现代环境监测技术环境仪器分析PPT课件
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环境仪器分析
第一章 概述 第二章 原子吸收分光光度法 第三章 原子荧光光谱法 第四章 荧光及磷光光谱法 第五章 化学发光监测技术 第六章 色谱分析法理论基础 第七章 气相色谱分析法 第八章 高效液相色谱分析法
环境监测技术意义和作用
第 一
环境监测的内容与类型
章
概
环境监测技术现状与对策
述
环境监测新技术开发
通过测定峰值吸收系数来计算待测元素的方法称为峰值 吸收法。
实现测量中心吸收系数的条件是：a.入射光线的中心频 率与吸收谱线的中心频率严格相同；b.入射光线的半宽度远 小于吸收谱线的半宽度。因此，必须使用一个与待测元素相 同的元素制成的锐线光源。
实验证实：峰值吸收系数K0在一定条件下，与单位体积 原子蒸气中吸收辐射的原子数成正比。
(4) 火焰中的基态原子浓度与定量分析依据
对于原子吸收值的测量，在实际工作中，是以一定光强 的收过单程色符光合I0朗通伯过—原比子耳蒸定气律，，然即后：测出被吸收后的光强I，吸
I I0eKNL
式中:K为吸收系数，N为自由原子总数（近似于基态原子数
N0）,L为吸收层厚度。
吸光度
AlgI0 I
0.43K 43 0N L
※当前环境监测的基本任务
当前环境监测的基本任务：
为实施强化环境管理的八项制度做好技术监督和技 术支持工作。
强化污染源监督监测工作。 切实加强全国环境监测网络建设，完善环境监测技术 体系。
加速以报告制度为核心的信息管理与传递系统建设。 巩固检测队伍，提高监测技术水平。 进一步完善监测技术质量保证体系。 坚持科技领先，做好监测科研，全面提高监测工作 质量。
试样中待测元素的浓度与火焰中基态原子的浓度成正比。 所以在一定的浓度范围内和一定的火焰宽度，吸光度与试样 中待测元素浓度的关系可表示为：
AK'C
该式就是原子吸光光谱法定量分析的依据。
据资料方法的科学性，三是关于环境问题结论的科学性。
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§3 环境监测技术现状与对策
3.1 建立监测方法体系，确立监测技术能力
首先是通过分析方法的研究，筛选出能在全国推广 的较成熟和先进的方法；将选出的方法经多个实验室验 证，形成统一的方法。
分析方法的研究和筛选原则是：
⑴应有良好的准确性、精密性； ⑵应有良好的灵 敏度； ⑶方法所用仪器、试剂易得，便于推广；
第六章 色谱分析法理论基础
6.1 色谱法理论基础
➢ 色谱法的基本原理、分类及流程 ➢ 色谱图及色谱基本参数 ➢ 色谱法基本理论
6.2 分离条件的选择
➢ 色谱柱 ➢ 担体 ➢ 固定液及配比 ➢ 柱温 ➢ 载气及流速 ➢ 进样
百度文库
第七章 气相色谱分析法
7.1 气相色谱仪
7.2 定性分析法
➢ 保留值定性
方法。包括以下四点：
(1) 基态原子的产生
在进行原子吸收分析时，首先应使待测元素由化合物 状态变成基态原子，使其原子化。原子化方法有：化学法、 火焰法、电热法等。
(2) 共振线与吸收线
其核外电子排布处于最低能级、最稳定的原子称基态 原子。基态原子的最外层电子因受外界能量激发而跃迁到 较高能级上，便使原子处于激发态，处于激发态的原子很 不稳定，在短时间内（约10-3s），跃迁到较高能级的电子 又返回到低能级状态，同时释放一定的能量。
§1 环境监测技术意义和作用
1.1 环境监测技术意义
环境监测技术是环境污染控制的眼睛，是环境管理的 “耳目”和“哨兵”，是研究环境质量变化趋势的重要手段， 是环境保护的基础。
※环境监测为环境管理服务要求遵循一定的原则
1.2 环境监测技术的作用
及时准确、全面地反映环境质量和污染源现状及发展趋 势，为环境管理、规划和污染防治提供依据。
第三章 原子荧光光谱法
3.1 概述 3.2 原理 3.3 原子荧光光谱仪 3.4 定量分析方法及应用
第四章 荧光及磷光光谱法
4.1 原理 4.2 荧光光谱仪 4.3 荧光分析方法 4.4 荧光光谱法在环境监测中的应用 4.5 磷光分析法
第五章 化学发光监测技术
5.1 原理 5.2 化学发光反应的类型 5.3 化学发光监测仪器
➢
加已知物增峰法
7.3 定量分析法
➢
峰面积的测量
➢
定量校正因子
➢
定量方法
第八章 高效液相色谱分析法
8.1 高效液相色谱仪
➢ 高压输液系统 ➢ 进样系统 ➢ 色谱柱 ➢ 检测系统 ➢ 附属系统
第二章 原子吸收分光光度法 2.1 原子吸收分光光度法基本原理
原子吸收分光光度法是基于空心阴极灯发射出 的待测元素的特征谱线，通过试样蒸气，被蒸 气中待测元素的基态原子所吸收，由特征谱线 被吸收的程度，来测定试样中待测元素含量的
环境监测为环境管理服务应遵循的原则： ①及时性：
解决及时性：一是建立一个高效能的监测网络，理顺环 境监测的组织关系；二是建立完善的数据报告制度，有一个 十分流畅的信息通道，做到纵横有序，传递自如；三是有一 个能满足管理要求的数据加工处理能力；四是有一个规范化 的监测成果表达形式。
②针对性：即着重抓好环境要素和污染源监视性监测。 ③准确性：一是数据准确，二是结论准确。 ④科学性：一是监测数据和资料的科学性，二是综合分析数
⑷要尽量采用国内外新技术、新方法。
3.2 加强监测仪器设备管理、完善仪器设备配置
3.3 开展监测质量保证、加强技术培训
建立环境监测质量保证体系；开展计量认证工作； 加强技术人员的培训与考核；不断提高科学监测水平；
完善监测网络、实现监测信息网络化管理。
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第二章 原子吸收分光光度法
2.1 基本原理 2.2 原子吸收分光光度计 2.3 测定条件的选择 2.4 定量分析方法 2.5 灵敏度及检出极限 2.6 原子吸收光谱法在环境监测中的应用
原子受外界能量激发，其最外层电子可能跃迁到不同 能级，因而可能有不同的激发态。
电子由基态到第一激发态跃迁吸收谱线称共振吸收线。 共振线是元素所有谱线中最灵敏的谱线，原子吸收分析就 是利用处于基态的待测原子蒸气，对从光源发射出的待测 元素的共振线的吸收而进行定量分析。
(3) 积分吸收与峰值吸收
原子蒸气所吸收的全部能量称积分吸收。在实际测量中， 因吸收谱线的宽度非常窄，需分辨率很高的分光仪，所以积 分吸收不能准确地测得。
第一章 概述 第二章 原子吸收分光光度法 第三章 原子荧光光谱法 第四章 荧光及磷光光谱法 第五章 化学发光监测技术 第六章 色谱分析法理论基础 第七章 气相色谱分析法 第八章 高效液相色谱分析法
环境监测技术意义和作用
第 一
环境监测的内容与类型
章
概
环境监测技术现状与对策
述
环境监测新技术开发
通过测定峰值吸收系数来计算待测元素的方法称为峰值 吸收法。
实现测量中心吸收系数的条件是：a.入射光线的中心频 率与吸收谱线的中心频率严格相同；b.入射光线的半宽度远 小于吸收谱线的半宽度。因此，必须使用一个与待测元素相 同的元素制成的锐线光源。
实验证实：峰值吸收系数K0在一定条件下，与单位体积 原子蒸气中吸收辐射的原子数成正比。
(4) 火焰中的基态原子浓度与定量分析依据
对于原子吸收值的测量，在实际工作中，是以一定光强 的收过单程色符光合I0朗通伯过—原比子耳蒸定气律，，然即后：测出被吸收后的光强I，吸
I I0eKNL
式中:K为吸收系数，N为自由原子总数（近似于基态原子数
N0）,L为吸收层厚度。
吸光度
AlgI0 I
0.43K 43 0N L
※当前环境监测的基本任务
当前环境监测的基本任务：
为实施强化环境管理的八项制度做好技术监督和技 术支持工作。
强化污染源监督监测工作。 切实加强全国环境监测网络建设，完善环境监测技术 体系。
加速以报告制度为核心的信息管理与传递系统建设。 巩固检测队伍，提高监测技术水平。 进一步完善监测技术质量保证体系。 坚持科技领先，做好监测科研，全面提高监测工作 质量。
试样中待测元素的浓度与火焰中基态原子的浓度成正比。 所以在一定的浓度范围内和一定的火焰宽度，吸光度与试样 中待测元素浓度的关系可表示为：
AK'C
该式就是原子吸光光谱法定量分析的依据。
据资料方法的科学性，三是关于环境问题结论的科学性。
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§3 环境监测技术现状与对策
3.1 建立监测方法体系，确立监测技术能力
首先是通过分析方法的研究，筛选出能在全国推广 的较成熟和先进的方法；将选出的方法经多个实验室验 证，形成统一的方法。
分析方法的研究和筛选原则是：
⑴应有良好的准确性、精密性； ⑵应有良好的灵 敏度； ⑶方法所用仪器、试剂易得，便于推广；
第六章 色谱分析法理论基础
6.1 色谱法理论基础
➢ 色谱法的基本原理、分类及流程 ➢ 色谱图及色谱基本参数 ➢ 色谱法基本理论
6.2 分离条件的选择
➢ 色谱柱 ➢ 担体 ➢ 固定液及配比 ➢ 柱温 ➢ 载气及流速 ➢ 进样
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第七章 气相色谱分析法
7.1 气相色谱仪
7.2 定性分析法
➢ 保留值定性
方法。包括以下四点：
(1) 基态原子的产生
在进行原子吸收分析时，首先应使待测元素由化合物 状态变成基态原子，使其原子化。原子化方法有：化学法、 火焰法、电热法等。
(2) 共振线与吸收线
其核外电子排布处于最低能级、最稳定的原子称基态 原子。基态原子的最外层电子因受外界能量激发而跃迁到 较高能级上，便使原子处于激发态，处于激发态的原子很 不稳定，在短时间内（约10-3s），跃迁到较高能级的电子 又返回到低能级状态，同时释放一定的能量。
§1 环境监测技术意义和作用
1.1 环境监测技术意义
环境监测技术是环境污染控制的眼睛，是环境管理的 “耳目”和“哨兵”，是研究环境质量变化趋势的重要手段， 是环境保护的基础。
※环境监测为环境管理服务要求遵循一定的原则
1.2 环境监测技术的作用
及时准确、全面地反映环境质量和污染源现状及发展趋 势，为环境管理、规划和污染防治提供依据。
第三章 原子荧光光谱法
3.1 概述 3.2 原理 3.3 原子荧光光谱仪 3.4 定量分析方法及应用
第四章 荧光及磷光光谱法
4.1 原理 4.2 荧光光谱仪 4.3 荧光分析方法 4.4 荧光光谱法在环境监测中的应用 4.5 磷光分析法
第五章 化学发光监测技术
5.1 原理 5.2 化学发光反应的类型 5.3 化学发光监测仪器
➢
加已知物增峰法
7.3 定量分析法
➢
峰面积的测量
➢
定量校正因子
➢
定量方法
第八章 高效液相色谱分析法
8.1 高效液相色谱仪
➢ 高压输液系统 ➢ 进样系统 ➢ 色谱柱 ➢ 检测系统 ➢ 附属系统
第二章 原子吸收分光光度法 2.1 原子吸收分光光度法基本原理
原子吸收分光光度法是基于空心阴极灯发射出 的待测元素的特征谱线，通过试样蒸气，被蒸 气中待测元素的基态原子所吸收，由特征谱线 被吸收的程度，来测定试样中待测元素含量的
环境监测为环境管理服务应遵循的原则： ①及时性：
解决及时性：一是建立一个高效能的监测网络，理顺环 境监测的组织关系；二是建立完善的数据报告制度，有一个 十分流畅的信息通道，做到纵横有序，传递自如；三是有一 个能满足管理要求的数据加工处理能力；四是有一个规范化 的监测成果表达形式。
②针对性：即着重抓好环境要素和污染源监视性监测。 ③准确性：一是数据准确，二是结论准确。 ④科学性：一是监测数据和资料的科学性，二是综合分析数
⑷要尽量采用国内外新技术、新方法。
3.2 加强监测仪器设备管理、完善仪器设备配置
3.3 开展监测质量保证、加强技术培训
建立环境监测质量保证体系；开展计量认证工作； 加强技术人员的培训与考核；不断提高科学监测水平；
完善监测网络、实现监测信息网络化管理。
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第二章 原子吸收分光光度法
2.1 基本原理 2.2 原子吸收分光光度计 2.3 测定条件的选择 2.4 定量分析方法 2.5 灵敏度及检出极限 2.6 原子吸收光谱法在环境监测中的应用
原子受外界能量激发，其最外层电子可能跃迁到不同 能级，因而可能有不同的激发态。
电子由基态到第一激发态跃迁吸收谱线称共振吸收线。 共振线是元素所有谱线中最灵敏的谱线，原子吸收分析就 是利用处于基态的待测原子蒸气，对从光源发射出的待测 元素的共振线的吸收而进行定量分析。
(3) 积分吸收与峰值吸收
原子蒸气所吸收的全部能量称积分吸收。在实际测量中， 因吸收谱线的宽度非常窄，需分辨率很高的分光仪，所以积 分吸收不能准确地测得。