该书总结、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、新方法，并结合作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、色谱分离技术、流动注射分析法、生物传感器、生物指示器及生物标识器的基本原理及应用技术，特别是多种仪器的联用技术及相关问题。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分离技术在水质监测及分析领域的应用情况，并附以实例。该书注重实用性和先进性相结合，可供从事水质监测及分析工作的人员使用，还可作为环境科学等相关专业师生的参考书和工具书。

1 原子光谱技术及其在水质分析中的应用1

原子吸收法及其在水质检测中的应用1

原子吸收法的基本原理2

火焰原子化原子吸收法和无火焰原子化原子吸收法5

原子吸收分光光度计的构成和使用6

原子吸收的水质检测方法11

原子吸收法用于水质分析过程应当注意的几个问题17

原子吸收法在水质监测中的应用21

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39

概述39

-AES的基本原理41

发射光谱定性分析法和定量分析法44

ICP-AES的仪器装置45

标准的制备及干扰校正系数的求法48

ICP-AES在水质检测中的应用49

ICP-MS及其在水质检测中的应用61

概述61

基本原理61

ICP-MS分析仪65

ICP-MS联用技术在水质分析中的应用66

ICP-MS在水质分析中的应用实例73

ICP-MS的新进展及发展趋势84

参考文献85

分子光谱技术及其在水质分析中的应用88

紫外可见光吸收法及其在水质分析中的应用89

概述89

紫外可见吸光光度法的原理90

紫外可见吸光光度法的分析测定方法90

紫外可见分光光度计的组成92

紫外可见分光光度法在水质检测中的应用94

紫外可见分光光度法的发展趋势107

荧光光谱法及其在水质分析中的应用108

概述108

荧光光谱分析法的原理108

荧光产生的条件和过程109

荧光分析方法110

荧光光谱法的优缺点111

荧光光谱法在水质分析中的应用112

荧光光谱法发展趋势126

红外吸收光谱法及其在水质分析中的应用127

红外吸收光谱概述127

红外吸收光谱仪器分析129

红外光度法在不同水质检测中的应用130

分子质谱法及其在水质分析中的应用144

概述144

分子质谱法145

分子质谱仪146

分子质谱图的分析148

分子质谱在水质检测中的应用148

参考文献167

3 电化学分析技术及其在水质分析中的应用171

离子选择电极法及其在水质分析中的应用171

离子选择性电极172

用离子选择性电极测定溶液中离子活度的方法175

离子选择电极在水质分析中的应用177

溶出伏安法及其在水质分析中的应用199

溶出伏安法199

应用溶出伏安法对元素进行定量分析200

溶出伏安法在水质分析中的应用204

参考文献220

色谱分离技术及其在水质分析中的应用223

概论223

色谱法简介223

色谱联用技术223

色谱法分类224

色谱法的特点225

色谱仪流程225

气相色谱法及其在水质分析中的应用226

气相色谱法分离的基本原理226

色谱流出曲线图227

气相色谱仪的组成228

气相色谱分析方法231

气相色谱分析法在环境监测中的应用236

高效液相色谱法及其在水质分析中的应用244

高效液相色谱法的特点244

高效液相色谱和经典液相色谱的区别245

高效液相色谱和气相色谱的区别245

高效液相色谱仪的工作流程和仪器组件246

高效液相色谱法的分类248

高效液相色谱法在水质分析中的应用249

毛细管气相色谱法及其在水分析中的应用253

毛细管气相色谱的发展历史253

毛细管气相色谱柱的类型254

毛细管气相色谱的特点255

毛细管气相色谱的应用256

毛细管气相色谱法及其在水分析中的应用举例257

毛细管电泳法及其在水分析中的应用286

毛细管电泳法简介286

毛细管电泳法的原理287

毛细管电泳的模式及分类288

毛细管电泳的特点290

毛细管电泳仪290

毛细管电泳法的应用概述292

毛细管电泳法及其在水分析中的应用举例294

小结316

超临界流体色谱法及其在水分析中的应用316

超临界流体色谱法及其产生的背景与发展316

超临界流体色谱的特点317

超临界流体色谱原理及仪器318

超临界流体色谱的色谱柱319

毛细管超临界流体色谱320

超临界流体色谱法的应用321

超临界流体色谱及其在水分析中的应用举例323

小结330

参考文献330

流动注射分析法及其在水分析中的应用333

流动注射分析法概述333

流动注射分析法的原理334

流动注射分析法的基本原理334

与FIA相关的分散理论336

流动注射分析法的分散系数337

流动注射分析法的基本装置及流路338

流动注射分析法的基本装置338

流动注射分析法的流路340

流动注射分析法的应用现状342

流动注射分析法在水分析中的应用342

水中无机物的流动分析法测定343

流动注射分析法测定水中的有机物348

流动注射分析方法测定水中的金属离子353

流动注射分析法测定水中的其他污染物359

流动注射分析技术的进展363

参考文献365

生物传感器及其在水质分析中的应用367

生物传感器测定法概述367

生物传感器的定义372

用于水质分析的生物传感器372

微生物传感器工作原理及其在水质分析中的应用377

微型全细胞(microscale whole cell)生物传感器工作原理377

微型BOD生物传感器378

微型NO"para" label-module="para">

甲烷微型生物传感器381

微型硫化物传感器382

微型酚类生物传感器383

微型阴离子表面活性剂生物传感器383

微型水体富营养化（藻类污染）生物传感器383

微生物传感器的发展趋势384

酶生物传感器工作原理及其在水质分析中的应用385

概述385

酶反应的基本特性386

酶生物传感器的工作原理386

酶的固定化387

酶生物传感器的分类及简介389

酶生物传感器的展望393

DNA生物传感器工作原理及其在水质分析中的应用394

DNA生物传感器工作原理394

DNA生物传感器的分类395

DNA生物传感器在水质分析中的应用398

DNA生物传感器的发展趋势399

参考文献399

生物指示器与生物标识器在环境评估中的应用402

概述402

生物指示器和生物标识器403

生物指示器和生物标识器产生的历史背景403

生物指示器和生物标识器概念的确定404

生物指示器和生物标识器的异同点405

生物指示器和生物标识器的现状406

生物指示器407

生物指示器的定义及工作机理407

环境污染物及其生物积累408

环境监控中的生物指示器413

不同门类的生物指示器417

海水污染的生物指示器424

生物标识器425

生物标识器的作用机理426

生物标识器的类型427

环境生态毒理学及生物监测428

生物标识器的应用实例432

生物标识器的优势和劣势440

生物指示器和生物标识器领域的发展趋势441

全球关注和环境立法441

将来的发展趋势441 2100433B

第1章 概论

1.1 材料工程与微观分析技术

1.2 微观分析技术的发展历程

1.3 现代微观分析仪器简介

1.3.1 电子与物质的相互作用

1.3.2 微观分析仪器简介

习题

第2章 电子光学基础

2.1 电子射线的特性

2.2 电子枪

2.2.1 热电子发射型电子枪

2.2.2 场发射型电子枪

2.3 电磁透镜

2.3.1 电磁透镜的结构

2.3.2 电磁透镜的像差

2.3.3 电磁透镜的分辨率

2.3.4 电磁透镜的景深与焦长

习题

第3章 透射电子显微镜

3.1 透射电子显微镜的分类

3.2 透射电子显微镜的基本构成

3.2.1 电子光学系统

3.2.2 真空系统

3.2.3 电源系统

3.3 透射电子显微镜的基本操作方法

3.3.1 合轴操作

3.3.2 图像观察与记录

3.4 透射电子显微镜的样品制备

3.4.1 金属薄膜样品的制备方法

3.4.2 纳米粉末样品的制备方法

3.4.3 界面薄膜样品制备

3.4.4 复型样品的制备方法

习题

第4章 电子衍射

4.1 电子衍射实验

4.2 电子衍射原理

4.2.1 布拉格定律

4.2.2 埃瓦尔德球图解

4.2.3 倒易点阵

4.2.4 电子衍射基本公式

4.2.5 结构因素与结构消光

4.2.6 晶带定律和零层倒易面

4.2.7 偏离矢量以及影响倒易点形状的因素

4.3 单晶电子衍射谱的标定

4.3.1 单晶电子衍射谱的对称性

4.3.2 单晶电子衍射谱的标定方法

4.4 多晶电子衍射谱的标定

4.4.1 多晶电子衍射谱的形成

4.4.2 多晶电子衍射谱的标定方法

4.5 复杂电子衍射谱

4.5.1 高阶劳埃斑

4.5.2 超点阵斑点

4.5.3 二次衍射

4.5.4 孪晶斑点

4.5.5 菊池花样

习题

第5章 透射电镜的图像衬度及其应用

5.1 质厚衬度

5.1.1 质厚衬度成像原理

5.1.2 质厚衬度的应用实例

5.2 衍射衬度

5.2.1 衍射衬度成像原理

5.2.2 衍射衬度的应用

5.3 相位衬度

5.3.1 相位衬度成像原理

5.3.2 相位衬度像的种类

5.3.3 相位衬度像的应用

5.4 成像模式的相互关系

习题

第6章 扫描电子显微镜

6.1 扫描电子显微镜的结构原理

6.1.1 电子光学系统

6.1.2 信号检测放大系统

6.1.3 图像显示记录系统

6.1.4 真空系统

6.1.5 电源系统

6.2 扫描电子显微镜的主要性能

6.2.1 扫描电子显微镜的分辨率

6.2.2 扫描电子显微镜的放大倍数

6.2.3 扫描电子显微镜的景深

6.3 扫描电子显微镜的样品制备

6.4 扫描电子显微镜的图像衬度及应用

6.4.1 表面形貌衬度及应用

6.4.2 原子序数衬度及应用

习题

第7章 背散射电子衍射

7.1 背散射电子衍射仪的工作原理

7.1.1 背散射电子衍射仪的基本构成

7.1.2 背散射电子衍射仪的工作原理

7.2 背散射电子衍射的应用

7.2.1 晶粒尺寸及形状的分布

7.2.2 材料织构分析

7.2.3 晶粒之间取向差分析

7.2.4 物相鉴定及相比率计算

7.2.5 应变测量

习题

第8章 成分分析

8.1 特征X射线的产生

8.2 波谱仪工作原理

8.3 能谱仪工作原理

8.4 波谱仪和能谱仪比较

8.5 X射线谱仪的分析方法及其应用

习题

第9章 X射线衍射

9.1 X射线物理学基础

9.1.1 X射线的本质

9.1.2 X射线的产生

9.1.3 X射线谱

9.1.4 X射线与物质的相互作用

9.1.5 X射线的防护

9.2 X射线衍射原理及衍射强度

9.2.1 X射线衍射原理

9.2.2 X射线衍射强度的处理过程

9.2.3 多晶体的X射线衍射强度

9.3 X射线衍射仪

9.3.1 X射线衍射仪的结构原理

9.3.2 X射线衍射仪的样品制备

9.3.3 X射线对物质的衍射谱

9.4 X射线衍射定性物相分析

9.4.1 定性分析的基本原理

9.4.2 PDF卡片的组成

9.4.3 PDF卡片索引

9.4.4 物相分析方法

9.4.5 物相分析时应注意的问题

习题

第10章 扫描探针显微镜

10.1 扫描隧道显微镜

10.1.1 隧道效应

10.1.2 扫描隧道显微镜的工作原理

10.1.3 扫描隧道显微镜的结构

10.1.4 扫描隧道显微镜的工作模式

10.1.5 扫描隧道显微镜的特点

10.1.6 扫描隧道显微镜的应用举例

10.2 原子力显微镜

10.2.1 原子之间的作用力

10.2.2 原子力显微镜的结构及工作原理

10.2.3 原子力显微镜的工作模式

10.2.4 原子力显微镜的特点

10.2.5 原子力显微镜的应用举例

习题

实验指导书

实验一 材料显微组织与相结构的TEM分析

实验二 材料显微组织以及微区成分分析

实验三 多相物质X射线衍射物相分析

关于Jade软件

附录

附录1 物理常数、换算系数和电子波长等

附录2.1 常用材料的化学减薄液

附录2.2 常用材料的电解减薄液

附录3 常用材料的电解抛光液

附录4 常见晶体标准电子衍射花样

附录5 立方晶体晶面(或晶向)夹角表

附录6 常用晶体学公式

附录7 常见晶体的晶面间距

附录8 钢中相的电子衍射谱标定用数据表

附录9 特征X射线的波长和能量表

参考文献

《材料现代微观分析技术:基本原理及应用》以材料现代微观分析技术中的显微组织分析、表面形貌分析、晶体结构分析、元素分析为重点，介绍透射电镜、扫描电镜、电子衍射(包括背散射电子衍射)、X射线衍射、能谱仪、波谱仪、扫描探针显微镜的结构原理、仪器的操作使用、分析方法的物理基础、具体的试验方法以及应用实例。《材料现代微观分析技术:基本原理及应用》介绍普遍使用的现代分析仪器以及实验方法，对已经很少使用的分析仪器以及方法只是一带而过，书中的实例大都引用材料微观分析方面的最新成果。书末附有实验指导书以及附录。

《材料现代微观分析技术:基本原理及应用》可作为材料科学与工程的本科生教材或者教学参考书，也可供从事材料研究以及分析检测工作的科技人员参考。

《现代冶金分析测试技术》全面、系统地介绍了各种现代冶金分析方法，内容涉及衍射分析、光谱分析、电子显微分析、电子能谱分析、色谱分析、质谱分析、电化学分析以及热分析等方法的基本原理、过程、装备及应用等，目的是使读者对各种现代冶金分析方法有一个初步和全面的了解与认识，并掌握相应的基本知识、基本技能及必要的理论基础。