环境分析化学

大气污染物的存在状态：（1）气态和蒸汽（2）气溶胶（烟、雾）
分为：总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、降尘
大气主要污染物：可吸入颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、光化学氧化剂
空气污染指数（API）选取API值最高的污染物作为首要污染物，公布空气质量时为最高值，而非平均值。
样品采集：直接采样法：（1）注射器（2）塑料袋（3）真空瓶；富集采样法：（1）溶液吸收法（2）滤纸和滤膜阻流法（3）固体剂吸附机组留法（4）低温凝缩法。
水中主要污染物：1重金属（汞、镉、铅、铬）2氰化物3氟化物4砷化物5酚类6多环芳烃7需氧污染物
水样的采集：
容器的选择：（1）不能引起新污染（2）容器壁不能吸附待测组分（3）容器不与待测组分反应（4）采用深色玻璃能降低光敏作用
容器清洗：（1）水-洗涤剂-铬酸，洗完后在1mol/L HCl或HNO3并在其中浸泡1~2天
土壤中磷的有效性：指土壤中存在的磷能为植物吸收利用的程度，磷的有效性与存在状态（液相、固相）密切相关。
检出限测定：指在分析方法所规定的条件下，方法所能测出的最低浓度或最低量。（当检出限大于标准方法规定的最低检出限浓度值时，表明空白试验不合格，必须重新测定空白直至合格）
空白试验：每一批样品测定的同时，进行2~3个空白试验，即取0.500 g粉状二氧化硅（防止溶液暴沸、溅失）代替土样，其它步骤相同。记取FeSO4滴定毫升数，取平均值。
各类污染中，化学污染量最大，面最广，种类最多，危害最大。
全球十大环境问题：大气、抽样、暖、海洋、淡水、土壤、森林、生物多样性、环境公害、有毒化学品、危险废料。
环境化学：从化学角度研究人类与环境的关系，环境中各种化学物质的来源、分布、迁移、转化及消长的规律，以便了解环境状况、对环境状况做出评价，为保护和改善环境提供科学的依据。
生物浓缩主要由食物链引起
污染物在生物体中分布：1植物：又吸收途径决定，哪吸收哪分布多；生长发育不同时期分布也不同。2动物：污染物对脏器的亲和度不同导致分布不同；与污染物分布状态有关；排毒体内的途径不同也会引起污染物分布不均。（主要通过血液以及淋巴进行传递）
采样量为1kg干重，新鲜样品采样量为干重的5~10倍
（2）用于农药，清洗后置于180℃烘箱烘干4h，再用有机溶剂洗涤。
（3）含有微生物的容器洗净后应灭菌。
保存：充满至溢流，密封保存。可冷藏、冷冻或加入保护剂。
一、 测定饮水中多环芳烃
1采样：多点采样，溢满法，后密封，无需添加保护剂，玻璃采集瓶
2保存：24h内萃取，40天内完成分析，2~5℃冷藏保存，玻璃容器（采集瓶可直接保存），无需添加保护剂
采样装置：1、收集器（1）液体吸收管（2）填充柱采样管（3）滤膜采样夹2、流量计3、采样动力（注射器，双连球）
分析步骤：采样、测定、分析。
一、 苯系物测定
采样：固体吸附剂阻流法（活性炭吸附）
测定：脱附，进行GS分析，与标准溶液作对器进行具体分析
环境基础标准：依据科学原理，在环境标准化工作范围内，对有关术语、规范、规程等所做的规定。
环境标准物质标准：控制实验室检测分析准确度而指定的实物标准，用以实现数据的可靠性以及统一性。
分析方法：化学分析方法（基础）、仪器分析方法。
第二章 大气污染分析
人为大气主要污染源：生活、工业、交通、农业
外加热法原理：用外加热(170～180℃ )来促进有机质的氧化，氧化度较高(90~95%)
空白值：指以实验用水代替样品，其它分析步骤及所加试液与样品测定完全相同的操作过程所测得的值。
土壤重金属：比重在4.0以上的约60种元素或比重在5.0以上的约45种元素（Fe、Cu、Cd、Zn、Pb、Cr、Hg等）
土壤全N测定—半微量开氏法中土样的消煮过程中加少量去离子水湿润土样的原因：使土粒与有机质分离，提高测定效果，还可防止加硫酸引起飞溅。
土壤中钾的含量：2:1型粘土矿物>1:1型粘土矿物，因对缓效钾的固定能力不同。
影响土壤交换性能的因素：（1）土壤类型：2:1型 > 1:1型粘土矿物（2）土壤pH值：pH越高，交换性能越强（3）有机质：含量越高，交换性能越强（4）土壤质地：质地越粘，交换性能越强。
总灰分：在植物组织或农畜产品分析中，样品经高温灼烧，有机物中的碳、氢等物质与氧结合成二氧化碳和水蒸气而碳化，残留物呈无色或灰白色的氧化物。
自吸收现象：火焰发射的谱线强度与待测元素浓度有一定关系，浓度适中时呈线性关系。当浓度较高时谱线的强度减弱，即 “自吸收现象”(克服：把试液稀释或减少称样量)
采样点：对角形、梅花形、棋盘式、蛇形
采样深度：一般为20cm，根深作物为40~50cm
采样量：1~2kg
预处理及保存：及时风干（除测定游离态、水等组分）
风干方法：自然风干，研碎，去除杂质，过筛，装入塑料或玻璃瓶（切忌阳光直晒）
样品粒度一般为20目，有机质60目，金属元素100目
测定含水量：采样后直接与105℃下，烘4~5h，干燥至恒重。
采样误差：指来源于样品的采集、保存及制备各个环节所引起的误差。
系统误差：由分析过程中某些固定原因引起的。（避免：多次平行测定，取其平均值）
偶然误差（随机误差）：指某些偶然因素，例如气温、气压、湿度的改变，仪器的偶然缺陷或偏离，操作的偶然丢失或沾污等外因引起的误差。（偶然误差服从正态分布）
差错（粗差）：是由于分析过程中的粗心大意，或未遵守操作规程、或读数、记录、计算错误，或加错试剂等造成测定值偏离真值的异常值（应舍弃）
土壤样品溶液的制备：1碱熔法（干法消化、在坩埚中进行）2酸解法（湿法消化、大试管或烧杯）3浸提法（加提取剂直接提取）
一、 六六六及DDT的测定
1样品溶液的制备(1)索氏提取(2)丙酮-石油醚提取(3)浓硫酸净化(4)浓缩富集并用氮气吹干。
2检测带电子捕获器的气象色谱
二、 有机磷农药测定
1样品溶液的制备（1）索氏提取（2）丙酮加水提取（3）二氯甲烷萃取纯化（4）凝结法净化
净化方法：柱层析、溶剂萃取、磺化法、低温冷冻法
一、 生物体内黄曲霉素的测定：
有油脂先净化除去油脂，之后用丙酮-石油醚提取，净化，之后利用薄层层析色谱检测，荧光检测器监测分析
二、 有机氯农药的测定：
利用丙酮-石油醚提取，用弄硫酸净化，带电子捕获器的GS进行测定
一般分析步骤分为（1）样品处理（2）提取（3）净化（4）色谱检测分析
第一章 绪论
直接、间接影响人类生存和发展的自然因素以及社会因素的总体，称为环境。
环绕人类的自然界，是人类生存发展的物质基础，包括大气、水、生物、土壤、岩石圈。是为自然环境。
为了提高物质、文化生活水平，对自然界进行加工和改造。是为社会环境。
自然环境是社会环境的基础，而社会环境又是自然环境的发展。
（4）气象色谱法，检测器：氮磷检测器（5）对比标准样，根据保留时间定性分析，峰高或峰面积定量分析。
第四章 土壤污染分析
特点：间接的（通过农作物、水等）；复杂（理、化性质及微生物作用）；影响作用时间长；组成复杂（固相50%，水相30%，空气20%）；元素多；土壤净化作用主要来自与微生物作用。
本底值：天然贮存量（原始状态，未污染）
新鲜样品：在风干过程中，有些成分如NO3--N、NH4+-N、Fe2+、水分等会起很大的变化，这些成分的分析一般均用新鲜样。
化学肥料：以矿物或矿物、空气和水为主要原料，经提取、物理和（或）化学工业方法制成的肥料。
土壤中磷的含量的影响因素：土壤母质、土壤性质、成土作用、气候条件、施肥、耕作管理措施。（西北地区＞东南地区；石灰性土壤＞酸性土壤；粘土＞砂土；耕作层＞底土层；有机质土壤＞矿质土壤）
含水量测定：烘干法，以失水量计算含水量（100~105℃烘干至恒重）
样品制备为新鲜样品测定指定为匀浆，风干样品（先风干，再烘干）磨碎测定。
测定第一步为样品溶液的制备：灰化法和提取、浓缩、净化法。
灰化法分为湿法灰化（混酸消解法）以及干法灰化（燃烧、高温分解法）
提取方法有震荡提取、组织捣碎法、索氏提取（常用）
二、 颗粒物分析
采样：玻璃纤维滤膜
测定：以二氯甲烷为溶剂，过滤，旋蒸浓缩，至一定浓度后用高纯氮气吹扫，供GS-MS测定。
分析：与标准样对比进行具体分析。
第三章 水污染
水体：水、悬浮物、底泥、水生生物（研究指标包括水和底泥）
水体自净：一定范围内，水体污染可自然降低
水体污染的主要来源：生活污水、工业污水、雨露水、农药、水中生物的死亡或大量繁殖。
准确度：分析结果与真实值的接近程度。由系统误差决定，准确度高表示测定结果很好。（用绝对误差和相对误差来表示）
精密度：几次平行测定结果相互接近程度。由偶然误差决定，精密度高说明测定方法稳定，重现性好。【精密度通常用标准偏差（S）和变异系数（CV）表示】
有效数字：通常从第一个非零数字算起，所有的确定数字再加一个不确定数字，称为有效数字。
土壤中磷的形态：土壤全磷包括有机态磷20%~50%和无机态磷50%~80%。有机态磷包括磷脂，核酸，植素、植酸（这三种主要以高分子形态存在，有效性不高）。
土壤中钾的形态：矿物态钾、缓效钾（非交换性钾）（常把其作为土壤钾素供应潜力的指标）、速效钾。
样品风干的注意事项：测定微量元素的土样不能放在报纸上风干。风干场所力求干燥通风，防止酸蒸气、氨气和灰尘的污染。
第六章 环境质量评价
对环境各要素以及整体组成、性质、变化规律，以及对人、生态、环境的影响做出相应的评价。
内容：1污染源2环境质量3环境效应（生态、人体、经济）
方法要点：1方法选择2参数选择3参数等标化4权系数5建立数学模型6环境质量分级
土壤有机质的化学组成：碳水化合物、含NSP化合物、树脂、脂肪、蜡质、单宁类、木质素、灰分。
不同光线的波长范围：可见光：通常指波长范围为:380~780 nm 的电磁波。红：640 ~ 780 nm 橙：640 ~ 610 nm 黄：610 ~ 530 nm 绿：505 ~ 525 nm 蓝：505 ~ 470 nm 紫：470 ~ 380 nm 紫外光：波长小于380 nm的电磁波。红外光：波长大于780 nm的电磁波。
土壤重金属的形态：水溶态、交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机结合态、残渣态。
有效态氮：包括铵态氮， 硝态氮，氨基酸、酰胺和易水解的蛋白质氮，水解氮。
土壤无机磷形态：Ca-P、Al-P、Fe-P、闭蓄态P、交换态P、晶格P、土壤溶液中的P
土壤全P的测定分为两步：① 样品的分解（有机磷氧化成无机磷，无机磷溶解）；② 待测液中P的测定。
环境分析与环境监测：前者针对化学污染物以一基本化学物质为单元，主要采用化学手段进行定性、定量分析，对影响环境的化学因素进行分析研究。后者，针对所有因素中某些代表值进行长时间的监测以及测定、既包括化学污染物的测定、生物监测，也包括物理因素。
环境标准：在一定的基础上，规定环境中污染物的容许含量和污染源排放污染物的数量和浓度等技术规范。是环境质量评价、环保、环境法制定的依据。
2气相色谱氮磷检测器
第五章 生物污染分析
途径分为表面附着以及生物吸收两方面
生物吸收分为主动吸收与被动吸收，主动吸收为代谢吸收，忽略浓度差，被动吸收为物理吸收，需有浓度差。
植物吸收主要为气孔吸收（大气）与根系吸收（土壤、水）
动物吸收主要为呼吸道吸收（大气）食物、饮水吸收（主要污染物）个别有毒物质可通过动物皮肤进入动物体内。
土壤有机质的组成：动植物残体；动植物残体半分解产物及微生物代谢产物；有机质分解、合成而形成的较稳定的高分子化合物—腐植酸类物质。
影响土壤有机质的含量的因素：气候、植被、质地、土壤类型、耕作措施、地形等。
化肥通性：成分单一；养分含量高；肥效快、肥劲猛；有酸碱反应。
土壤有效磷的化学浸提方法：用水，饱和CO2的水，有机酸溶液，无机酸溶液，碱溶液为提取剂。
3运输：冷藏箱，尽快运输至测定单位
4测定：（1）预处理：初步浓缩，环己烷萃取水样，对萃取液进行净化处理，最后再次浓缩富集。（2）高效液相色谱分析，检测器：荧光检测器（3）分析，样品预混合标样分别进样，根据保留时间定性分析，峰高或峰面积定量分析。
二、 测定废水中有机磷农药
（1）（2）（3）同上，增加过滤步骤，过滤废水中杂质。