现代水质监测分析技术（第二版）

本书总结、归纳和整理了国内外仪器分析在水质监测应用中的新技术、新设备、新方法与新成果，并结合编著者工作经验积累，系统介绍了现代水质监测分析技术。全书分为7章，包括原子光谱技术、分子光谱技术、电化学分析技术、色谱分离分析技术、流动注射分析法、原位水质监测传感器、在线水质监测系统和水质遥感监测等内容,在总结相关技术的基本原理、仪器设备和分析计算的同时，着重介绍了各种仪器分析技术在水质监测及分析领域的应用情况，并附以实例。

本书可供水质监测分析相关领域的工程技术人员、研究人员使用，也可作为环境工程、化学工程、化学分析等专业师生的参考用书。

第1章原子光谱技术及其在水质分析中的应用 001

1.1原子吸收法及其在水质检测中的应用 002

1.1.1原子吸收法的基本原理 002

1.1.2火焰原子化原子吸收法和无火焰原子化原子吸收法 005

1.1.3原子吸收分光光度计的构成和使用 007

1.1.4原子吸收的水质检测方法 020

1.1.5原子吸收法用于水质分析过程应当注意的几个问题 025

1.1.6原子吸收法在水质监测中的应用 029

1.2电感耦合等离子体-原子发射光谱法及其在水质检测中的应用 048

1.2.1概述 048

1.2.2ICP-AES的基本原理 050

1.2.3发射光谱定性分析法和定量分析法 053

1.2.4ICP-AES的仪器装置 054

1.2.5标准溶液的制备及干扰校正系数的求法 058

1.2.6ICP-AES在水质检测中的应用 060

1.3ICP-MS及其在水质检测中的应用 073

1.3.1概述 073

1.3.2基本原理 074

1.3.3ICP-MS分析仪 078

1.3.4ICP-MS联用技术在水质分析中的应用 079

1.3.5ICP-MS在水质分析中的应用实例 085

1.3.6ICP-MS的新进展及发展趋势 105

参考文献 106

第2章分子光谱技术及其在水质分析中的应用 109

2.1紫外-可见光吸收法及其在水质分析中的应用 110

2.1.1概述 110

2.1.2紫外-可见分光光度法的原理 111

2.1.3紫外-可见分光光度法的分析测定方法 112

2.1.4紫外-可见分光光度计的组成 113

2.1.5紫外-可见分光光度法在水质检测中的应用 115

2.1.6紫外-可见分光光度法的发展趋势 127

2.2荧光光谱法及其在水质分析中的应用 129

2.2.1概述 129

2.2.2荧光光谱分析法的原理 129

2.2.3荧光产生的条件和过程 130

2.2.4荧光分析方法 131

2.2.5荧光光谱法的优缺点 133

2.2.6荧光光谱法在水质分析中的应用 134

2.2.7荧光光谱法的发展趋势 150

2.3红外吸收光谱法及其在水质分析中的应用 151

2.3.1红外吸收光谱概述 151

2.3.2红外吸收光谱仪器分析 152

2.3.3红外光谱法在水质检测中的应用 155

2.4分子质谱法及其在水质分析中的应用 169

2.4.1概述 169

2.4.2分子质谱法 170

2.4.3分子质谱仪 171

2.4.4分子质谱图的分析 173

2.4.5分子质谱在水质检测中的应用 173

2.5拉曼光谱技术及其在水质分析中的应用 200

2.5.1概述 200

2.5.2拉曼光谱原理 201

2.5.3拉曼光谱优缺点 201

2.5.4拉曼光谱在水质分析中的应用 202

参考文献 205

第3章电化学分析技术及其在水质分析中的应用 209

3.1离子选择电极法及其在水质分析中的应用 209

3.1.1离子选择性电极 210

3.1.2用离子选择性电极测定溶液中离子活度的方法 213

3.1.3离子选择电极在水质分析中的应用 215

3.2溶出伏安法及其在水质分析中的应用 237

3.2.1溶出伏安法 238

3.2.2应用溶出伏安法对元素进行定量分析 239

3.2.3溶出伏安法在水质分析中的应用 243

3.3展望电化学分析技术在水质分析中的应用 261

参考文献 261

第4章色谱分离分析技术及其在水质分析中的应用 263

4.1概论 263

4.1.1色谱法简介 263

4.1.2色谱联用技术 264

4.1.3色谱法分类 264

4.1.4色谱法的特点 265

4.1.5色谱仪流程 266

4.2气相色谱法及其在水质分析中的应用 266

4.2.1气相色谱法分离的基本原理 267

4.2.2色谱流出曲线图 268

4.2.3气相色谱仪的组成 269

4.2.4气相色谱分析方法 273

4.2.5气相色谱分析法在环境监测中的应用 277

4.3高效液相色谱法及其在水质分析中的应用 287

4.3.1高效液相色谱法的特点 288

4.3.2高效液相色谱和经典液相色谱的区别 288

4.3.3高效液相色谱和气相色谱的区别 289

4.3.4高效液相色谱仪的工作流程和仪器组件 289

4.3.5高效液相色谱法的分类 291

4.3.6高效液相色谱法在水质分析中的应用 292

4.4毛细管气相色谱法及其在水分析中的应用 296

4.4.1毛细管气相色谱的发展历史 296

4.4.2毛细管气相色谱柱的类型 297

4.4.3毛细管气相色谱的特点 297

4.4.4毛细管气相色谱的应用 298

4.4.5毛细管气相色谱法及其在水分析中的应用举例 299

4.5毛细管电泳法及其在水分析中的应用 315

4.5.1毛细管电泳法简介 315

4.5.2毛细管电泳法的原理 317

4.5.3毛细管电泳的模式及分类 317

4.5.4毛细管电泳的特点 319

4.5.5毛细管电泳仪 320

4.5.6毛细管电泳法的应用概述 322

4.5.7毛细管电泳法及其在水分析中的应用举例 323

4.5.8小结 343

4.6超临界流体色谱法及其在水分析中的应用 344

4.6.1超临界流体色谱法及其产生的背景与发展 344

4.6.2超临界流体色谱的特点 345

4.6.3超临界流体色谱原理及仪器 346

4.6.4超临界流体色谱的色谱柱 347

4.6.5毛细管超临界流体色谱 347

4.6.6超临界流体色谱法的应用 348

4.6.7超临界流体色谱及其在水分析中的应用举例 350

4.6.8小结 357

参考文献 357

第5章流动注射分析法及其在水分析中的应用 360

5.1流动注射分析法概述 360

5.2流动注射分析法的原理 361

5.2.1流动注射分析法的基本原理 361

5.2.2与FIA相关的分散理论 362

5.2.3流动注射分析法的分散系数 364

5.3流动注射分析法的基本装置及流路 365

5.3.1流动注射分析法的基本装置 365

5.3.2流动注射分析法的流路 367

5.4流动注射分析法的应用现状 369

5.5流动注射分析法在水分析中的应用 370

5.5.1流动注射分析法测定水中的无机物 370

5.5.2流动注射分析法测定水中的有机物 377

5.5.3流动注射分析法测定水中的金属离子 383

5.5.4流动注射分析法测定水中的其他污染物 393

5.6流动注射分析技术的进展 401

参考文献 403

第6章传感器在水质监测中的应用 405

6.1水质监测传感器概述 405

6.1.1水质监测传感器的发展史 405

6.1.2水质监测传感器的种类 406

6.2原位水质监测传感器的工作原理和应用 411

6.2.1水温传感器 411

6.2.2电化学传感器 413

6.2.3光纤传感器 415

6.2.4生物传感器 416

6.3在线水质监测系统的工作原理和应用 417

6.3.1水色卫星监测系统 418

6.3.2无人船载式水质监测系统 419

6.3.3无线网络水质监测系统 422

6.3.4海床基监测系统 424

6.3.5地层断层水质监测系统 428

6.4AI 大数据水质监测与评估分析系统 432

6.4.1表层水质无人监测系统 432

6.4.2流域水质监测方法 432

6.4.3无人监测系统的结构及工作原理 433

6.4.4无人船监测系统的应用 433

6.4.5无人水下监测系统 433

6.4.6人工深海监测系统 435

6.4.7大数据水质评估分析系统 435

6.4.8大数据水域监测系统 436

参考文献 437

第7章水质遥感监测分析技术 440

7.1水质遥感监测的发展现状 440

7.1.1遥感监测水质参数的发展现状 440

7.1.2水质遥感监测方法 441

7.1.3水质遥感监测数据源的发展现状 442

7.2遥感监测概述及水质遥感监测的基本原理 443

7.2.1遥感监测的概述 443

7.2.2水质遥感监测的基本原理 445

7.3水资源时空信息遥感提取方法 447

7.3.1遥感影像的选取 447

7.3.2数据的预处理 449

7.3.3水资源信息提取的方法 451

7.3.4误差与精度评价 453

7.4水质参数反演方法 455

7.4.1水质参数反演的常用方法 455

7.4.2水质遥感监测的参数 457

7.4.3影响水质遥感监测精度的因素 459

7.5水质遥感监测的实例分析 459

7.5.1研究区概况 459

7.5.2数据来源和预处理 460

7.5.3研究方法 461

7.5.4结果分析 461

7.6展望 463

参考文献 464

1.科学系统。本书具体介绍了原子光谱技术、分子光谱技术、电化学分析技术、色谱分离分析技术、流动注射分析法、原位水质监测传感器、在线水质监测系统、AI 大数据水质监测与评估分析系统和水质遥感监测等分析技术。基本涵盖了当今常用的、热点的水质监测分析技术。2.创新前沿。本书总结、归纳和整理了国内外关于仪器分析在水质监测应用的新技术、新设备、新方法与新成果，在第yi版的基础上，增加了传感器在水质监测中的应用和水质遥感监测分析技术等内容，并对传统监测分析技术的设备、方法等进行了更新，体现先进性与前沿性。3.实用性强。本书在总结相关技术的基本原理、仪器设备和分析计算的同时，着重介绍了各种仪器分析技术在水质监测及分析领域的应用情况，并附以应用实例，对于从事水质监测分析相关领域的工程技术人员、研究人员来说，是一本工具书，实用性和针对性强。