環(huán)境儀器分析12023/3/22016.2.11報道：愛因斯坦世紀(jì)預(yù)言終獲驗證，LIGO首次直接探到引力波2023/3/22課堂作業(yè)：人類首次直接探測到引力波，你認(rèn)為哪些內(nèi)容與本課程內(nèi)容有關(guān)？2015.3.2：“納米零價鐵分離與富集鈾”論文在《美國化學(xué)協(xié)會會刊》上發(fā)表

分解1噸濃度為2-3%的鈾（U235）所產(chǎn)生的電能等同于燃燒6.45萬噸煤產(chǎn)生的電能，鈾從而被看成是一種高效清潔的能源材料。2023/3/23新聞報道納米零價鐵顆粒將鈾包裹在納米顆粒的內(nèi)核部分，通過EELS、XPS等表征確定納米零價鐵將鈾還原成了更低價態(tài)的穩(wěn)定鈾，通過化學(xué)方法還原加固納米顆粒后，還原后的鈾可穩(wěn)定地包裹在納米零價鐵內(nèi)核?！瑵?jì)校園網(wǎng)新聞2015.3.2.原子尺度本課程主要教學(xué)內(nèi)容（1）等離子發(fā)射光譜法原理及其應(yīng)用金屬元素分析中樣品預(yù)處理方法環(huán)境樣品中有機(jī)物萃取、分離與富集技術(shù)

（包括氣體、液體及固體樣品）氣相色譜分析技術(shù)高效液相色譜分析技術(shù)42023/3/2主要教學(xué)內(nèi)容（2）質(zhì)譜聯(lián)用分析技術(shù)紅外光譜分析法熒光光譜法在環(huán)境中應(yīng)用污染物毒性分析方法環(huán)境功能材料的結(jié)構(gòu)表征方法分析方法選擇及其質(zhì)量控制52023/3/22023/3/26課程網(wǎng)址：教材。（環(huán)境監(jiān)測）環(huán)境（儀器）分析的特點(diǎn)

環(huán)境是一個多組分和多變的開放體系，其中污染物具有：種類繁多含量低組成復(fù)雜具有遷移性和不穩(wěn)定性

72023/3/2污染物類型遞增糞便污染1900194019802010-

微生物污染耗氧有機(jī)物SO2、顆粒物光化學(xué)煙霧酸雨重金屬氮磷富營養(yǎng)化垃圾溫室氣體（CO2）黑碳、氣溶（PM2.5）金屬及其化合物持久性有機(jī)物污染二次污染、微污染核污染工業(yè)危險廢棄物新型污染物嚴(yán)峻、復(fù)雜的環(huán)境問題9看的見與看不見的污染物共存10看的見與看不見的污染物共存看的見與看不見的污染物共存土壤污染—棕地（BrownfieldSite）1213大米中Cd來源？2023/3/214PAHs結(jié)構(gòu)和形態(tài)復(fù)雜性152023/3/216Zhi-HaoWenetal.ScienceoftheTotalEnvironment.2014,490:987-993人畜共用藥物類內(nèi)分泌干擾素—三嗪類物質(zhì)阿特拉津西瑪津撲草凈脫異丙基阿特拉津脫乙基阿特拉津羥基化阿特拉津PSAOHADEADIA172023/3/2二噁英x=1～82,3,7,8-TCDD

1≤m+n≤10多氯聯(lián)苯PCB182023/3/2Br?19溴代阻燃劑（BFRs）

多溴聯(lián)苯醚（PBDEs）：五溴、八溴、十溴等產(chǎn)品

四溴雙酚A（TBBPA）

六溴環(huán)十二烷（HBCD）Maietal.ES&T,2005Hites.ES&T,2004Bi

etal.ES&T,20072023/3/2HBCD：六個外消旋體與四個內(nèi)消旋體。商用HBCD產(chǎn)品主要由三個外消旋體構(gòu)成，分別為α-HBCD（10～13%）、β-HBCD（1～12%）與γ-HBCD（75～89%）

含有高能量C－F鍵的POPs，在環(huán)境中檢測到的主要是不同碳鏈長度的全氟磺酸和羧酸類化合物。全氟辛酸(PFOA)全氟辛磺酸(PFOS)全氟有機(jī)化合物(PFCs)全氟有機(jī)物污染物的分布廣泛分布？PFCAs總排放量約7300噸大量應(yīng)用-引自E.S.&T,2006,40,32-44.POPsglobalmigrationprocesses222023/3/2“蚱蜢跳效應(yīng)”

“全球蒸餾效應(yīng)”——根據(jù)GoldbergE.D.最早提出的，加拿大科學(xué)家WaniaF.和MackayD.成功地解釋了POPs從熱溫帶地區(qū)向寒冷地區(qū)遷移的現(xiàn)象。

從全球來看，由于溫度的差異，地球就像一個蒸餾裝置——在低、中緯度地區(qū)，由于溫度相對高，POPs揮發(fā)進(jìn)入到大氣；在寒冷地區(qū)，POPs冷凝沉降下來，最終導(dǎo)致POPs從熱帶地區(qū)遷移到寒冷地區(qū)?！膀乞焯?yīng)”——POPs在中緯度地區(qū)溫度較高的夏季易于揮發(fā)和遷移，而在溫度較低的冬季則易于沉降，導(dǎo)致POPs在向高緯度遷移的過程中會有一系列距離相對較短的跳躍過程，這種特性又被稱為“蚱蜢跳效應(yīng)”(GrasshopperEffect)。

同時，大氣的稀釋作用、洋流作用等也會將POPs由釋放源帶到從未使用過POPs的清潔地區(qū)“全球蒸餾效應(yīng)”與“蚱蜢跳效應(yīng)”232023/3/224

全國腫瘤登記中心發(fā)布的《2012中國腫瘤登記年報》中獲悉，每分鐘就有6人確診為癌癥。同時，癌種也呈現(xiàn)地域化特點(diǎn)，如胃癌集中在西北及沿海。近20年來，我國癌癥呈現(xiàn)年輕化及發(fā)病率和死亡率“三線”走高的趨勢。英國《自然》周刊2005年推出了一期探討中國環(huán)境問題的封面文章——《中國在世界中的地位》

“在過去20年，中國已經(jīng)鑄就了一個經(jīng)濟(jì)奇跡。我們希望，未來20年，中國也能造就一個環(huán)境奇跡，并且確立一個好例子讓其他國家取得社會經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。其結(jié)果將不僅影響中國，而是整個世界?！杯h(huán)境問題扼殺中國30年經(jīng)濟(jì)增長奇跡重金屬綜合性有機(jī)物——優(yōu)先控制有機(jī)物——POPs——新興污染物有機(jī)物營養(yǎng)鹽微生物——致病微生物+毒素價態(tài)、結(jié)合態(tài)、結(jié)構(gòu)態(tài)、納米顆?！c(diǎn)源——面源——全方位（宏觀、微觀）2023/3/226環(huán)境分析目標(biāo)物不斷變化分析方法從常規(guī)到大型儀器環(huán)境分析對儀器的要求高靈敏度，低檢測限高準(zhǔn)確度、高精密度選擇性好適用范圍廣272023/3/2環(huán)境分析追求目標(biāo)精確度：在分析程序和條件相同時，樣品重復(fù)分析所得測定值的一致程度，反映分析方法存在的偶然誤差的大小。準(zhǔn)確度：在分析程序和條件相同時，樣品分析結(jié)果與假設(shè)的或公認(rèn)的真值之間的復(fù)合程度，反映分析方法存在的系統(tǒng)誤差和偶然誤差綜合，并決定其分析結(jié)果的可靠性。低濃度+高精確度=高準(zhǔn)確度282023/3/2需求能力提升常用化學(xué)分析儀器色譜分析：GC、HPLC、GC/MS、HPLC/MS、IC、

GPC、UPLC/Q-TOF/MS光學(xué)分析法：原子吸收分光光度法：AAs，包括FLAAS（火焰）

GFAAS（石墨爐）原子發(fā)射分光光度法：ICP/AES、ICP-MS

原子熒光光譜儀：AFS

紅外光譜儀:IR,FTIR(富里葉轉(zhuǎn)換紅外)光度法：UV、UV/Vis、FS聯(lián)用技術(shù)：氣相色譜－富里葉紅外光譜聯(lián)用儀（GC／FTIR）微波等離子體－質(zhì)譜聯(lián)用儀（MIP／MS）高效液相色譜－紫外消解－原子熒光聯(lián)用技術(shù)（HPLC-UVD-AFS）

302023/3/2原子分子31環(huán)境調(diào)查與分析全過程如何獲取有效數(shù)據(jù)？現(xiàn)場原位監(jiān)測或?qū)崟r在線檢測？采樣/實驗室分析感官識別？（看、嗅、嘗）如何快速識別污染？環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量目標(biāo)代表性可比性精密性準(zhǔn)確性完整性目的：及時、準(zhǔn)確、全面地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境評價和碳減排等提供科學(xué)依據(jù)。如何實現(xiàn)分析數(shù)據(jù)質(zhì)量目標(biāo)？環(huán)境分析技術(shù)研究重點(diǎn)簡易、快速分析方法及其便攜式儀器

野外環(huán)境監(jiān)測、突發(fā)性環(huán)境污染事故儀器分析及其在線系統(tǒng)樣品預(yù)處理與儀器分析在線（online）;

現(xiàn)場自動化的監(jiān)測系統(tǒng)（insite）環(huán)境介質(zhì)樣品預(yù)處理技術(shù)

批量化、自動化、環(huán)?；劳懈弑讹@微鏡研究環(huán)境材料的微觀結(jié)構(gòu)與效能依托遙感技術(shù)實現(xiàn)全方位、大尺度環(huán)境監(jiān)測

342023/3/2一、簡易、快速分析方法及其便攜式儀器預(yù)防性和突發(fā)性環(huán)境污染事故監(jiān)測：開發(fā)快速簡易檢測管、試劑盒（氣、水、有機(jī)、無機(jī)）的研制以及便攜式現(xiàn)場儀器等。目前，以DO、pH、水溫、濁度、電導(dǎo)和總鹽度的儀器最為成熟，有機(jī)物的儀器相對缺乏。

野外環(huán)境監(jiān)測：大環(huán)境的環(huán)境監(jiān)測，如流域水質(zhì)調(diào)查等，需要簡易、快速、小型的監(jiān)測儀器，有時可適當(dāng)犧牲方法的靈敏度和監(jiān)測限。352023/3/2簡易、快速分析方法及其便攜式儀器使用溫度范圍：0~49C樣品容器：玻璃，PE，PVC儲存溫度：-40~80C水位控制精確：0.003m（超聲波傳感器）現(xiàn)場監(jiān)測：溶解氧、雨量計、水溫、電導(dǎo)率、流量計、pH等362023/3/2現(xiàn)場/應(yīng)急環(huán)境監(jiān)測試紙類檢測管類便攜儀器檢測靈敏、準(zhǔn)確、使用方便測定鎘、鉛、銅、銀、鎂、汞、鈷等金屬離子以及砷、氰、氟、磷酸根等離子、硬度、余氯、甲醛等試紙簡易、快速、靈敏度高、穩(wěn)定性好，且不受現(xiàn)場條件限制空氣污染監(jiān)測、危險氣體的警戒、工藝流程中氣體分析以及水質(zhì)監(jiān)測等便攜式氣體檢測儀、氣相色譜儀、紅外光譜法和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)動儀器、分光光度計、綜合檢測儀器、離子選擇電極法及離子色譜儀。可測試COD、氨氮、總氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、正磷酸鹽、總磷、余氯等90余種水質(zhì)參數(shù)簡易、快速分析方法及其便攜式儀器pH比色卡2023/3/240砷試紙2023/3/241

天津8.12事件：

現(xiàn)場快速檢測試紙發(fā)揮重要作用Merk氰化物現(xiàn)場檢測快速測試條、測試盒、儀器氰化物測試條0~30mg/L測試盒0.002-0.030mg/L0.03~5.0mg/L儀器法10~350ug/L5~200ug/L酶免疫檢測（EIA）技術(shù)

422023/3/2水質(zhì)現(xiàn)場快速檢測儀技術(shù)

2023/3/244手持式電子比色計水質(zhì)快速檢測箱研制成功近30種快速檢測劑全膠囊包裝，性能穩(wěn)定，攜帶方便。適合各類水質(zhì)與食品等現(xiàn)場分析檢測。包裝：24粒/盒質(zhì)量：0.2~0.5克/粒水樣量：5毫升顯色：2~25分鐘保質(zhì)期：6~12月化學(xué)需氧量測試儀46新一代DO儀（綠光）便攜式水質(zhì)毒性分析儀（發(fā)光毒性）用于現(xiàn)場水中重金屬、毒劑、化學(xué)試劑等物質(zhì)總體毒性檢測的發(fā)光毒性分析儀。簡易、快速分析方法及其便攜式儀器便攜式連續(xù)葉綠素?zé)晒鈨x

492023/3/2便攜式VOCs儀

潛水調(diào)制葉綠素?zé)晒猓≒AM）儀重金屬分析儀

2023/3/250YSI全自動水下生態(tài)層析影像儀土壤污染現(xiàn)場監(jiān)測512023/3/2二、環(huán)境樣品中有機(jī)物萃取技術(shù)液-液萃取法固-液萃取法

索式萃取法搖床振蕩萃取法超聲萃取法超臨界流體萃取法微波萃取法固相萃取法固相微萃取法傳統(tǒng)法新方法522023/3/2吹掃捕集-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀頂空進(jìn)樣-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀微波熱解析-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)超臨界流體萃取-液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)固相萃取-液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)消解-吹掃捕集-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)HPLC-UV-AFS分析系統(tǒng)532023/3/2三、儀器分析及其樣品預(yù)處理在線Textinhere細(xì)胞水平

組織水平

與DNA、酶的相互作用與膜作用和跨膜輸運(yùn)過程分子水平

污染物在魚體內(nèi)的致毒過程對肝、鰓、性腺等組織的毒性作用污染物的分子、細(xì)胞、組織毒性效應(yīng)四、生物和材料方法和技術(shù)（微觀）材料表征方法組織形貌分析成分和價鍵分析分子結(jié)構(gòu)分析相結(jié)構(gòu)分析表面和內(nèi)部組織形貌。包括材料的外觀形貌（如納米線、斷口、裂紋等）、晶粒大小與形態(tài)。利用衍射分析的方法探測晶格類型和晶胞常數(shù)，確定物質(zhì)的相結(jié)構(gòu)化學(xué)成分和價鍵（電子）結(jié)構(gòu)。包括宏觀和微區(qū)化學(xué)成份（不同相的成份、基體與析出相的成份）、同種元素的不同價鍵類型和化學(xué)環(huán)境。有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)五