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现代水质监测分析技术(第二版)

现代水质监测分析技术(第二版)

  • 作者
  • 费学宁、池勇志 等 编著

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...


  • ¥188.00

ISBN: 978-7-122-39420-0

版次: 2

出版时间: 2022-01-01

图书介绍

ISBN:978-7-122-39420-0

语种:汉文

开本:16

出版时间:2022-01-01

装帧:平

页数:468

编辑推荐

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,是一本必备工具书,实用性和针对性强。

图书前言

前言
自2005年本书第一版出版以来的十几年中,水质监测分析技术有了长足发展,一些新技术、新成果不断涌现,同时原书中的一些内容,比如监测设备和监测对象也发生了较大变化。基于此,对第一版进行了补充和修订。
再版主要删除了原来的第6章生物传感器及其在水质分析中的应用和第7章生物指示器与生物标识器在环境评估中的应用等内容,根据课题组的研究成果,增加了第6章传感器在水质监测中的应用和第7章水质遥感监测分析技术,介绍了对生态环境中大面积水体水质、水域监测的新方法及信息传感新技术。此外,对于第1章至第5章中的实例部分进行了更新,包括仪器型号和测试对象等。
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,并结合编著者工作中积累的经验,深入浅出地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的工作原理和应用、在线水质监测系统的工作原理和应用、AI+大数据水质监测与评估分析系统和水质遥感监测分析等技术。本书简要介绍了与各种技术相关的分析仪器,着重向读者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。
本书由费学宁主持编写,其他参与编写的人员是(以章节为序):第1章、第2章(王乐、费学宁),第3章(申丛丛),第4章(池勇志、陈富强、付海娟、张梦怡、刘伯约),第5章(杨银慧),第6章(于翔、席绪昭),第7章(汪东川)。
本书注重先进方法的理论性与应用性相结合,实用性强,可供从事环境监测、环境分析等工作的研究人员和技术人员使用,也可作为其他分析领域的技术人员以及环境科学与工程领域的科研、工程技术人员的参考书,还可作为高等院校环境类专业及相关专业本科生、研究生现代环境分析课程的教材或教学参考书。
本书的修订再版得到化学工业出版社的大力支持,在此致谢。同时,本书在编写过程中参考了相关领域的研究论文和著作,在此向有关作者致以谢意。衷心希望专家、学者及广大读者对本书疏漏之处给予指教。

编著者
2021年6月



第一版前言
随着近年来水工程事业的飞速发展以及人们对可持续发展理念的理解和认同,人们的环境意识及对水质的要求不断提高,对水质监测及分析的准确性、快速性以及在线监测分析的要求也愈来愈高。同时,水质分析技术在仪器的自动化和痕量有机污染物的分析方面也有了长足进步,生物技术的渗入也为水质监测分析技术拓展了新的发展空间。为了适应水质监测及分析技术发展的客观要求,特编写本书,为从事水质监测及分析的科技工作者提供参考。
本书由原子光谱技术、分子光谱技术、电化学分析技术、色谱分离技术、流动注射分析法、生物传感器、生物指示器以及生物标识器在水质分析中的应用共7章组成。本书注重理论与实际的结合,针对每种分析方法,以应用为重点,在简要介绍其基本原理的基础上,注重实用性的介绍。重点介绍了近年来仪器分析方法在水质监测及分析中应用的最新进展情况,特别注重仪器联用技术以及在线监测技术的介绍,从而使本书尽可能满足水质监测及分析技术最新发展的需要。本书可供从事水质监测及分析的工作者使用,也可作为环境科学等相关专业师生的参考书和工具书。
参加本书编写工作的人员有刘玉茹(第1章第1~2节)、赵秀杰(第1章第3节和第7章第3~4节)、王银叶(第2章第1节)、周传健(第2章第2~3节)、费学宁(第2章第4节)、赵珊(第3章和第7章第1~2节)、池勇志(第4章第1节)、刘雅巍(第4章第2~3节)、贾堤(第4章第4节)、刘丽娟(第4章第5~6节)、杨少斌(第5章)、王广庆(第6章第1~2节)、黄永春(第6章第3节)、陈强和史海滨(第6章第4节)。全书由费学宁、贾堤和池勇志统稿并定稿。
在本书的编写过程中参考了大量有关专家的论文和专著,其中第7章(生物指示器和生物标识器)由于中文资料较少,编写人员主要参考了国外近期出版的有关论文和专著,在此对专家、学者们的卓越贡献表示钦佩和深深的谢意。在编写中还得到了化学工业出版社的大力支持和帮助,并得到了其他同仁的关心和帮助,在此一并向他们表示深切的谢意。本书的出版得到了天津市高等学校科技发展基金资助项目(项目编号:20030401和20031003)的资助。
由于作者水平和能力有限,加之时间紧迫,书中的不妥之处,敬请专家和读者批评指正。

编者
2005年1月

精彩书摘

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。

目录

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

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