色谱在环境分析中的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:328

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出版时间:2009-8

价格:45.00元

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isbn号码:9787122054197

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• 分析化学
• 环境
• 化学
• 色谱
• 环境分析
• 环境监测
• 分析化学
• 仪器分析
• 污染监测
• 色谱法
• 环境科学
• 化学分析
• 环境工程

环境监测与污染控制前沿技术导论 第一章 现代环境科学的挑战与机遇 本章深入探讨了当前全球环境面临的严峻挑战，包括气候变化、生物多样性丧失、新型污染物（如微塑料、持久性有机污染物PFOA/PFOS）的扩散，以及水、空气和土壤质量的持续下降。我们首先勾勒出传统环境管理模式的局限性，强调了对高灵敏度、高特异性分析技术的需求。 1.1 全球环境变化的驱动因素与影响 详细分析了人为活动（工业化、城市化、农业集约化）如何驱动大气成分变化（温室气体、气溶胶）、水文循环失衡以及生态系统结构改变。重点阐述了这些变化对人类健康和经济发展的潜在风险。 1.2 新兴污染物领域的关注焦点 本节聚焦于那些在传统监测体系中容易被忽略或难以检测的污染物，如药物及其代谢物（PhACs）、个人护理产品成分（PPCPs）、内分泌干扰物（EDCs）以及纳米材料。探讨了它们在环境介质中的迁移、归趋和潜在毒理学效应。 1.3 跨学科研究的必要性 强调环境科学已不再是单一的化学或生物学科，而是需要整合地球科学、毒理学、风险评估、政策制定及工程技术的综合领域。成功应对环境问题需要多尺度、多时空维度的协同研究。 --- 第二章 环境样品预处理的艺术与科学 环境样品（水体、土壤、沉积物、生物组织）的复杂性是准确分析的前提障碍。本章系统介绍实现痕量组分有效分离和富集的关键技术，确保后续检测的灵敏度和准确性。 2.1 固相萃取（SPE）的优化策略 详细讨论了从极性到非极性的不同吸附剂选择标准（如反相、正相、离子交换、亲水作用色谱HILIC基质）。讲解了梯度洗脱、选择性富集在复杂基质（如海水、废水）中的应用技巧，并介绍了新型混合模式和组合型吸附剂的设计思路。 2.2 样品基质的去除与净化技术 探讨了针对高盐度、高有机物干扰的样品净化方法，包括液-液萃取（LLE）的改进（如微液液萃取$mu$-LLE、加速溶剂萃取ASE）以及针对固态样品的提取效率提升方法，例如超声辅助萃取（UAE）和搅拌辅助扩散（SALLE）。 2.3 创新型富集技术：从宏观到微观 重点介绍基于先进材料的富集技术，如分子印迹聚合物（MIPs）的定制合成及其在特定目标物高选择性富集中的应用。讨论了固载化萃取剂和新型纳米吸附剂在提高提取效率方面的潜力。 --- 第三章 环境分析中的光谱学基础与应用 光谱技术因其快速、非破坏性和高灵敏度的特点，在环境监测中占据核心地位。本章侧重于对常用和新兴光谱方法的原理、仪器构造及其在环境污染物定性定量分析中的实践应用。 3.1 原子光谱技术在痕量元素分析中的地位 深入分析了电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）的基本原理。重点阐述了ICP-MS在超痕量金属（如砷、铅、镉、汞）以及同位素比值测定中的优势与挑战，包括碰撞/反应池技术在消除光谱干扰中的应用。 3.2 分子光谱法的应用扩展 探讨了紫外-可见分光光度法（UV-Vis）在水质常规指标检测中的地位，以及傅里叶变换红外光谱（FTIR）在识别有机物官能团和分析聚合物降解产物中的应用。 3.3 拉曼光谱与荧光光谱的现场监测潜力 讲解了表面增强拉曼散射（SERS）如何通过纳米材料提高对低浓度有机污染物的灵敏度。同时，介绍了荧光光谱在水体中多组分同时检测以及对溶解性有机质（CDOM）特性分析中的独特价值。 --- 第四章 现场快速检测（FOST）方法论 对于突发性污染事件的快速响应和广域环境的初步筛查，现场快速检测技术至关重要。本章着重介绍便携式、易操作且能提供实时或近实时数据的分析技术。 4.1 生物传感器与免疫分析 详细介绍基于酶、抗体或核酸探针构建的生物传感器原理，特别是在水体中农药残留、重金属离子或病原微生物快速筛查中的应用。讨论了试纸条技术（Lateral Flow Assay）的发展现状。 4.2 便携式光谱与电化学传感 介绍便携式荧光仪和拉曼光谱仪在野外对特定物质（如石油烃、爆炸物痕迹）的现场定性识别。重点分析了电化学传感器，如伏安法传感器，在水中特定离子和有机物氧化还原特性快速评估中的优势。 4.3 数据质量保证与质量控制（QA/QC）在现场检测中的特殊要求 强调现场操作流程的标准化、便携设备的校准频率以及现场数据与实验室确认数据的比对策略，确保快速筛查结果的可靠性。 --- 第五章 环境风险评估与暴露建模 分析技术为环境风险评估提供了关键的暴露数据。本章探讨如何将分析结果转化为对生态系统和人类健康的风险判断，并建立预测模型。 5.1 污染物迁移转化与环境归趋模型 介绍用于预测污染物在不同介质中（大气扩散、地下水流动、土壤吸附解吸）行为的数学模型（如Fugacity模型、PCEG模型）。讨论了基于反应速率的半衰期计算在风险预测中的作用。 5.2 生物有效性与生物放大作用的评估 解释了测定总浓度与生物可利用浓度之间的差异。重点介绍生物富集系数（BCF）和生物放大因子（BAF）的实验测定方法，以及如何利用这些参数评估食物链中的风险。 5.3 风险表征与管理决策支持 阐述了危害识别、剂量-反应评估、暴露评估和风险表征的标准化流程。讨论了如何利用敏感性分析和不确定性分析来支持环保法规的制定和污染源控制的优先级排序。

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这本书的理论阐述部分也显得有些力不从心，尤其是对于一些现代分离科学的核心机制的解释不够透彻。比如，在讨论手性分离时，我希望能深入了解手性选择剂与对映异构体之间的多点相互作用模型，以及如何利用计算化学辅助设计新型手性固定相。但书中对于这些深层次的分子间作用力的描述，显得十分肤浅，只是简单提及了“空间位阻”和“氢键”等基本概念，缺乏必要的数学模型或分子动力学模拟的佐证。这种浅尝辄止的态度，使得读者在试图理解色谱分离的本质驱动力时，依然感到云里雾里，无法建立起坚实的理论基础去指导方法开发。它更像是对已发表的综述文章进行拙劣的拼凑和简化，而不是作者独立思考和深入研究的结晶。对于想要从应用层面提升到理论创新的读者来说，这本书提供的知识层次显然是不够的。

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这本书实在让我感到有些失望，我本来是冲着它深奥的理论深度和前沿技术的介绍来的，希望能找到一些关于光谱学在环境监测领域应用的突破性见解。然而，读完后我发现，书中的内容更多地停留在基础概念的罗列和一些非常基础的实验步骤描述上，缺乏对现代分析方法中那些令人振奋的创新性应用的深入探讨。例如，对于微量有机污染物的检测，我期待看到更多关于高分辨质谱联用技术（如HRMS）在复杂环境基质中的实际应用案例、数据处理的挑战与解决方案，以及如何通过这些技术实现更精确的溯源分析。这本书在这方面显得捉襟见肘，给出的例子陈旧，分析深度也远远达不到行业前沿的水准。我尤其想了解的是，如何利用先进的机器学习算法优化色谱分离条件和提高检测灵敏度，但书中对此只是一笔带过，没有提供任何有价值的实践指导或深入的理论模型阐述。总的来说，它更像是一本面向入门级学生的教材，而非面向专业研究人员的参考书，对于需要解决实际复杂环境分析难题的读者来说，帮助有限。

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作为一本技术领域的书籍，对于仪器操作和数据解析的细节描述，是衡量其实用价值的关键标准。这本书在这方面表现出的疏忽尤其令人恼火。例如，在介绍液相色谱-质谱联用（LC-MS）时，对于离子源（如ESI）的操作参数优化，作者只是简单提到了“调整电压和流速”，却完全没有深入探讨不同溶剂体系、缓冲盐浓度对电离效率和碎片化模式的系统性影响。在数据处理环节，对于如何识别和去除环境样品中常见的内标信号漂移、如何进行准确的定量校正（如响应因子确定）等关键步骤，书中几乎没有提供任何可供参考的流程图或具体的软件操作指导。这使得初学者在面对真实的仪器数据时，很可能因为缺乏这些关键的“操作窍门”和经验总结而束手无策。总而言之，这本书在连接理论知识与实际实验室操作之间，留下了巨大且难以逾越的鸿沟。

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我原本对这本书抱持着极高的期待，因为它承诺将涵盖“应用”二字，意味着应该有大量来自实际环境监测场景的案例分析。然而，实际内容却让我感到极度空泛。书中所举的“应用实例”大多是教科书式的、理想化条件下的标准品测试，与真实环境样本——比如城市污水、沉积物或生物组织——中常常出现的基质效应、共流出峰干扰等复杂问题相去甚远。例如，当讨论重金属的检测时，我期待看到关于土壤中腐殖酸络合态重金属如何影响萃取效率的深入分析，以及如何通过梯度洗脱策略或选择性吸附剂来克服这些干扰。书中对此的论述，却仅仅停留在“选择合适的固定相”这种过于笼统的建议上，完全没有提供可操作性的方法优化参数或流程设计。这使得这本书对于一线环境分析工作者来说，缺乏足够的实战指导意义，无法有效指导我们处理那些真正棘手的、需要反复试验和优化的实际样品。

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这本书的排版和文字组织简直是一场灾难，阅读体验差到了极点。章节之间的逻辑跳跃性极大，前一页还在详细讲解某个仪器的校准流程，下一页突然就跳跃到了一个完全不相关的污染物迁移机制的理论推导，让人完全跟不上作者的思路。更令人抓狂的是，插图和表格的质量低劣，很多关键的谱图和色谱图模糊不清，甚至有些图注与图表内容存在明显的矛盾，这在依赖视觉信息进行理解的分析化学书籍中是致命的伤。我花费了大量时间去对照文本和图表，试图理解那些本该直观展示的原理，结果却是徒劳的。此外，书中引用的参考文献也显得非常零散和过时，很多重要的、近五年的关键文献都没有被纳入讨论范围，使得这本书的知识体系显得非常陈旧，缺乏与当前科研进展的同步性。对于一个如此重要的分析技术领域，作者显然没有投入足够的精力去梳理和整合最新的研究成果，导致这本书在学术价值上大打折扣。

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