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| 編輯推薦： |
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本实验教材以现代仪器分析技术在环境分析与监测领域的实际应用案例为主线，将质量保证措施和实验废物处置贯穿实验教学全过程；以现代仪器分析技术为实验方法和手段，以主要环境介质中的典型环境污染物为分析与监测对象，并结合了编者多年环境分析与监测实验教学经验以及我国新形势下环境监测行业与技术发展需求。实验方法和手段包括现代光谱分析技术（原子吸收、原子荧光、紫外光谱、红外光谱）、色谱分析技术（气相色谱、液相色谱、离子色谱）、质谱及其联用技术（气相色谱-质谱、液相色谱-质谱、电感耦合等离子体质谱）、电化学技术（离子选择电极、电化学探头）和在线自动监测技术（水污染源在线自动监测、烟气排放自动监测）；分析与监测对象包括水和废水、土壤、固体废物、环境空气和废气（烟气）等主要环境介质中的30余种典型环境污染物，其中典型环境污染物包括重金属污染物（汞、砷、镉、铜、铅、锌等）、新污染物（抗生素、多氯联苯等）以及COD、DO、硝酸盐氮、硝基酚类化合物、水溶性离子、氟化物、醛类化合物、苯系物、烟气组分等代表性传统污染物；部分实验引入企业实际案例，推进产教融合。
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| 內容簡介： |
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《现代环境分析与监测技术实验》以现代仪器分析技术在环境分析与监测领域的实际应用案例为主线，将质量保证措施和实验废物处置贯穿实验教学全过程；以现代仪器分析技术为实验方法和手段，以主要环境介质中的典型环境污染物为分析与监测对象，并结合了编者多年环境分析与监测实验教学经验以及我国新形势下现代环境分析与监测技术的发展需求编写而成。主要内容包括环境分析数据处理与质量保证，现代光谱技术、现代色谱技术、质谱及其联用技术、电化学分析技术在环境分析和监测中的应用，在线自动监测技术在污染源排放管理监测中的应用。分析与监测对象包括地表水和废水、土壤、固体废物、环境空气和废气(烟气)等主要环境介质中的三十余种典型环境污染物。部分实验项目引入企业实际应用案例，推进产教融合；并将碳排放在线监测技术应用案例引入教材，助力碳达峰、碳中和目标的实现。本书可作为高等院校环境科学与工程类、化学化工类、材料类、生命科学类专业的本专科生及研究生教材，亦可供相关科研工作者、技术人员参考。
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| 關於作者： |
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刘琼玉，博士，教授，武汉大学环境科学博士研究生毕业，长期从事环境监测与分析技术的教学与科研工作，现为环境工程专业省级教学团队负责人、省级一 流本科课程负责人、中国工程教育专业认证专家（环境类专业）、国家清洁生产审核师、湖北省环境监测产业技术创新战略联盟专家委员会委员、湖北省环境监测入库专家、湖北省清洁生产审核入库专家。 长期主讲《环境监测》《环境监测实验》《现代环境分析与监测技术》《挥发性有机物处理技术》等本科生、研究生课程。主要研究方向为环境监测与分析技术、污染控制理论与技术，主持产学合作协同育人项目、省科技攻关重点项目、政府及企事业单位委托项目30余项，发表论文50余篇，授权专利2项；指导学生国 家级及省级成果20余项；主讲的《环境监测实验》获批湖北省一 流本科课程。
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| 目錄：
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第1章 环境分析数据处理与质量保证 1
1.1 环境分析数据的结果表述与统计检验 1
1.1.1 环境分析数据处理与结果表述 2
1.1.2 测定结果的统计检验 4
1.2 实验室内质量控制措施 9
1.2.1 空白试验 9
1.2.2 平行样分析 9
1.2.3 加标回收实验 10
1.2.4 标准物质对照分析 11
1.2.5 方法比较实验 (方法对照分析) 11
1.2.6 密码样分析 12
第2章 现代光谱技术在环境分析中的应用 13
2.1 火焰原子吸收分光光度法测定土壤中的重金属元素 13
2.1.1 实验目的 14
2.1.2 方法原理 14
2.1.3 仪器和设备 14
2.1.4 试剂和材料 14
2.1.5 干扰消除 15
2.1.6 样品制备及预处理 15
2.1.7 分析步骤 16
2.1.8 数据处理与结果表示 17
2.1.9 质量保证和质量控制 17
2.1.10 实验废物处置 17
2.1.11 注意事项 17
2.1.12 思考题 18
2.2 冷原子吸收分光光度法测定工业废水中的汞 18
2.2.1 实验目的 18
2.2.2 方法原理 18
2.2.3 仪器和设备 19
2.2.4 试剂和材料 19
2.2.5 质量保证和质量控制 20
2.2.6 干扰消除 21
2.2.7 样品制备及预处理 21
2.2.8 分析步骤 22
2.2.9 数据处理与结果表示 23
2.2.10 精密度和准确度 23
2.2.11 实验废物处置 24
2.2.12 注意事项 24
2.2.13 思考题 25
2.3 原子荧光光谱法测定固体废物中的汞和砷 25
2.3.1 实验目的 25
2.3.2 方法原理 25
2.3.3 仪器和设备 26
2.3.4 试剂和材料 26
2.3.5 质量保证和质量控制 26
2.3.6 干扰消除 27
2.3.7 样品制备及预处理 27
2.3.8 分析步骤 27
2.3.9 数据处理与结果表示 28
2.3.10 实验废物处置 29
2.3.11 注意事项 29
2.3.12 思考题 29
2.4 紫外分光光度法测定地表水中的硝酸盐 29
2.4.1 实验目的 30
2.4.2 方法原理 30
2.4.3 试剂和材料 30
2.4.4 仪器和设备 30
2.4.5 质量保证和质量控制 31
2.4.6 干扰消除 31
2.4.7 样品预处理 32
2.4.8 分析步骤 32
2.4.9 数据处理与结果表示 33
2.4.10 注意事项 33
2.4.11 思考题 33
2.5 有机化合物的红外光谱分析 34
2.5.1 实验目的 34
2.5.2 方法原理 34
2.5.3 仪器和设备 35
2.5.4 试剂和材料 35
2.5.5 试样制备 35
2.5.6 红外光谱测定 36
2.5.7 红外光谱谱图解析 36
2.5.8 实验废物处置 37
2.5.9 注意事项 37
2.5.10 思考题 37
第3章 现代色谱技术在环境分析中的应用 38
3.1 气相色谱法测定水中的苯系物 38
3.1.1 实验目的 39
3.1.2 方法原理 39
3.1.3 试剂和材料 39
3.1.4 仪器和设备 40
3.1.5 质量保证和质量控制 40
3.1.6 样品的采集、 保存及预处理 40
3.1.7 分析步骤 41
3.1.8 数据处理与结果表示 42
3.1.9 实验废物处置 43
3.1.10 注意事项 43
3.1.11 思考题 43
3.2 高效液相色谱法测定环境空气中的酚类化合物 43
3.2.1 实验目的 44
3.2.2 方法原理 44
3.2.3 试剂和材料 45
3.2.4 仪器和设备 45
3.2.5 干扰消除 46
3.2.6 样品采集及预处理 46
3.2.7 分析步骤 47
3.2.8 数据处理与结果表示 48
3.2.9 质量保证和质量控制 48
3.2.10 实验废物处置 48
3.2.11 注意事项 48
3.2.12 思考题 49
3.3 离子色谱法测定环境空气细颗粒物(PM2.5 ) 中的水溶性离子 49
3.3.1 实验目的 49
3.3.2 方法原理 49
3.3.3 试剂和材料 50
3.3.4 仪器和设备 51
3.3.5 干扰消除 51
3.3.6 样品的采集和制备 51
3.3.7 分析步骤 52
3.3.8 质量保证和质量控制 54
3.3.9 数据处理与结果表示 54
3.3.10 注意事项 54
3.3.11 思考题 55
第4章 质谱及其联用技术在环境分析中的应用 56
4.1 液相色谱-质谱联用技术鉴定环境中的抗生素污染物 57
4.1.1 实验目的 57
4.1.2 方法原理 57
4.1.3 仪器和设备 59
4.1.4 试剂和材料 59
4.1.5 干扰消除 60
4.1.6 样品预处理 60
4.1.7 分析步骤 60
4.1.8 数据处理与结果表示 61
4.1.9 注意事项 61
4.1.10 思考题 62
4.2 液相色谱-质谱法测定水中的硝基酚类化合物 62
4.2.1 实验目的 63
4.2.2 方法原理 63
4.2.3 仪器和设备 63
4.2.4 试剂和材料 64
4.2.5 质量保证和质量控制 64
4.2.6 干扰消除 65
4.2.7 样品预处理 65
4.2.8 分析步骤 65
4.2.9 数据处理与结果表示 66
4.2.10 注意事项 67
4.2.11 思考题 67
4.3 气相色谱-质谱法测定环境空气中的多氯联苯 67
4.3.1 实验目的 67
4.3.2 方法原理 68
4.3.3 仪器和设备 68
4.3.4 试剂和材料 68
4.3.5 质量保证和质量控制 70
4.3.6 干扰消除 71
4.3.7 样品采集及预处理 71
4.3.8 分析步骤 72
4.3.9 数据处理与结果表示 76
4.3.10 实验废物处置 76
4.3.11 思考题 76
4.4 电感耦合等离子体质谱法测定土壤中的重金属元素 76
4.4.1 实验目的 77
4.4.2 方法原理 77
4.4.3 仪器和设备 77
4.4.4 试剂和材料 77
4.4.5 质量保证和质量控制 78
4.4.6 干扰消除 78
4.4.7 样品采集、 保存与制备 79
4.4.8 样品预处理 79
4.4.9 分析步骤 80
4.4.10 数据处理与结果表示 81
4.4.11 实验废物处置 81
4.4.12 注意事项 81
4.4.13 思考题 82
4.5 电感耦合等离子体发射光谱法测定 PM2.5 中的金属元素 82
4.5.1 实验目的 82
4.5.2 方法原理 82
4.5.3 仪器和设备 82
4.5.4 试剂和材料 83
4.5.5 质量保证和质量控制 83
4.5.6 干扰消除 84
4.5.7 样品采集、 保存 84
4.5.8 样品预处理 84
4.5.9 分析步骤 85
4.5.10 数据处理与结果表示 87
4.5.11 实验废物处置 87
4.5.12 注意事项 87
4.5.13 思考题 87
第5章 电化学分析技术在环境监测中的应用 88
5.1 离子选择电极法测定工业废水中的氟化物 88
5.1.1 实验目的 89
5.1.2 方法原理 89
5.1.3 试剂和材料 90
5.1.4 仪器和设备 90
5.1.5 质量保证和质量控制 91
5.1.6 干扰消除 91
5.1.7 分析步骤 91
5.1.8 数据处理与结果表示 92
5.1.9 质量控制 93
5.1.10 注意事项 93
5.1.11 思考题 94
5.2 电化学探头法测定地表水中的溶解氧 94
5.2.1 实验目的 94
5.2.2 方法原理 94
5.2.3 仪器和设备 95
5.2.4 试剂和材料 95
5.2.5 干扰消除 95
5.2.6 分析步骤 95
5.2.7 注意事项 96
5.2.8 思考题 96
第6章 在线自动监测技术在污染源排放管理监测中的应用 97
6.1 水中化学需氧量的在线自动监测技术 97
6.1.1 方法原理 98
6.1.2 仪器组成 98
6.1.3 试剂 99
6.1.4 仪器使用环境条件 100
6.1.5 主要性能指标 100
6.1.6 实验废液处置 103
6.1.7 注意事项 103
6.1.8 思考题 103
6.2 固定污染源烟气(SO2、NOx、 颗粒物) 排放连续监测技术 103
6.2.1 方法原理 104
6.2.2 应用范围 104
6.2.3 CEMS的组成 104
6.2.4 CEMS的结构与功能 104
6.2.5 采样平台与采样孔 106
6.2.6 主要技术性能指标 107
6.2.7 注意事项 109
6.3 碳排放在线自动监测技术 110
6.3.1 方法原理 110
6.3.2 系统组成 110
6.3.3 主要性能指标 111
6.3.4 注意事项 111
6.3.5 思考题 112
6.4 在线自动监测技术在污染源排放管理中的应用案例 112
6.4.1 化学需氧量在线自动监测仪应用案例 112
6.4.2 烟气排放连续监测系统 (CEMS) 应用案例 122
6.4.3 固定污染源碳排放在线监测系统应用案例 130
附录 134
附录 1 常用国家标准规范 134
附录 2 各种塑料参比光谱图和特征吸收表 137
参考文献 167
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现代环境分析与监测技术课程是环境科学与工程类专业及相关专业本科及硕士研究生的必修课程，相应的实验课程在培养学生使用各种现代分析仪器方法解决环境分析与监测实际问题的能力以及发现问题、分析问题、解决问题的能力方面具有不可替代的作用。
随着工业化和城市化的发展，环境污染问题呈现出传统污染物与新污染物共存、叠加态势，且新污染物呈现出来源广、毒性大、产生毒性效应的浓度低等特点，对现代环境分析与监测技术提出了更高要求。此外，随着生态文明建设的深入推进，公众对健康环境和优美生态的迫切需求与日俱增，对进一步扩大和丰富环境监测信息公开提出更高、更精细的要求，推动了现代分析测试手段向自动化、智能化、信息化方向发展，分析监测精度向痕量、超痕量分析方向发展。现代环境监测行业的发展推动了对环境分析与监测技术人才的需求，我国环境监测行业持续发展，第三方检测机构及从业人员规模和数量仍在增长。为此，培养能够熟练应用现代环境分析监测技术识别环境污染物、分析污染水平、评价环境质量的高素质技术人才，对发展新质生产力、推动高质量发展具有重要意义。
本实验教材共6章，内容包括环境分析数据处理与质量保证，现代光谱技术、现代色谱技术、质谱及其联用技术、电化学分析技术及在线自动监测技术在环境分析及监测中的应用实验，部分实验内容引入企业实际案例，推进产教融合。本教材以现代仪器分析技术在环境分析与监测领域的实际应用案例为主线，并将质量保证措施和实验废物处置贯穿实验教学全过程；以现代仪器分析技术为实验方法和手段，以主要环境介质中的典型环境污染物为分析与监测对象，具有实验方法先进、规范、全面，分析与监测对象范围广、代表性强，实验内容完整、先进、实用等鲜明特点，并将课程思政元素有机融入实验教材设计。本教材对培养学生分析、解决实际问题的能力以及增强学生社会责任感、养成严谨求实的工作作风和精益求精的工匠精神均具有重要意义，可为学生以后从事相关工作奠定实践基础。
本书由江汉大学刘琼玉教授任主编，梁勇教授、闵奋力高级工程师、王璞教授任副主编。具体分工如下：第1章由刘琼玉、陈佳欣编写；第2章由刘琼玉、梁勇、闵奋力、肖彩玲、王静、张晖编写；第3章由刘琼玉、闵奋力、段义爽、胡明华、杨志华、邓维冰编写；第4章由王璞、张启伟、陈路峰、杨青青、周珍编写；第5章由刘琼玉、陈佳欣、王帅编写；第6章由刘琼玉、梁勇、谢明敏、万锋涛、李启杰、赵明、高振玉、柳洋编写。全书由刘琼玉、闵奋力、梁勇等统稿、定稿。
本教材的编写和出版得到产学合作协同育人项目《新工科背景下“水和废水检测”产教融合课程体系改革研究》(项目编号：220901045064129)、湖北本科高校省级教学改革研究项目《“双碳”战略和产教融合背景下环境工程专业人才培养模式改革与实践》 (项目编号：2024277)、聚光科技(杭州)股份有限公司、山东东晟环境检测有限公司、武汉市生态环境监控中心和化学工业出版社等单位的大力支持，在此表示衷心感谢。本书编写过程中参考了大量的专著、教材、标准规范及相关文献，在此对这些作者表示感谢。
由于编者学识所限，书中内容难免有不妥或疏漏之处，敬请读者批评指正。
编者
2025年1月
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