土壤元素的近代分析方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国环境科学出版社

作者:中国环境监测总站

出品人:

页数:251

译者:

出版时间:1992-1

价格:12.50元

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isbn号码:9787800932434

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《土壤元素的近代分析方法》 本书旨在为读者提供一个全面而深入的土壤元素分析视角，重点阐述当前科学界广泛应用且具有前沿性的各类分析技术。我们并非简单地罗列方法，而是力求从原理、仪器、样品前处理、数据解读以及方法局限性等多个维度进行剖析，帮助读者构建完整的分析知识体系，并能在实际研究和应用中灵活运用。 第一章 导论：土壤元素分析的意义与挑战 本章将首先概述土壤作为地球生态系统关键组成部分的地位，以及土壤中元素含量变化对农业生产、环境健康、地质勘探乃至人类生存的深远影响。我们将重点探讨土壤元素分析为何至关重要，并梳理历史发展脉络，引入近代分析方法出现的必然性。随后，本章将深入分析土壤样品本身的复杂性，如其成分的多样性、基体效应的干扰、微量元素的低含量以及样品采集和保存过程中的潜在变化，这些都构成了土壤元素分析面临的主要挑战。理解这些挑战是选择和优化分析方法的基础。 第二章 样品制备：精细化前处理是准确分析的基石 鉴于土壤样品的异质性和复杂性，高效、准确的样品制备是获得可靠分析结果的首要步骤。本章将详尽介绍近代土壤样品制备的关键技术。我们将从样品采集的原则性要求出发，包括代表性、避免污染等，并讨论不同采样策略（如网格采样、条带采样、随机采样）在不同研究目的下的适用性。 随后，我们将聚焦于样品干燥、粉碎、过筛等物理处理过程，阐述不同粒径对分析结果的影响，以及如何选择合适的研磨设备（如球磨机、行星磨、玛瑙研钵）以达到所需的细度，同时强调避免引入外来元素污染的措施。 在化学消解方面，本章将重点介绍各类强酸消解法（如硝酸-氢氟酸、王水消解）及其适用范围、消解条件优化，以及可能存在的风险。此外，我们还将详细讲解微波消解技术，分析其在提高消解效率、减少消解剂用量、降低交叉污染等方面的优势，并讨论不同微波消解器的选择和操作要点。对于某些特定元素或痕量分析，如挥发性元素的测定，还将介绍惰性气氛下的干法灰化或碱熔法等特殊预处理技术。 第三章 光谱分析技术：高灵敏度与多元素同步测定 光谱分析技术在土壤元素分析中占据核心地位。本章将集中阐述几种最常用且性能优越的近代光谱分析方法。 原子吸收光谱法（AAS）：我们将从原子化原理（火焰原子吸收、石墨炉原子吸收）入手，详细介绍不同原子化器的特点、优势与局限性，特别是石墨炉原子吸收（GFAAS）在痕量元素分析中的关键作用。我们将讨论背景校正技术（如Deuterium lamp background correction, Zeeman effect background correction）的必要性和实现方式，以及火焰原子吸收（FAAS）在常规元素快速测定中的应用。 原子发射光谱法（AES）/原子荧光光谱法（AFS）：对于激发态原子发射出的特征光谱，本章将介绍电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）或称电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-OES）。我们将深入讲解等离子体激发源的形成机理，以及ICP-OES在多元素同时测定、高灵敏度和宽线性范围方面的突出表现。同时，我们将简要介绍原子荧光光谱法（AFS）在某些元素（如As, Se, Hg）高灵敏度测定中的应用。 感应耦合等离子体质谱法（ICP-MS）：作为目前最具发展潜力的痕量及超痕量元素分析技术，ICP-MS在本章占据重要篇幅。我们将详细阐述等离子体与质谱接口的匹配原理，以及质谱分离和检测离子信号的机制。重点将放在ICP-MS在极低含量元素测定、同位素比值分析以及复杂基体样品分析中的独特优势，并讨论其可能遇到的干扰（如同量异位素干扰、多原子离子干扰）以及相应的消除策略（如碰撞/反应池技术、高分辨质谱技术）。 第四章 色谱分离与联用技术：精细解析复杂组分 当土壤样品中存在多种形态的元素，或需要区分不同来源的元素时，色谱分离技术与光谱检测技术联用显得尤为重要。 离子色谱法（IC）：本章将介绍离子色谱法在测定土壤中的阴阳离子（如NO₃⁻, SO₄²⁻, Cl⁻, F⁻, K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺）方面的应用。我们将讨论其分离原理、关键耗材（如色谱柱、淋洗液）、电导检测器和脉冲安培检测器（PAD）的应用，以及样品前处理的特殊要求。 高效液相色谱法（HPLC）与联用技术：我们将简要介绍HPLC在土壤有机质分析以及部分金属形态分析中的应用。更重要的是，本章将聚焦于色谱与质谱联用技术，如液相色谱-质谱联用（LC-MS）和气相色谱-质谱联用（GC-MS），阐述它们在分析土壤中的有机污染物（如农药残留）以及某些金属元素的有机络合物方面的强大能力，特别是在区分不同价态或配位环境的元素形态分析上的应用。 第五章 其他关键分析技术 除了光谱和色谱技术，其他一些重要分析方法也在土壤元素分析中发挥着不可或缺的作用。 X射线荧光光谱法（XRF）：作为一种非破坏性或微损性分析技术，XRF在土壤样品无需复杂消解的情况下实现快速、多元素定性或定量分析方面具有独特优势。本章将阐述其激发和荧光产生原理，介绍能量色散X射线荧光（EDXRF）和波长色散X射线荧光（WDXRF）的特点，以及其在现场快速筛查和元素地球化学研究中的应用。 电化学分析方法：本章将简要介绍某些电化学方法，如循环伏安法（CV）或溶出伏安法（ASV），在土壤溶液中特定金属离子（如Pb, Cd, Cu, Zn）的痕量分析或形态分析中的潜在应用，强调其高灵敏度和仪器成本相对较低的优势。 第六章 数据处理与质量控制 无论是哪种分析技术，可靠的数据处理和严格的质量控制是获得准确结果的保证。本章将指导读者如何进行有效的化学计量学分析，包括建立校准曲线、选择合适的内标物、进行数据平滑和去噪、以及误差评估。 我们将深入探讨各种质量控制措施，包括标准物质的选用与使用（如土壤成分分析标准物质）、加标回收率的测定、空白试验的设置、平行样分析、以及实验室间比对。此外，本章还将简要介绍数据可视化和图表呈现的技巧，以及如何撰写规范的分析报告。 第七章 方法选择、优化与应用案例 本章将回归实践，引导读者根据具体的分析目标（如宏量元素、微量元素、痕量元素、超痕量元素）、样品类型（如不同土质、受污染土壤、特定用途土壤）、研究目的（如农业土壤养分管理、环境监测、地质勘探）以及可用的仪器条件，来选择最合适、最高效的分析方法。 我们将讨论如何对所选方法进行优化，例如改变消解条件、调整仪器参数、优化色谱分离条件等，以提高灵敏度、准确性和效率。 最后，本章将通过一系列贴近实际的应用案例，展示近代土壤元素分析方法在不同领域的成功应用，例如： 农业领域：通过测定土壤中的N, P, K, Ca, Mg, S以及微量元素（如Zn, Cu, Mn, Fe, B）的含量，指导科学施肥，提高作物产量和品质。 环境监测领域：通过检测土壤中的重金属（如Cd, Pb, Hg, As, Cr）、放射性核素以及持久性有机污染物（POPs）的含量，评估土壤污染状况，指导环境修复。 地质与矿产勘探领域：通过分析土壤中的指示性元素（如Au, Ag, Cu, Pb, Zn），寻找潜在的矿产资源。 土壤健康与生态评估：通过全面分析土壤的元素组成和生物有效性，评估土壤的健康状况和生态功能。 本书期望通过上述详尽的论述，为从事土壤科学、农业、环境科学、地质学、分析化学等相关领域的科研人员、研究生及技术人员提供一本实用的参考书，帮助他们掌握现代土壤元素分析的关键技术，并能将其有效地应用于各自的研究和工作中。

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从装帧和纸张的选择来看，出版社显然是下了大功夫的，这使得这本书具有很高的收藏价值。纸张的质感很好，即便是反复翻阅和在实验台边做笔记，也不会轻易损坏，油墨的印刷质量极佳，即便是最小的字体和最精细的图示，都清晰锐利，这对于需要经常查阅特定参数或公式的读者来说，是极其重要的细节。此外，全书的索引部分做得非常详尽和人性化，我只需要输入一个关键词，就能迅速定位到所有相关章节，这大大节省了我查找资料的时间。总的来说，这本书不仅仅是一本专业工具书，更是一件精心制作的艺术品，它体现了对知识的尊重和对读者的体贴，让人愿意把它放在书架上随时取阅，而不是束之高阁，只在需要时才翻动一下。

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我是一名在校的农学专业学生，这本书对我来说简直是雪中送炭。我之前接触的很多参考资料都是零散的，要么侧重于理论模型，要么只关注操作手册，很难将两者有效地结合起来。而这本书完美地填补了这个空白。它不仅仅是一本教你如何“操作”仪器的书，更是一本教你如何“思考”数据的书。例如，在讨论有机质快速测定法时，作者不仅详细对比了经典的Walkley-Black法和更现代的元素分析仪的结果差异，还专门用了一个章节来讨论如何校准标准曲线以适应不同类型土壤的基质效应。这种对实际应用中“陷阱”的预见性提醒，对于我们这些即将步入实验岗位的人来说，是无价的经验传承。我感觉作者真的是把自己多年来踩过的坑，毫无保留地都写进了这本书里，这比单纯的理论推导要实用得多，也让人感觉更加亲切和受用。

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这本书的文字风格，说实话，一开始让我有些意外。它摆脱了传统技术书籍那种刻板、冷硬的腔调，反而带有一种老派科学家的严谨与幽默感。在讲解复杂的仪器维护和日常操作规范时，作者会穿插一些小故事或者比喻，将那些原本枯燥的SOP（标准操作程序）变得生动有趣。我记得有一处描述如何清洗贵重石英管时，作者用了一个非常形象的比喻，将污染物比作“不速之客”，强调了清洁过程的彻底性与耐心，让人读后印象深刻，也更容易记住那些繁琐的步骤。这种“寓教于乐”的笔法，极大地降低了学习门槛，尤其对于那些对仪器分析心存畏惧的初学者，提供了极大的心理支持。它让人觉得，即便是最精密的科学，也最终是由有血有肉的人来操作和完善的。

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这本书的结构安排堪称一绝，逻辑层次极其清晰，使得原本庞杂的分析流程被分解成了若干个易于理解的模块。我特别欣赏作者在介绍高级分析仪器时所采取的“循序渐进”的教学策略。他先是假设读者对基础的化学原理有所了解，然后逐步引入高精尖设备的工作原理，比如原子吸收光谱仪（AAS）和电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）在土壤重金属检测中的应用对比。令人称道的是，作者并没有满足于描述“是什么”和“怎么做”，而是深入探讨了“为什么选择这种方法”以及“这种方法的局限性在哪里”。这种批判性的视角，让读者在掌握技术的同时，也能培养起科学研究中至关重要的辨别能力和选择最优方案的判断力。书中的图表制作水平也非常高，每一个示意图都清晰地标注了关键步骤和数据流向，即便是初次接触这些仪器的读者，也能通过图示快速建立起概念模型。

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这本书的封面设计充满了现代感，设计风格简约却不失内涵，那种灰褐色的主调让人联想到大地的深沉与力量。我原本以为这会是一本枯燥的教科书，但翻开之后才发现，作者在引言部分就展现出了非凡的叙事功力。他没有直接跳入复杂的化学公式，而是以一种近乎散文的笔触，娓娓道来了土壤研究在人类文明史上的重要地位。特别是关于早期土壤采样和成分测定方法的演变那一段，描绘得栩栩如生，仿佛能看到那些先驱科学家们在简陋的实验室里，为了揭示泥土深处的秘密所付出的艰辛努力。这种对历史背景的深度挖掘，极大地提升了阅读的代入感，让我对后续的技术介绍充满了期待。当然，在深入到具体方法论的部分，作者的专业性毋庸置疑，他对光谱分析和色谱分离技术的描述详尽而精准，但即便是这些技术细节，也被巧妙地穿插了许多实际案例，让人在学习硬核知识的同时，也能感受到科学的魅力和解决实际问题的成就感。整体而言，阅读体验非常流畅，绝非那种只堆砌数据的工具书。

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