上篇基础篇
第1章土壤监测分析方法的基础知识及质量管理与保证1
1.1分析实验室的要求及配置1
1.1.1天平室及配置1
1.1.2高温室及配置2
1.1.3制样室及配置5
1.1.4样品前处理室及配置6
1.1.5气瓶间及配置7
1.1.6标准样品储藏室7
1.1.7纯水制备室及配置8
1.2仪器室的布局及要求8
1.2.1大型仪器室8
1.2.2小型仪器室10
1.2.3分析仪器种类的基本配置13
1.2.4分析仪器种类的高档配置19
1.3分析实验室对纯水、试剂和器皿的要求21
1.3.1纯水的质量要求、检验及制备方法21
1.3.2分析实验室对试剂的质量要求27
1.3.3试剂的空白检验29
1.3.4试剂的配制、使用和保存29
1.3.5标准参考物质及使用33
1.3.6对常用玻璃器皿的质量要求35
1.4误差的表示方法35
1.4.1误差的分类36
1.4.2误差的表示方法36
1.5数理统计基础38
1.5.1有关名词解释38
1.5.2正态分布38
1.5.3t分布38
1.5.4F分布40
1.6数据统计检验41
1.6.1离群数据的检验41
1.6.2t检验法45
1.6.3F检验法49
1.7分析结果的表示和评价49
1.7.1分析结果的单位和有效数字49
1.7.2分析结果的几种表示方法50
1.7.3分析结果的评价51
1.8灵敏度、检出限和测定下限51
1.8.1灵敏度、检出限和测定下限的含义51
1.8.2空白值的测量及降低空白值的方法52
1.9实验室质量控制53
1.9.1实验室内质量控制53
1.9.2实验室间质量控制60
1.9.3协作项目质控程序——六步质控法64
1.10实验室安全及注意事项65
1.10.1化学危险品安全知识65
1.10.2高压气体的使用和管理68
1.10.3使用电器设备的注意事项70
1.10.4实验室用水注意事项71
1.10.5大型仪器的管理与维护71
参考文献72
第2章土壤污染现状和监测技术概述73
2.1土壤污染现状73
2.1.1土壤的化学组成74
2.1.2土壤元素背景值75
2.1.3土壤污染物及来源77
2.1.4土壤污染的危害79
2.1.5土壤污染的防治80
2.1.6土壤污染防治技术81
2.1.7土壤环境质量标准81
2.1.8农田固体废弃物污染控制标准82
2.1.9农用污泥中污染物控制标准82
2.1.10城镇垃圾农用控制标准83
2.2监测分析技术概述83
2.2.1化学分析法84
2.2.2分光光度法85
2.2.3原子吸收法86
2.2.4原子荧光法86
2.2.5X射线荧光光谱法87
2.2.6电感耦合等离子体质谱法87
2.2.7电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）88
2.2.8电化学分析法88
2.2.9气相色谱法（GC）88
2.2.10气质联用分析法（GC-MS）89
2.2.11联用技术的发展89
参考文献90
第3章原子吸收分光光度法91
3.1原子吸收分光光度法的定量分析基础91
3.1.1原子对光辐射的吸收91
3.1.2吸收线的轮廓与强度91
3.1.3吸收线的测量92
3.2火焰原子化94
3.2.1火焰原子化器及火焰类型94
3.2.2试样在火焰中的原子化96
3.3石墨炉原子化96
3.3.1石墨炉原子化法的原理96
3.3.2石墨炉原子化的特点97
3.3.3石墨炉原子化器99
3.3.4石墨炉原子化程序及参数选择99
3.4其他类型原子化101
3.5干扰及消除102
3.5.1干扰类型102
3.5.2消除干扰的方法104
3.6原子吸收分光光度计仪器装置108
3.6.1仪器组成108
3.6.2仪器类型110
3.6.3塞曼型仪器及特点111
3.7原子吸收分光光度法的分析技术及应用112
3.7.1样品制备112
3.7.2测定条件的选择112
3.7.3分析方法116
3.7.4应用117
参考文献118
第4章氢化物发生-原子荧光光谱法119
4.1HG-AFS法的发展概况119
4.2HG-AFS的原理120
4.3HG-AFS法仪器装置120
4.4HG-AFS的分析特点121
4.5HG-AFS法在土壤重金属分析中的应用122
4.5.1HG-AFS法在土壤监测中常用的前处理方法122
4.5.2HG-AFS在土壤监测中的应用实例123
参考文献129
第5章电感耦合等离子体原子发射光谱法130
5.1ICP-AES的分析性能130
5.2ICP光源的特点131
5.3ICP放电的激发机理133
5.3.1ICP放电偏离LTE状态133
5.3.2激发机理模型134
5.4ICP-AES定量分析基础136
5.4.1谱线发射强度与气态分析物总浓度的关系136
5.4.2谱线发射强度与分析物浓度关系函数（I=f(c)）138
5.5ICP-AES仪器介绍138
5.6干扰及消除140
5.6.1光谱干扰140
5.6.2光谱干扰的校正140
5.6.3非光谱干扰及消除141
5.7ICP-AES检出限及其测量141
5.7.1与检出限和精密度有关的几个术语141
5.7.2检出限的测量方法143
5.7.3检出限的性质143
5.7.4ICP-AES与其他方法检出限的比较144
5.8ICP-AES精密度及其测量146
5.9ICP-AES的应用147
参考文献148第6章电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)149
6.1耦合等离子体质谱仪的原理149
6.1.1原理149
6.1.2四极质谱仪的工作原理150
6.1.3飞行时间质谱仪的工作原理152
6.1.4高分辨电感耦合等离子体质谱153
6.2ICP-MS的结构及特点154
6.2.1炬管与等离子体154
6.2.2进样系统154
6.2.3离子提取系统155
6.2.4真空系统156
6.2.5离子分离与检出系统157
6.2.6检出限158
6.3干扰问题158
6.3.1质谱干扰159
6.3.2非质谱干扰159
6.4ICP-MS在农业领域中的应用160
6.4.1水样分析160
6.4.2生物样品分析161
6.4.3土壤样品分析162
6.5ICP-MS的联用技术与最新进展163
6.5.1联用研究163
6.5.2最新进展研究164
参考文献166
第7章X射线荧光光谱法169
7.1简单历史回顾169
7.2X射线荧光主要类型169
7.2.1常规XRF169
7.2.2同步辐射XRF170
7.2.3全反射XRF170
7.2.4粒子激发X射线发射(PIXE)171
7.2.5其他XRF171
7.3X射线荧光光谱分析特点172
7.4X射线荧光光谱仪发展情况简介172
7.4.1X射线荧光光谱仪基本配置172
7.4.2光学器件174
7.4.3探测器174
7.5制样与定量技术研究175
7.5.1制样技术175
7.5.2定量技术175
7.6X射线荧光光谱中专家系统研究现状177
7.6.1XRF专家系统总策略177
7.6.2结合模糊逻辑与模式识别算法的光谱解释系统177
7.6.3光谱定性解释专家系统178
7.6.4知识控制系统178
7.7土壤样品分析179
7.7.1土壤样品基本特点179
7.7.2散射比率原理180
7.7.3峰值强度测量181
7.7.4背景强度测量181
7.7.5谱线干扰校正181
7.7.6样品分析182
7.8应用研究183
7.9展望185
参考文献185
第8章土壤样品的采集与制备188
8.1土壤样品采集的目的188
8.2布点设计189
8.2.1布点的前期准备189
8.2.2布点原则190
8.2.3布点方法190
8.3土壤样品的采集191
8.3.1土壤样品的类型191
8.3.2采样准备192
8.3.3现场采样192
8.3.4样品运输194
8.3.5采样注意事项194
8.4样品制备与管理195
8.4.1样品制备195
8.4.2样品管理197
参考文献197
中篇无机篇
第9章土壤样品的消解198
9.1样品消解的目的、要求与分类198
9.1.1样品消解的目的与要求198
9.1.2样品消解方法的概述198
9.2全消解法199
9.2.1电热板加热酸消解法199
9.2.2多孔-长管-控温消解法203
9.2.3高压罐密闭酸消解法204
9.2.4微波消解法206
9.2.5恒温水浴消解法208
9.2.6熔融法208
9.3部分消解法211
9.3.1常用浸提剂种类212
9.3.2土壤的水提取法212
9.3.3土壤的酸提取法213
9.3.4联合试剂提取法213
9.4土壤消解器皿及方法的选择213
9.4.1土壤消解器皿213
9.4.2土壤消解方法的选择214
参考文献215
第10章土壤中微量元素的测定217
10.1土壤中砷的测定217
10.1.1氢化物发生原子荧光法（GB/T 22105.2—2008）217
10.1.2二乙基二硫代氨基甲酸银光度法(GB/T 17134—1997)219
10.1.3硼氢化钾-硝酸银分光光度法(GB/T 17135—1997)221
10.1.4氢化物发生原子吸收法223
10.1.5ICP-AES法(同时测定多种元素)224
10.1.6ICP-MS法(同时测定多种元素)228
10.2土壤中镉的测定230
10.2.1石墨炉原子吸收法（测定镉、铅）（GB/T 17141—1997）230
10.2.2KI-MIBK萃取火焰原子吸收法（测定镉、铅）（GB/T 17140—1997）232
10.2.3火焰原子吸收法（测定镉、铅）235
10.2.4ICP-AES法237
10.2.5ICP-MS法237
10.3土壤中铬的测定237
10.3.1火焰原子吸收分光光度法（GB/T 17137—1997）238
10.3.2二苯碳酰二肼光度法239
10.3.3土壤总铬的测定（NY/T 1121.12—2006）240
10.3.4ICP-AES法240
10.3.5ICP-MS法240
10.4土壤中铜的测定241
10.4.1火焰原子吸收法（测定铜、锌）（GB/T 17138—1997）241
10.4.2ICP-AES法243
10.4.3ICP-MS法243
10.5土壤中汞的测定243
10.5.1冷原子荧光光谱法（GB/T 22105.1—2008）243
10.5.2冷原子吸收法（GB/T 17136—1997）245
10.5.3ICP-AES法248
10.5.4ICP-MS法248
10.6土壤中镍的测定248
10.6.1火焰原子吸收法（GB/T 17139—1997）248
10.6.2ICP-AES法250
10.6.3ICP-MS法250
10.7土壤中铅的测定250
10.7.1石墨炉原子吸收法（GB/T 17141—1997）250
10.7.2氢化物发生原子荧光法（GB/T 22105.3—2008）250
10.7.3火焰原子吸收法250
10.8土壤中锌的测定（GB/T 17138—1997）250
10.9土壤中锰的测定251
10.10土壤中铁的测定252
10.10.1火焰原子吸收光度法252
10.10.2邻菲啰啉光度法253
10.11土壤中钼的测定254
10.11.1硫氰化钾分光光度法254
10.11.2催化极谱法（测定钼、锡）256
10.11.3ICP-AES法257
10.11.4ICP-MS法257
10.11.5土壤中有效钼的测定（NY/T 1121.9—2006）257
10.12土壤中硒的测定257
10.12.1土壤中全硒的测定（NY/T 1104—2006）258
10.12.2DAN荧光光度法258
10.12.3氢化物发生-原子荧光光谱法260
10.12.4催化波极谱法261
10.12.5气相色谱法262
10.12.6ICP-AES法264
10.12.7ICP-MS法264
10.13土壤中钒的测定264
10.13.1N-BPHA光度法264
10.13.2PAR光度法265
10.13.3ICP-AES法267
10.13.4ICP-MS法267
10.14土壤中钴的测定267
10.14.1火焰原子吸收法267
10.14.25-Cl-PADAB光度法268
10.14.35-Br-PADAP光度法269
10.14.4ICP-AES法270
10.14.5ICP-MS法270
10.15土壤中锡的测定270
10.15.1氢化物发生-原子荧光光谱法270
10.15.2催化极谱法271
10.15.3ICP-AES法271
10.15.4ICP-MS法271
10.16土壤中钡的测定271
10.16.1火焰原子吸收法271
10.16.2ICP-AES法272
10.16.3ICP-MS法272
10.17土壤中铍的测定272
10.17.1铍试剂Ⅲ光度法273
10.17.2石墨炉原子吸收法274
10.17.3ICP-AES法275
10.17.4ICP-MS法275
10.18土壤中铋的测定（包括碲）275
10.18.1氢化物发生-原子荧光光谱法（测定铋、碲）275
10.18.2ICP-AES法278
10.18.3ICP-MS法278
10.19土壤中锑的测定278
10.19.15-Br-PADAP光度法278
10.19.2火焰原子吸收法279
10.19.3氢化物发生-原子荧光光谱法280
10.19.4ICP-AES法280
10.19.5ICP-MS法280
10.20土壤中碲的测定281
10.21土壤中铟的测定281
10.21.1石墨炉原子吸收法（测定铟、铊）281
10.21.2ICP-AES法282
10.21.3ICP-MS法282
10.22土壤中铊的测定283
10.22.1石墨炉原子吸收法283
10.22.2ICP-AES法283
10.22.3ICP-MS法283
10.23土壤中银的测定283
10.23.1石墨炉原子吸收法283
10.23.2ICP-AES法284
10.23.3ICP-MS法284
10.24土壤中锶的测定285
10.24.1火焰原子吸收法285
10.24.2ICP-AES法286
10.24.3ICP-MS法286
10.25土壤中硼的测定286
10.25.1土壤有效硼测定方法（GB 12298—90）286
10.25.2土壤中有效硼的测定(NY/T 1121.8—2006)287
10.25.3亚甲基蓝光度法(全硼)287
10.25.4ICP-AES法288
10.25.5ICP-MS法288
10.26土壤中碘的测定288
10.26.1离子色谱法289
10.26.2流动注射光度法290
参考文献292
第11章土壤中常量元素的测定293
11.1钾293
11.1.1全钾（包括钠）（原子吸收光度法）293
11.1.2速效态钾（原子吸收光度法）294
11.1.3速效态钾（四苯硼钠比浊法）295
11.1.4缓效钾的测定（NY/T 889—2004）296
11.2钠296
11.3钙297
11.3.1EDTA络合滴定法（钙、镁总量，包括镁）297
11.3.2全钙（包括镁）（原子吸收光度法）299
11.4镁300
11.4.1全镁（原子吸收法）300
11.4.2全镁（EDTA滴定法）300
11.5铝 （氟化物取代-EDTA容量法）300
11.6钛302
11.6.1二安替比林甲烷比色法302
11.6.2变色酸光度法303
11.7硅（重量法）304
参考文献306
第12章土壤中稀土元素的测定307
12.1土壤中稀土元素氧化物总量的测定——对马尿酸偶氮氯膦光度法（GB 6260—1986）307
12.2稀土分量的ICP-AES测定309
12.2.1稀土元素分离分析方法概述309
12.2.2土壤样品的分解方法310
12.2.3分离分析方法310
12.3稀土分量的ICP-MS测定313
参考文献313第13章无机化合物分析314
13.1土壤中磷的测定314
13.1.1土壤全磷测定法(GB 9837—1988)314
13.1.2石灰性土壤有效磷测定方法（GB 12297—1990）316
13.1.3酸性土壤有效磷的测定（NY/T 1121.7—2006）318
13.2土壤中氮的测定318
13.2.1土壤全氮测定法（半微量开氏法）(GB 7173—1987)318 2100433B
