《环境样品分析》课件

《环境样品分析》PPT课件本课件旨在全面介绍环境样品分析的各个方面，从样品采集、预处理到分析方法和质量控制，再到数据处理和未来发展趋势，力求为学习者提供一个系统、深入

的学习资源。通过本课件的学习，希望能够帮助大家掌握环境样品分析的基本原

理、方法和技术，提高分析技能，为环境保护工作做出贡献。课程目标本课程旨在使学生掌握环境样品分析的基本理论、方法和技术，培养学生的环境监测与评价能力，为从事环境保护相关工作打下坚实的基础。通过

学习，学生应能够独立完成环境样品的采集、预处理、分析和数据处理，并能够对分析结果进行科学的评估和解释。具体目标包括：理解环境样品分析的重要性，熟悉环境样品分析的范围，掌握环境样品采集、保存和预处理的方法，熟练运用各种分析仪器和技术，

掌握质量控制和数据处理的基本原理，了解环境样品分析的未来发展趋势。理解基本理论掌握环境样品分析的基本原理。掌握分析技术熟练运用各种分析仪器和技术。胜任数据处理掌握质量控制和数据处理。环境样品分析的重要性环境样品分析是环境保护工作的基础和关键环节。通过对水、气、土壤等环境样品进行分析，

可以了解环境中污染物的种类、浓度和分布，评估环境质量状况，为制定环境保护政策和措

施提供科学依据。同时，环境样品分析也是环境污染事故调查、环境影响评价和环境质量监

测的重要手段。它能够帮助我们识别潜在的环境风险，评估污染源的影响范围，并为污染治理提供方向。环境样品分析结果的准确性和可靠性直接关系到环境保护决策的科学性和有效性，因此具有极

其重要的意义。评估环境质量了解污染物浓度和分布。提供科学依据制定环境保护政策和措施。监测污染事故调查环境污染事故。环境样品分析的范围环境样品分析的范围非常广泛，包括水和废水、空气和废气、土壤和固体废物等。水和废水分析主要涉及pH值、溶解氧、

COD.BOD.

重金属、有机污染物等的测定。空气和

废气分析主要涉及颗粒物、S02、NOx

、VOCs等的测定。土壤和固体废物分析主要涉及

重金属、有机污染物、农药残留等的测定。此外，环境样品分析还包括生物样品的分析，如动植物组织中的污染物含量测定。分

析的污染物种类繁多，涉及有机物、无机物、重金属、放射性物质等。分析的目的是

全面了解环境质量状况，为环境保护提供科学依据。土壤和固体废物重金属、有机污染物、农药残留等。水和废水pH值、溶解氧、COD.BOD等。空气和废气颗粒物、S02.NOx

、VOCs等。环境样品采集的基本要求环境样品采集是环境样品分析的首要环节，其质量直接影响分析结果的准确性和可靠性。采集过程必须遵循一定的规范和标准，确保样品的代表性和完整性。首先，要制定详细的采样方

案，明确采样点位、采样时间和采样方法。其次，要使用清洁的采样工具和容器，避免样品受到污染。最后，要做好采样记录，包括采样点位、采样时间、采样方法、样品描述等。此外，对于特殊样品，如挥发性有机物样品，还需采取特殊的采样方法和保存措施，以保证样品的质量。制定采样方案明确采样点位、时间、方法。1

2

3使用清洁工具避免样品受到污染。做好采样记录记录采样信息。环境样品容器的选择环境样品容器的选择对样品质量至关重要。容器的材质、清洁程度和密封性都会影响分析结果。

一般来说，水样和土壤样品的采集可以使用玻璃或聚乙烯塑料容器，但对于有机污染物分析，应优先选择玻璃容器，因为塑料容器可能会释放有机污染物。气态样品则需要使用专

门的气体采样袋或气密性好的容器。所有容器在使用前都必须彻底清洗干净，并进行空白试验，以确保容器本身不会对样品造成污染。容器的密封性要好，以防止样品在运输和保存过程中发生泄漏或挥发。水样和土壤样

气态样品玻璃或聚乙烯塑料容器(有机污染物优先选择玻璃容器)。气体采样袋或气密性好的容器。环境样品的保存是确保样品在分析前不发生变质的关键环节。保存方法应根据样品的性质和分析项目

的要求来确定。一般来说，样品应尽快进行分析，如果不能立即分析，则需采取适当的保存措施。水

样可以冷藏或冷冻保存，以减缓微生物的生长和化学反应的速率。土壤样品可以风干或冷冻保存，以

防止有机物的分解和挥发。对于一些特殊的样品，如含有挥发性有机物的样品，则需要使用特殊的保存方法，如加入稳定剂或使

用气密性好的容器保存。在保存过程中，还需注意避光、防潮、防污染，并做好保存记录。尽快分析1样品应尽快进行分析。2

冷藏或冷冻水样可冷藏或冷冻保存。

3

风干或冷冻土壤样品可风干或冷冻保存。4

特殊保存方法含有挥发性有机物的样品需特殊保存。环境样品保存的注意事项环境样品的预处理方法环境样品的预处理是指在进行仪器分析之前，对样品进行一系列的处理，以去除干扰物质，富集目标分析物，使其适合于仪器分析。预处理方法的选择取决于样品的性质和分析项目的要求。常见的预处理方法包括过滤、萃取、浓缩、消解、净化等。过滤用于去除样品中的悬浮物和颗粒物；萃取用于将目标分析物从

样品中分离出来；浓缩用于提高目标分析物的浓度；消解用于将样品中的有机物转化为无机物；净化用于去除样品中的干扰物质。不同的预处理方法适用于不同的样品和分析项目，选择合适的预处理方法是保证分析结果准确性的关键。萃取分离目标物。浓缩提高浓度。消解转化有机物。过滤去除悬浮物。净化去除干扰物。环境样品预处理的一般步骤环境样品预处理通常包括以下几个步骤：首先是样品的初步处理，如破碎、研磨、混合等，以使样品

具有更好的代表性。其次是样品的提取，将目标分析物从样品基质中分离出来，常用的提取方法有液

液萃取、固相萃取、超临界流体萃取等。然后是样品的净化，去除样品中的干扰物质，常用的净化方

法有吸附、沉淀、离子交换等。最后是样品的浓缩，提高目标分析物的浓度，常用的浓缩方法有旋转

蒸发、氮吹、冷冻干燥等。在每个步骤中，都需要注意控制实验条件，避免样品受到污染或损失。Fe²+,Fe³+and

NH₃·H₂Ultrasonic

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N₂ExtractAnalys初步处理破碎、研磨、混合等。样品提取液液萃取、固相萃取等。样品净化吸附、沉淀、离子交换等。样品浓缩旋转蒸发、氮吹等。GOMagnetic

eparationesorption1234I.Soil

SamplingII.a)Sample

PreparationSoil

CharacterizationTexture,SOMDryingHomogenizationII.b)Sample

Preparationper

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Extraction(Optional)Forexampievichlorobenzeneor

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microplastics,biodegradable

polymers,andnanoplastics常见的环境样品预处理技术环境样品预处理技术不断发展，涌现出许多高效、环保的新技术。超声波辅助萃取利用超声

波的空化作用，提高萃取效率，缩短萃取时间。微波消解利用微波加热，使样品快速消解，

减少酸的使用量。固相微萃取是一种无需溶剂的萃取技术，操作简便，灵敏度高。加速溶剂

萃取利用高温高压，提高溶剂的萃取能力，缩短萃取时间。这些新技术的应用，大大提高了环境样品预处理的效率和准确性，降低了对环境的污染。1234超声波辅助萃取提高萃取效率，缩短萃取时间。微波消解快速消解，减少酸的使用量。固相微萃取无需溶剂，操作简便，灵敏度高。加速溶剂萃取AggregateDispersion*Usingsodium

hexametaphosphate提

高

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剂

萃

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。II.AnalysisParticle

Particle

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Digestion*

With

Fenton

reagentFTIR-ATR

MicroscopyDensitySeparationConstituent?环境样品分析的仪器技术环境样品分析离不开各种先进的仪器技术。这些技术可以对样品中的污染物进行定性和定量分析。常用的仪器技术包括色谱法、光谱法、质谱法、电化学法等。

色谱法主要用于分离和分析有机污染物；光谱法主要用于分析无机污染物；质谱法

可以提供样品的分子量和结构信息；电化学法主要用于分析水中的离子和重金属。随着科技的进步，新的仪器技术不断涌现，为环境样品分析提供了更强大的工具。色谱法分离和分析有机污染物光谱法分析无机污染物质谱法提供分子量和结构信息电化学法分析离子和重金属环境样品分析的常见方法环境样品分析的方法多种多样，根据分析对象的不同，可以选择不同的分析方法。对于有机污染物的分析，常用的方法有气相色谱法、液相色谱法、气相色谱-质谱联用技术等。对于无机污染物的分析，常用的方法有原子吸收光谱法、感应耦合等离子体发射光谱法、离子色

谱法等。对于水质指标的分析，常用的方法有pH值测定法、溶解氧测定法、COD测定法、BOD测定法等。在选择分析方法时，需要考虑方法的灵敏度、准确度、精密度和适用范围等因素。气相色谱法2

液相色谱法3

原子吸收光谱法4

离子色谱法1气相色谱分析法气相色谱

(GC)

是一种用于分离和分析挥发性有机物的常用方法。其基本原理是利用不同物质在固定相和流动相之间的分配系数差异，实现物质的分离。样品首先被汽化，然后随载气进入色谱柱，在色谱柱中，不同物质由于分配系数不同，移动速度不同，从而实现分离。分

离后的物质通过检测器进行检测，得到色谱图。气相色谱法具有灵敏度高、分离效率高、分析速度快等优点，广泛应用于环境样品中有机污染物的分析。分离原理

分离过程利用物质在固定相和流动相之间的分配系数差异。样品汽化后随载气进入色谱柱，不同物质移动速度不同。气相色谱-质谱联用技术气相色谱-质谱联用

(GC-MS)

技术是一种将气相色谱的分离能力和质谱的鉴定能力相结合的分析技术。GC-MS可以对样品中的有机物进行定性和定

量分析。样品首先通过气相色谱进行分离，分离后的物质进入质谱进行质谱分析，得到质谱图。质谱图可以提供样品的分子量和结构信息，从而实现

物质的鉴定。GC-MS具有灵敏度高、选择性好、鉴定能力强等优点，是环境样品中有机污染物分析的重要手段。全面分析有机物定性和定量分析。高效分离气相色谱分离。精准鉴定质谱鉴定。液相色谱分析法液相色谱

(LC)

是一种用于分离和分析非挥发性或热不稳定有机物的常用方法。与气相色谱不同，液相色谱的流动相是液体。其基本原理与气相色谱相似，也是利用不同

物质在固定相和流动相之间的分配系数差异，实现物质的分离。液相色谱法适用于分

析分子量大、极性强、热不稳定的有机物。液相色谱法广泛应用于环境样品中有机污染物的分析，如农药、多环芳烃等。流动相液体流动相。分离原理分配系数差异。应用范围分析分子量大、极性强、热不稳定的有机物。123离子色谱分析法离子色谱

(IC)是一种用于分离和分析水溶液中离子的方法。其基本原理是利用不同离子在固定相和流动相之间的吸附能力差异，实现离子的分离。离子色谱法可以分析阴离子、阳离子、有机酸等。样品通过色谱柱后，离子被洗脱出来，通过电导检测器进行检测。离子色谱法具有灵敏度高、分析速度快、选择性好等优点，广泛应用于环境样品中无机离子的分析。23

电导检测工吸附能力离子分离原子吸收光谱分析法原子吸收光谱

(AAS)是一种用于测定样品中特定金属元素含量的方法。其基本原理是利用样品中的金属元素在一定波长的光照射下，吸收特定波长的光，从而实现金属元素的定量分析。样品首先被雾化，

然后进入原子化器，使金属元素原子化。原子化的金属元素吸收特定波长的光，光的吸收程度与金属元素的含量成正比。原子吸收光谱法具有灵敏度高、选择性好、操作简便等优点，广泛应用于环境样品中重金属的分析。感应耦合等离子体发射光谱分析法感应耦合等离子体发射光谱

(ICP-OES)

是一种用于测定样品中多种金属元素含量的常用方法。其基本原理是利用感应耦合等离子体(ICP)

激发样品中的金属

元素，使金属元素发射出特定波长的光，光的强度与金属元素的含量成正比。样品首先被雾化，然后进入ICP,

在ICP中，金属元素被激发，发射出特定波长的光，

通过光谱仪进行检测。ICP-OES

具有灵敏度高、分析速度快、可以同时分析多种元素等优点，广泛应用于环境样品中多种金属元素的分析。

2

发射光谱金属元素发射特定波长光。1

ICP激发激发金属元素。

3

光谱检测检测光强度。紫外可见分光光度法紫外可见分光光度法

(UV-Vis)是一种利用物质对紫外可见光的吸收特性进行定量分析的方法。其基本原理是利用物质在一定波长的紫外可见光照射下，吸收

特定波长的光，光的吸收程度与物质的含量成正比。样品通过紫外可见光照射后，通过检测器检测透射光的强度，根据朗伯-比尔定律，可以计算出物质的含

量。紫外可见分光光度法具有操作简便、分析速度快、应用广泛等优点，广泛应用于环境样品中多种物质的分析，如硝酸盐、亚硝酸盐、酚类化合物等。检测透射光检测透射光的强度。计算含量根据朗伯-比尔定律计算物质含量。样品照射用紫外可见光照射样品。红外光谱分析法红外光谱

(IR)

是一种利用物质对红外光的吸收特性进行定性和定量分析的方法。其

基本原理是利用物质中的分子在特定波长的红外光照射下，发生振动和转动，吸收特

定波长的光，不同的分子吸收不同波长的红外光，从而可以实现物质的鉴定和定量分

析。样品通过红外光照射后，通过检测器检测透射光的强度，得到红外光谱图。红外

光谱图可以提供分子的结构信息，从而实现物质的鉴定。红外光谱法广泛应用于环境样品中有机物的鉴定和分析。HINT:USE330OCM

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Bengal0.5-荧光光谱分析法荧光光谱法是一种利用物质的荧光特性进行定量分析的方法。其基本原理是利用物质在一定波长的光照射下，吸收能量后，发射出特定波长的光，即荧光。荧光的强度与物质的含量成正比。样品通过一定波长的光照射后，通过检测器检测荧光的强度，从而可以计算出物质的

含

量

。荧光光谱法具有灵敏度高、选择性好等优点，广泛应用于环境样品中多种物质的分析，如多环芳烃、维生素等。检测荧光检测荧光的强度。激发光照射样品被激发光照射。发射荧光样品发射出荧光。siy

(normaliz环境样品分析的质量控制环境样品分析的质量控制是保证分析结果准确性和可靠性的重要措施。质量控制贯穿于分析的整个过程，包括样品采集、样品前处理、仪器分析、

数据处理和报告等各个环节。通过质量控制，可以及时发现和纠正分析过程中出现的错误，从而保证分析结果的质量。质量控制包括内部质量控制和外部质量控制。内部质量控制是指分析实验室自身进行的质量控制，外部质量控制是指由外部机构进行的质量控制。样品采集确保采集过程的规范性。数据处理确保数据处理的准确性。样品前处理控制前处理过程的误差。仪器分析保证仪器正常运行。样品采集的质量控制样品采集的质量控制是环境样品分析质量控制的首要环节。为了保证采集的样品具有代表性，需要制定详细

的采样方案，明确采样点位、采样时间和采样方法。采样人员需要经过专业培训，掌握正确的采样方法和操

作技能。采样工具和容器需要清洁干净，避免样品受到污染。采样过程中需要做好详细的记录，包括采样点

位、采样时间、采样方法、样品描述等。对于特殊样品，还需要采取特殊的采样方法和保存措施，以保证样品的质量。制定采样方案明确采样点位、时间、方法。专业培训采样人员需要经过专业培训。清洁工具采样工具和容器需要清洁干净。详细记录记录采样信息。1234样品前处理的质量控制样品前处理的质量控制是环境样品分析质量控制的重要环节。为了保证样品前处理的准确性和可靠性，需要选择合适的预处理方法，控制实验条件，避免样品受到污染或损失。实验人员需要经过专业培训，掌握正确的操作技能。实验过程中需要使用标准物质和空白样品，进

行质量控制。实验完成后需要对实验数据进行审核，确保数据的准确性。对于复杂的样品，还需要进行方法的验证，以确保方法的适用性。条件控制控制实验条件，避免污染或损失。标准物质使用标准物质和空白样品。方法选择选择合适的预处理方法。仪器校准和分析的质量控制仪器校准和分析的质量控制是环境样品分析质量控制的关键环节。为了保证仪器分析的准确性和可靠性，需要定期对仪器进行校准，确保仪器处于良好的运行状

态。仪器校准需要使用标准溶液，校准曲线需要满足一定的要求。分析过程中需

要使用质控样品，监控分析的精密度和准确度。分析完成后需要对分析数据进行审核，确保数据的准确性。对于新的分析方法，还需要进行方法的验证，以确保方法的适用性。1

定期校准

2

标准溶液定期对仪器进行校准。

使用标准溶液进行校准。3

质控样品使用质控样品监控分析的精密度和准确度。数据分析和报告的质量控制数据分析和报告的质量控制是环境样品分析质量控制的最后环节。为了保证数据分析和报告的准确性和可靠性，需要对原始数据进行审核，确保数据的准确性。数据分析需要使用合适的统计方法，计算结果需要进行有效性评估。报告需要内容完整、格式规范、

结论明确。报告需要经过审核，

确保报告的质量。对于重要的分析结果，还需要进行复核，以确保结果的可靠性。统计分析使用合适的统计方法。报告审核审核报告，确保质量。数据审核审核原始数据，确保准确性。DataCollectionQDataProcessingDecisionForecasting环境样品分析的数据处理环境样品分析的数据处理是根据分析结果，对数据进行整理、计算、统计和评估的过程。数据处理的

目的是从原始数据中提取有用的信息，为环境管理和决策提供科学依据。数据处理包括原始数据的记

录和整理、数据的统计分析方法、结果的表达方式和结果的评估和解释等。数据处理的准确性和可靠性直接影响分析结果的质量，因此需要认真对待。记录整理记录和整理原始数据。统计分析使用统计分析方法。结果表达表达结果。评估解释评估和解释结果。234DistributionAnalysisData6

6原始数据的记录和整理原始数据的记录和整理是数据处理的基础。原始数据包括样品信息、实验条件、仪器读数等。原始数据需要真实、完整、准确地记录，不得随意篡改。记录可以

使用纸质记录或电子记录。纸质记录需要字迹清晰、书写规范，电子记录需要备

份和保护。记录完成后需要对记录进行审核，确保记录的质量。记录的原始数据是后续数据处理的依据，需要认真对待。准确准确记录原始数据。真实真实记录原始数据。完整完整记录原始数据。数据的统计分析方法数据的统计分析方法是根据分析目的，选择合适的统计方法对数据进行分析。常用的统计方法包括描述性统计、推断性统计、相关性分析、回归分析等。描述性统计用于描述数据的基本特征，如均值、标准差、中位数等。推断性统计用于推断总体特征，如假设检验、置信区间

等。相关性分析用于分析变量之间的相关关系。回归分析用于建立变量之间的回归模型。选择合适的统计方法可以更准确地分析数据，得出科学的结论。回归分析2

相关性分析3

推断性统计4

描述性统计1结果的表达方式结果的表达方式是指将分析结果以清晰、简洁、易懂的方式表达出来。常用的表达方式包括表格、图表、文字描述等。表格可以清晰地展示数据，图表可以直观

地展示数据的变化趋势，文字描述可以对结果进行解释和说明。选择合适的表达

方式可以使结果更易于理解和接受。在表达结果时，需要注意单位的统一

、有效数字的合理使用、图表的清晰美观等。文字描述解释和说明结果。图表直观展示趋势。表格清晰展示数据。20112012

2013ChatWebsiteE-mailBlog201320142015结果的评估和解释结果的评估和解释是指对分析结果进行科学的评估和解释，判断结果是否合理、可靠，并分析结果的意义和价值。结果的评估需要参考标准、规范、历史数据等，

判断结果是否符合要求。结果的解释需要结合实际情况，分析结果的原因和影响，

为环境管理和决策提供科学依据。结果的评估和解释是数据处理的最终目的，需要认真对待。

1

参考标准参考标准、规范、历史数据。2

判断合理性判断结果是否合理、可靠。

3

分析意义分析结果的意义和价值。环境样品分析的常见问题在环境样品分析过程中，常常会遇到各种各样的问题，如样品采集问题、样品保存和预处理问题、仪器检测问题、数据处理和报告问题等。这些问题会影响分析结果的准确

性和可靠性，需要认真对待，及时发现和解决。了解常见问题及其解决方法，可以提高分析技能，保证分析结果的质量。样品采集问题仪器检测问题采样过程中的问题。

仪器检测过程中的问题。1234Coastalplastic

waste:99.5

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is

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within50kilometresofacoastline(thereforeatriskofentering

the

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satare样品保存问题

数据处理问题样品保存和预处理过程中的问题。数据处理和报告过程中的问题。样品采集问题样品采集问题是环境样品分析中常见的问题。常见的样品采集问题包括：采样点位选择不合理、采样时间选择不当、采样方法不正确、采样工具不清洁、采样容器不合格、采样记录不完整等。这些问题会导致采集的样品不具有代表性，影响分析结果的准确性。为了避免这

些问题，需要制定详细的采样方案，选择合适的采样点位和采样时间，使用正确的采样方法和工具，做好详细的采样记录。采样人员需要经过专业培训，掌握正确的采样方法和操作技能。3

方法错误2

时间不当工点位不合理样品保存和预处理问题样品保存和预处理问题是环境样品分析中常见的问题。常见的样品保存问题包括：保存时间过长、保存温度不合适、保存容器不密封、保存方法不正确等。常见的样品预处理问题包括：预处理方法选择

不当、

预处理过程操作不规范、试剂污染、仪器污染等。这些问题会导

致样品发生变质或污染，影响分析结果的准确性。为了避免这些问题，需要选择合适的保存方法和预处理方法，控制实验条件，使用清洁

的试剂和仪器。实验人员需要经过专业培训，掌握正确的操作技能。保存不当

预处理错误保存时间过长、温度不合适等。

方法选择不当、操作不规范等。仪器检测问题仪器检测问题是环境样品分析中常见的问题。常见的仪器检测问题包括：仪器故障、仪器校准不准确、仪器参数设置不合理、仪器操作不规范、仪器维护不到位等。这些问题会导致分析结果出现偏差或错误。为了避免这些

问题，需要定期对仪器进行维护和校准，选择合适的仪器参数，规范仪

器操作，及时发现和排除仪器故障。分析人员需要熟悉仪器的性能和操作，掌握仪器维护的知识和技能。校准不准仪器校准不准确。操作不规范仪器操作不规范。仪器故障仪器出现故障。数据处理和报告问题数据处理和报告问题是环境样品分析中常见的问题。常见的数据处理问题包括：数据记录不完整、数据计算错误、数据统计方法不当、数据分析结