiáng)度說明0無無任何氣味1微弱一般人難以察覺，嗅覺靈敏者可以察覺2弱一般人剛能察覺3明顯已能明顯察覺4強(qiáng)有顯著的嗅味5很強(qiáng)有強(qiáng)烈的惡嗅或異味一、水溫(一)水溫計(jì)法(二)顛倒溫度計(jì)法二、嗅和味(一)定性描述法(二)嗅閾值法表2.1嗅強(qiáng)度等級(jí)表

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等級(jí)強(qiáng)度說明0無無任何氣味1微弱一般人難以察85

三、色度

水顏色的分類

測(cè)定方法 （一）鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法 （二）稀釋倍數(shù)法真色表色圖2.15鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法標(biāo)準(zhǔn)色列EnvironmentalMonitoring

三、色度真色表色圖2.15鉑鈷標(biāo)準(zhǔn)比色法標(biāo)準(zhǔn)色列86四、濁度濁度是反映水中的不溶解物質(zhì)對(duì)光線透過時(shí)阻礙程度的指標(biāo)，通常僅用于天然水和飲用水，而污水和廢水中不溶物質(zhì)含量高，一般要求測(cè)定懸浮物。測(cè)定濁度的方法有目視比濁法、分光光度法、濁度計(jì)法等。測(cè)定方法

(一)目視比濁法(二)分光光度法(三)濁度儀法五、透明度

(一)鉛字法(二)塞氏盤法EnvironmentalMonitoring

四、濁度EnvironmentalMonitoring87六、殘?jiān)械臍堅(jiān)譃榭倸堅(jiān)?、可濾殘?jiān)筒豢蔀V殘?jiān)N。它們是表征水中溶解性物質(zhì)、不溶解性物質(zhì)含量的指標(biāo)。七、礦化度礦化度是水化學(xué)成分測(cè)定的重要指標(biāo)，用于評(píng)價(jià)水中總含鹽量，是農(nóng)田灌溉用水適用性評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)之一。該指標(biāo)一般只用于天然水。

礦化度的測(cè)定方法有重量法、電導(dǎo)法、陰、陽離子加和法、離子交換法、比重計(jì)法等。重量法含意明確，是較簡(jiǎn)單、通用的方法。EnvironmentalMonitoring

六、殘?jiān)麰nvironmentalMonitoring88八、電導(dǎo)率

電導(dǎo)儀是測(cè)定溶液電導(dǎo)或電導(dǎo)率的專用儀器。

圖2.16電阻分壓式電導(dǎo)儀原理示意圖EnvironmentalMonitoring

八、電導(dǎo)率

圖2.16電阻分壓式電導(dǎo)儀原理示意圖89式中：

Q——電極常數(shù)或電導(dǎo)池常數(shù)；

Q=l/A

式中：

l——兩平行板極間距；

A——板極面積。電導(dǎo)率與電極和電極幾何尺寸間的關(guān)系

K=LQEnvironmentalMonitoring

式中：

Q——電極常數(shù)或電導(dǎo)池常數(shù)；

90九、氧化還原電位En=Eobs+Eref式中：

En——被測(cè)水樣的氧化還原電位，mV；

Eind——實(shí)測(cè)水樣的氧化還原電位，mV；

Eref——測(cè)定溫度下飽和甘汞電極的電極電位，mV。

圖2.17氧化還原電位測(cè)定裝置1.溫度計(jì),2.鉑電極,

3.飽和甘汞電極,4.玻璃管,5.廣口瓶EnvironmentalMonitoring

九、氧化還原電位En=Eobs+Eref式中：

E91第六節(jié)金屬化合物的測(cè)定金屬測(cè)定中常用儀器分析方法分子吸收（紫外、紅外、可見）分光光度法原子吸收分光光度法電位分析法極譜分析法（陽極溶出伏安法）EnvironmentalMonitoring

第六節(jié)金屬化合物的測(cè)定金屬測(cè)定中常用儀器分析方法92一、鋁aluminum

鋁是自然界中的常量元素，毒性不大，但過量攝入人體，能干擾磷的代謝，對(duì)胃蛋白酶的活性有抑制作用。我國(guó)飲用水限值為0.2mg/L。

1.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）2.間接火焰原子吸收法EnvironmentalMonitoring

一、鋁aluminum鋁是自然界中的常量元93電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)1.方法原理：利用高溫焰矩（8000K)將試樣原子化、電離、激發(fā)、以光的形式發(fā)射能量。

I=aCb取對(duì)數(shù)IgI=bIgC+Iga(a.b為常數(shù))2.儀器裝置

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電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)1.方法原理94

電感耦合等離子體(ICP)光源等離子體光源－外觀上類似火焰的放電光源

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電感耦合等離子體(ICP)光源等離子體光源－外觀上類似951.ICP的形成和結(jié)構(gòu)光源裝置：高頻發(fā)生器和感應(yīng)線圈炬管和供氣系統(tǒng)試樣引入系統(tǒng)EnvironmentalMonitoring

1.ICP的形成和結(jié)構(gòu)光源裝置：Environment96

焰心區(qū)

（預(yù)熱區(qū)）：溫度10000K。試樣氣溶膠通過這一區(qū)域時(shí)被預(yù)熱、揮發(fā)溶劑和蒸發(fā)溶質(zhì)。

內(nèi)焰區(qū)（測(cè)光區(qū)）：溫度6000-8000K，是分析物質(zhì)原子化、激發(fā)、電離與輻射的主要區(qū)域，也是光譜分析區(qū)。

尾焰區(qū)：溫度低于6000K。ICP焰炬的3個(gè)區(qū)域發(fā)射觀測(cè)區(qū)EnvironmentalMonitoring

焰心區(qū)（預(yù)熱區(qū)）：溫度10000K。試樣氣溶膠通過這一972.ICP的物理特性ICP的環(huán)狀結(jié)構(gòu)交流電通過導(dǎo)體時(shí)，電流密度在導(dǎo)體截面上的分布是不均勻的，越接近導(dǎo)體表面，電流密度越大，此種現(xiàn)象稱為趨膚效應(yīng)。

趨膚效應(yīng)EnvironmentalMonitoring

2.ICP的物理特性ICP的環(huán)狀結(jié)構(gòu)交流電通過導(dǎo)體時(shí)，電流982）溫度分布EnvironmentalMonitoring

2）溫度分布EnvironmentalMonitori993）譜線與背景強(qiáng)度的空間分布

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3）譜線與背景強(qiáng)度的空間分布Environmental1003.分析性能檢出限低，可達(dá)10-3~10-5mg/L?；w效應(yīng)小。工作曲線線性范圍寬，可達(dá)4~7個(gè)數(shù)量級(jí)。既可測(cè)定痕量組分，也可測(cè)定主成分。選擇合適的觀測(cè)高度，光譜背景小。5)精密度、準(zhǔn)確度高。EnvironmentalMonitoring

3.分析性能檢出限低，可達(dá)10-3~10-5mg/L。101光源蒸發(fā)溫度激發(fā)溫度/K放電穩(wěn)定性直流電弧交流電弧火花ICP高中低很高4000-70004000-7000瞬間100006000-8000較差較好好很好幾種光源性能的比較EnvironmentalMonitoring

光源蒸發(fā)溫度激發(fā)溫度/K放電穩(wěn)定性直流電弧高4000-700102圖2.19電感耦合等離子體焰炬示意圖1.感應(yīng)圈；2.冷卻器；3.輔助氣；4.炬管；5.試樣載氣圖2.18電感等離子體發(fā)射光譜儀示意圖1.進(jìn)樣器；2.ICP焰炬；3.分光器；4.光電轉(zhuǎn)換及測(cè)量部件；5.微型計(jì)算機(jī)；6.記錄儀；7.打印機(jī)；8.高頻電源；9.功率探測(cè)器；10.高頻整流器

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圖2.19電感耦合等離子體焰炬示意圖圖2.18103二、汞mercury汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，主要來源于金屬冶煉、儀器儀表制造、顏料、塑料、食鹽電解及軍工等廢水。天然水中汞含量一般不超過0.1μg/L；我國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)限值為0.001mg/L。（一）雙硫腙分光光度法圖2.20分光光度計(jì)基本組成示意圖1.光源；2.分光系統(tǒng)；3.比色皿架；4.光電檢測(cè)及放大裝置；5.指示、記錄儀表；6.穩(wěn)壓電源EnvironmentalMonitoring

二、汞mercury汞及其化合物屬于劇毒物質(zhì)，主104

基于物質(zhì)光化學(xué)性質(zhì)而建立起來的分析方法稱之為光化學(xué)分析法。分為:光譜分析法和非光譜分析法。光譜分析法是指在光（或其它能量）的作用下，通過測(cè)量物質(zhì)產(chǎn)生的發(fā)射光、吸收光或散射光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度來進(jìn)行分析的方法。

吸收光譜分析發(fā)射光譜分析分子光譜分析原子光譜分析EnvironmentalMonitoring

基于物質(zhì)光化學(xué)性質(zhì)而建立起來的分析方法稱之為光化學(xué)分105

在光譜分析中，依據(jù)物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收而建立起來的分析方法稱為吸光光度法,主要有:紅外吸收光譜：分子振動(dòng)光譜，吸收光波長(zhǎng)范圍2.51000m,主要用于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)鑒定。紫外吸收光譜：電子躍遷光譜，吸收光波長(zhǎng)范圍200400nm（近紫外區(qū)），可用于結(jié)構(gòu)鑒定和定量分析?？梢娢展庾V：電子躍遷光譜，吸收光波長(zhǎng)范圍400750nm，主要用于有色物質(zhì)的定量分析。EnvironmentalMonitoring

在光譜分析中，依據(jù)物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收而建立起來的分106物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收及吸收曲線M+熱M+熒光或磷光

E=E2-

E1=h

量子化；選擇性吸收;分子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性使其對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收程度不同；用不同波長(zhǎng)的單色光照射，測(cè)吸光度—吸收曲線與最大吸收波長(zhǎng)

max；M+

h

M*基態(tài)激發(fā)態(tài)E1（△E）E2EnvironmentalMonitoring物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收及吸收曲線M+熱M+熒光107EnvironmentalMonitoringEnvironmentalMonitoring108

實(shí)驗(yàn)原理及注意事項(xiàng)EnvironmentalMonitoring

EnvironmentalMonito109（二）冷原子化法（cold-vaporatomization)

低溫原子化方法；主要應(yīng)用于：各種試樣中Hg元素的測(cè)量；

原理：將試樣中的汞離子用SnCl2或鹽酸羥胺完全還原為金屬汞后，用氣流將汞蒸氣帶入具有石英窗的氣體測(cè)量管中進(jìn)行吸光度測(cè)量。

特點(diǎn)：常溫測(cè)量；靈敏度、準(zhǔn)確度較高（可達(dá)10-8g汞）；

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（二）冷原子化法（cold-vaporatomizatio110冷原子吸收法流程圖圖2.21冷原子吸收汞儀工作原理示意圖EnvironmentalMonitoring

冷原子吸收法流程圖圖2.21冷原子吸收汞儀111（三）冷原子熒光法(Fluorescencespectrometry)圖2.22冷原子熒光測(cè)汞儀示意圖EnvironmentalMonitoring

（三）冷原子熒光法(Fluorescencespectro112三、鎘cadmium鎘屬劇毒金屬，可在人體的肝、腎等組織中蓄積，造成臟器組織損傷，尤以對(duì)腎臟損害最為明顯。還會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)疏松，誘發(fā)癌癥。我國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鎘的濃度不能超過0.005mg/L。

（一）原子吸收分光光度法火焰原子吸收法石墨爐原子吸收法測(cè)定鎘、銅、鉛EnvironmentalMonitoring

三、鎘cadmium鎘屬劇毒金屬，可在人體的肝、1131.原子的能級(jí)與躍遷基態(tài)第一激發(fā)態(tài),吸收一定頻率的輻射能量。產(chǎn)生共振吸收線（簡(jiǎn)稱共振線）吸收光譜激發(fā)態(tài)基態(tài)發(fā)射出一定頻率的輻射。產(chǎn)生共振吸收線（也簡(jiǎn)稱共振線）發(fā)射光譜2.元素的特征譜線1）各種元素的原子結(jié)構(gòu)和外層電子排布不同，基態(tài)第一激發(fā)態(tài):躍遷吸收能量不同——具有特征性。2）各種元素的基態(tài)第一激發(fā)態(tài)最易發(fā)生，吸收最強(qiáng)，最靈敏線。特征譜線。3）利用特征譜線可以進(jìn)行定量分析。EnvironmentalMonitor