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海洋分析化學 版權信息
- ISBN：9787030724298
- 條形碼：9787030724298 ; 978-7-03-072429-8
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
海洋分析化學 本書特色
系統介紹海洋分析化學的相關方法和技術，是近年國內編寫的較為全面和實用的分析方法
海洋分析化學 內容簡介
本書系統介紹了海洋分析化學的相關內容、方法及技術。全書共分為6章，第1章介紹海洋分析化學的發展歷程等；第2章介紹海洋分析化學的主要分析化學方法，包括分析化學概論、定量分析法概論、分析試樣的采集及預處理、色譜分離分析、光譜學分析、電化學分析；第3章介紹海洋中水體的化學分析及測定，包括：海洋水體分析的意義和特點、海洋水體的化學組成及海水中的金屬與非金屬元素的測定等；第4章介紹海洋微生物的測定方法，包括海水中微生物分析的意義和特點，海洋細菌、古菌及真核微生物的分類和測定意義，典型海洋微生物如海洋細菌、脂溶性藻毒素、軟骨藻酸、膝溝藻毒素、短裸甲藻毒素、弧菌種類、海水真菌等的測定方法；第5章介紹海洋污染物的檢測分析，包括抗生素、農藥、石油烴類、微塑料、放射性物質及其他有機污染物的測定方法；第6章對海洋分析化學領域的研究前景進行了展望。 本書有較強的可讀性和參考價值，可作為高等院校和科研院所分析化學相關專業以及生命科學、海洋科學、環境分析監測等領域的本科生、研究生及科研人員的教學參考書，也可供相關分析檢測領域的管理人員和科技工作者參考。
海洋分析化學 目錄
目錄
序
前言
中英文縮寫對照表
第1章 概論 1
1.1 海洋分析化學的發展 1
1.1.1 經典海洋分析化學 1
1.1.2 現代海洋分析化學 3
1.2 海洋分析化學在國民經濟及社會發展中的任務和作用 5
1.3 海洋分析化學方法的分類與特點 6
1.4 海洋分析化學研究的內容 8
參考文獻 9
第2章 海洋分析化學的主要分析化學方法 10
2.1 分析化學概論 10
2.1.1 現代分析化學的定義、任務和作用 10
2.1.2 分析化學方法的分類 11
2.1.3 化學分析的過程及結果表示 13
2.1.4 儀器分析的基本結構單元 15
2.1.5 分析化學的方法學評價 17
2.2 定量分析法概論 27
2.2.1 滴定分析的基本概念與特點 27
2.2.2 滴定分析法的分類 28
2.2.3 滴定分析對化學反應的要求 29
2.2.4 幾種滴定分析方式 29
2.2.5 滴定分析中常用的化學量及其單位 30
2.2.6 基準物質 32
2.2.7 標準溶液的配制與標定 33
2.2.8 標準溶液的保存 34
2.2.9 幾種常用標準溶液的配制與標定 35
2.3 分析試樣的采集及預處理 42
2.3.1 試樣的采集 42
2.3.2 試樣的分解 44
2.3.3 測定前的預處理 44
2.4 色譜分離分析 47
2.4.1 氣相色譜 49
2.4.2 高效液相色譜 50
2.4.3 液液萃取反相色譜 51
2.5 光譜法分析 52
2.5.1 分光光度法 52
2.5.2 紫外-可見吸收光譜法 54
2.5.3 原子發射光譜法 55
2.5.4 原子吸收光譜法 56
2.5.5 分子熒光法 58
2.5.6 紅外吸收光譜法 59
2.5.7 拉曼光譜法 61
2.5.8 質譜法 62
2.6 電化學分析 64
2.6.1 電位分析法 64
2.6.2 伏安分析法 66
參考文獻 67
第3章 海洋中水體的化學分析及測定 68
3.1 海洋水體分析的意義和特點 68
3.2 海洋水體的化學組成 69
3.3 海水鹽度的測定 70
3.3.1 海水鹽度定義及在海洋學上的意義 70
3.3.2 海水鹽度的測定方法 71
3.4 海水氯度的測定 73
3.4.1 莫爾法直接滴定測定海水氯度 73
3.4.2 法揚斯熒光黃法測定海水氯度 75
3.5 海水pH的測定 77
3.5.1 pH定義及海水pH在海洋學上的意義 77
3.5.2 海水pH的測定方法 79
3.6 海水堿度的測定 82
3.6.1 海水堿度的定義及在海洋學上的意義 82
3.6.2 海水堿度的測定方法 83
3.6.3 電位法測定海水堿度 84
3.7 海水中溶解氧的測定 88
3.7.1 海水中溶解氧的定義及在海洋學上的意義 88
3.7.2 海水溶解氧的測定方法 89
3.8 海水化學需氧量的測定 92
3.8.1 海水化學需氧量的定義及在海洋學上的意義 92
3.8.2 化學需氧量的重鉻酸鉀法測定方法 93
3.8.3 堿性高錳酸鉀法測定海水化學需氧量的方法 95
3.9 海水碳及其化合物的測定 97
3.9.1 總有機碳的定義及在海洋學上的意義 97
3.9.2 總有機碳分析儀測定海水中碳的存在形態 100
3.9.3 海水中溶解有機碳的測定方法 104
3.10 海水水體中氮及其化合物的測定 106
3.10.1 營養鹽的定義及在海洋學上的意義 106
3.10.2 海水中氨氮的測定方法 110
3.11 海水水體中磷及其化合物的測定 124
3.11.1 水體中磷的測定及在海洋學上的意義 124
3.11.2 磷鉬藍分光光度法測定海水中的可溶性磷酸鹽 127
3.11.3 磷鉬藍萃取分光光度法測定海水中的可溶性磷酸鹽 129
3.12 海水水體中硅及其化合物的測定 132
3.12.1 水體中硅酸鹽的測定及在海洋學上的意義 132
3.12.2 硅鉬黃法測定水體中硅酸鹽 134
3.12.3 硅鉬藍法測定水體中硅酸鹽 137
3.13 海水中硫及硫化物的測定 140
3.13.1 海水中的硫化合物及其在海洋學上的意義 140
3.13.2 絡合滴定法測定海水中含量 143
3.13.3 聯苯胺法測定海水中含量 145
3.13.4 返滴定碘量法測定海水中硫化氫含量 147
3.13.5 海水先經固定的碘量法測定海水中硫化氫含量 149
3.14 海水中其他非金屬元素及其測定 152
3.14.1 水體中其他非金屬元素及其在海洋學上的意義 152
3.14.2 水體中硼酸的測定 155
3.14.3 水體中溴的測定 161
3.14.4 離子選擇性電極法測定水體中氟的含量 165
3.14.5 海水中碘及其化合物的測定 168
3.14.6 海水中砷的測定 176
3.14.7 海水中硒的測定 185
3.14.8 海水中氰化物的測定 194
3.15 海水中金屬元素及其測定 202
3.15.1 海水中金屬元素的測定及在海洋學上的意義 202
3.15.2 海水中鈉的測定 204
3.15.3 海水中鎂的測定 208
3.15.4 海水中鈣的測定 214
3.15.5 海水中鉀的測定 219
3.15.6 海水中汞的測定 224
3.15.7 海水中鉻的測定 231
3.15.8 海水中銅的測定 235
3.15.9 海水中鋅的測定 240
3.15.10 海水中鎘的測定 244
3.15.11 海水中鉛的測定 251
3.15.12 陽極溶出伏安法測定海水中的銅、鉛、鋅、鎘 258
3.16 海水水體中葉綠素的測定 261
3.16.1 水體中葉綠素的定義及在海洋學上的意義 261
3.16.2 水體中葉綠素的測定方法 262
參考文獻 272
第4章 海洋微生物的測定方法 274
4.1 海水中微生物分析的意義和特點 274
4.2 海洋細菌的分類和測定意義 275
4.3 海洋古菌的分類和測定意義 279
4.4 海洋真核微生物的分類和測定意義 280
4.5 海洋微生物的測定方法 283
4.5.1 顯微鏡鏡檢計數法測定海洋細菌含量 286
4.5.2 高效液相色譜-聯用法測定海水中微生物 292
4.5.3 固相萃取-液質聯用方法測定海水中藻毒素 302
4.5.4 分子印跡及液質技術檢測海水中膝溝藻毒素 308
4.5.5 液液萃取/液相色譜-串聯質譜法分析海水中的短裸甲藻毒素 311
4.5.6 基于16S rDNA基因序列分析鑒定水體中弧菌種類 313
4.5.7 深海抗鉻(Ⅵ)細菌的分離及鑒定 316
4.5.8 紅樹林根際海泥和海水真菌分離及活性分析 318
參考文獻 321
第5章 海洋污染物的檢測分析 323
5.1 海洋污染物的特點及其檢測意義 323
5.2 海洋化學污染物的分類及測定方法 324
5.3 海洋環境中抗生素的測定 339
5.3.1 固相萃取-高效液相色譜-串聯質譜法同時測定海水中12種抗生素 339
5.3.2 液相色譜-高分辨質譜檢測海水中磺胺類藥物 341
5.3.3 高效液相色譜-串聯質譜測定海水中氯霉素含量 344
5.3.4 固相萃取-液相色譜-串聯質譜法同時檢測海水中4種抗生素 346
5.3.5 液相色譜-四極桿/靜電場軌道阱高分辨質譜法檢測海水中大環內酯類抗生素 349
5.4 海洋環境中農藥的測定 351
5.4.1 氣相色譜法測定海水中的六六六和DDT 351
5.4.2 海水中狄氏劑的氣相色譜法測定 355
5.4.3 固相萃取-氣相色譜-質譜聯用同時測定河水和海水中87種農藥 359
5.4.4 超聲輔助分散液液微萃取-氣相色譜-質譜法檢測海水中除草劑 362
5.4.5 固相萃取-氣相色譜法測定海水中痕量毒死蜱 364
5.4.6 氣相色譜法同時測定海水中13種擬除蟲菊酯類殺蟲劑的殘留量 366
5.5 海洋環境中石油烴類的測定 369
5.5.1 紫外分光光度法測定海水中油類 369
5.5.2 熒光分光光度法測定海水中油類 372
5.5.3 重量法測定海水中油類 374
5.5.4 熒光法檢測海水中油含量 376
5.6 海洋環境中微塑料的測定 378
5.6.1 傅里葉變換紅外顯微成像系統檢測海水中絲狀微塑料的化學成分 378
5.6.2 基于熒光染色定量檢測海洋中的微塑料 380
5.6.3 表面增強拉曼光譜定性檢測水環境中的微塑料和納米塑料 384
5.6.4 熱解-質譜法檢測海洋中的微塑料 387
5.6.5 基于拉曼光譜快速檢測海水中的微塑料 391
5.6.6 基于顯微光譜法檢測雙殼類海洋生物中的微塑料 394
5.6.7 熒光和14C同位素法示蹤定量研究海水青鳉中的微塑料 397
5.7 海洋環境中放射性物質的測定 400
5.7.1 加速器質譜法檢測海水中的129I 400
5.7.2 基于快速富集的γ能譜法測定海水中131I 402
5.7.3 γ能譜法檢測海水中的40K 405
5.7.4 原子吸收分光光度法分析水中40K 408
5.7.5 離子選擇電極法檢測水中40K 409
5.7.6 液體閃爍計數法檢測海水中的氚含量 411
5.7.7 鍶特效樹脂萃取-色譜耦合熱電離同位素質譜法測定海水中鍶同位素 414
5.7.8 基于共沉淀的液體閃爍計數儀測定水中的228Ra 416
5.8 海洋環境中其他有機污染物質的測定 419
5.8.1 海水中揮發性鹵代烴的測定 419
5.8.2 超聲波振蕩協助SPME-GC-MS聯用測定海水中2，6-二叔丁基對苯醌 422
5.8.3 大體積固相萃取-氣相色譜法測定海水中10種多氯聯苯 424
5.8.4 C18膜萃取-超高效液相色譜-串聯質譜法測定海水中羥基多環芳烴 426
5.8.5 固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用測定海水與沉積物中鄰苯二甲酸酯類污染物 429
5.8.6 高效液相色譜法測定海水中噻唑啉酮和異噻唑啉酮 431
5.8.7 凝固漂浮有機液滴-分散液液微萃取-高效液相色譜-串聯質譜法測定海水中苯并三唑類化合物 433
5.8.8 高效液相色譜法測定海水中的多胺 436
參考文獻 439
第6章 展望 442
參考文獻 444
序
前言
中英文縮寫對照表
第1章 概論 1
1.1 海洋分析化學的發展 1
1.1.1 經典海洋分析化學 1
1.1.2 現代海洋分析化學 3
1.2 海洋分析化學在國民經濟及社會發展中的任務和作用 5
1.3 海洋分析化學方法的分類與特點 6
1.4 海洋分析化學研究的內容 8
參考文獻 9
第2章 海洋分析化學的主要分析化學方法 10
2.1 分析化學概論 10
2.1.1 現代分析化學的定義、任務和作用 10
2.1.2 分析化學方法的分類 11
2.1.3 化學分析的過程及結果表示 13
2.1.4 儀器分析的基本結構單元 15
2.1.5 分析化學的方法學評價 17
2.2 定量分析法概論 27
2.2.1 滴定分析的基本概念與特點 27
2.2.2 滴定分析法的分類 28
2.2.3 滴定分析對化學反應的要求 29
2.2.4 幾種滴定分析方式 29
2.2.5 滴定分析中常用的化學量及其單位 30
2.2.6 基準物質 32
2.2.7 標準溶液的配制與標定 33
2.2.8 標準溶液的保存 34
2.2.9 幾種常用標準溶液的配制與標定 35
2.3 分析試樣的采集及預處理 42
2.3.1 試樣的采集 42
2.3.2 試樣的分解 44
2.3.3 測定前的預處理 44
2.4 色譜分離分析 47
2.4.1 氣相色譜 49
2.4.2 高效液相色譜 50
2.4.3 液液萃取反相色譜 51
2.5 光譜法分析 52
2.5.1 分光光度法 52
2.5.2 紫外-可見吸收光譜法 54
2.5.3 原子發射光譜法 55
2.5.4 原子吸收光譜法 56
2.5.5 分子熒光法 58
2.5.6 紅外吸收光譜法 59
2.5.7 拉曼光譜法 61
2.5.8 質譜法 62
2.6 電化學分析 64
2.6.1 電位分析法 64
2.6.2 伏安分析法 66
參考文獻 67
第3章 海洋中水體的化學分析及測定 68
3.1 海洋水體分析的意義和特點 68
3.2 海洋水體的化學組成 69
3.3 海水鹽度的測定 70
3.3.1 海水鹽度定義及在海洋學上的意義 70
3.3.2 海水鹽度的測定方法 71
3.4 海水氯度的測定 73
3.4.1 莫爾法直接滴定測定海水氯度 73
3.4.2 法揚斯熒光黃法測定海水氯度 75
3.5 海水pH的測定 77
3.5.1 pH定義及海水pH在海洋學上的意義 77
3.5.2 海水pH的測定方法 79
3.6 海水堿度的測定 82
3.6.1 海水堿度的定義及在海洋學上的意義 82
3.6.2 海水堿度的測定方法 83
3.6.3 電位法測定海水堿度 84
3.7 海水中溶解氧的測定 88
3.7.1 海水中溶解氧的定義及在海洋學上的意義 88
3.7.2 海水溶解氧的測定方法 89
3.8 海水化學需氧量的測定 92
3.8.1 海水化學需氧量的定義及在海洋學上的意義 92
3.8.2 化學需氧量的重鉻酸鉀法測定方法 93
3.8.3 堿性高錳酸鉀法測定海水化學需氧量的方法 95
3.9 海水碳及其化合物的測定 97
3.9.1 總有機碳的定義及在海洋學上的意義 97
3.9.2 總有機碳分析儀測定海水中碳的存在形態 100
3.9.3 海水中溶解有機碳的測定方法 104
3.10 海水水體中氮及其化合物的測定 106
3.10.1 營養鹽的定義及在海洋學上的意義 106
3.10.2 海水中氨氮的測定方法 110
3.11 海水水體中磷及其化合物的測定 124
3.11.1 水體中磷的測定及在海洋學上的意義 124
3.11.2 磷鉬藍分光光度法測定海水中的可溶性磷酸鹽 127
3.11.3 磷鉬藍萃取分光光度法測定海水中的可溶性磷酸鹽 129
3.12 海水水體中硅及其化合物的測定 132
3.12.1 水體中硅酸鹽的測定及在海洋學上的意義 132
3.12.2 硅鉬黃法測定水體中硅酸鹽 134
3.12.3 硅鉬藍法測定水體中硅酸鹽 137
3.13 海水中硫及硫化物的測定 140
3.13.1 海水中的硫化合物及其在海洋學上的意義 140
3.13.2 絡合滴定法測定海水中含量 143
3.13.3 聯苯胺法測定海水中含量 145
3.13.4 返滴定碘量法測定海水中硫化氫含量 147
3.13.5 海水先經固定的碘量法測定海水中硫化氫含量 149
3.14 海水中其他非金屬元素及其測定 152
3.14.1 水體中其他非金屬元素及其在海洋學上的意義 152
3.14.2 水體中硼酸的測定 155
3.14.3 水體中溴的測定 161
3.14.4 離子選擇性電極法測定水體中氟的含量 165
3.14.5 海水中碘及其化合物的測定 168
3.14.6 海水中砷的測定 176
3.14.7 海水中硒的測定 185
3.14.8 海水中氰化物的測定 194
3.15 海水中金屬元素及其測定 202
3.15.1 海水中金屬元素的測定及在海洋學上的意義 202
3.15.2 海水中鈉的測定 204
3.15.3 海水中鎂的測定 208
3.15.4 海水中鈣的測定 214
3.15.5 海水中鉀的測定 219
3.15.6 海水中汞的測定 224
3.15.7 海水中鉻的測定 231
3.15.8 海水中銅的測定 235
3.15.9 海水中鋅的測定 240
3.15.10 海水中鎘的測定 244
3.15.11 海水中鉛的測定 251
3.15.12 陽極溶出伏安法測定海水中的銅、鉛、鋅、鎘 258
3.16 海水水體中葉綠素的測定 261
3.16.1 水體中葉綠素的定義及在海洋學上的意義 261
3.16.2 水體中葉綠素的測定方法 262
參考文獻 272
第4章 海洋微生物的測定方法 274
4.1 海水中微生物分析的意義和特點 274
4.2 海洋細菌的分類和測定意義 275
4.3 海洋古菌的分類和測定意義 279
4.4 海洋真核微生物的分類和測定意義 280
4.5 海洋微生物的測定方法 283
4.5.1 顯微鏡鏡檢計數法測定海洋細菌含量 286
4.5.2 高效液相色譜-聯用法測定海水中微生物 292
4.5.3 固相萃取-液質聯用方法測定海水中藻毒素 302
4.5.4 分子印跡及液質技術檢測海水中膝溝藻毒素 308
4.5.5 液液萃取/液相色譜-串聯質譜法分析海水中的短裸甲藻毒素 311
4.5.6 基于16S rDNA基因序列分析鑒定水體中弧菌種類 313
4.5.7 深海抗鉻(Ⅵ)細菌的分離及鑒定 316
4.5.8 紅樹林根際海泥和海水真菌分離及活性分析 318
參考文獻 321
第5章 海洋污染物的檢測分析 323
5.1 海洋污染物的特點及其檢測意義 323
5.2 海洋化學污染物的分類及測定方法 324
5.3 海洋環境中抗生素的測定 339
5.3.1 固相萃取-高效液相色譜-串聯質譜法同時測定海水中12種抗生素 339
5.3.2 液相色譜-高分辨質譜檢測海水中磺胺類藥物 341
5.3.3 高效液相色譜-串聯質譜測定海水中氯霉素含量 344
5.3.4 固相萃取-液相色譜-串聯質譜法同時檢測海水中4種抗生素 346
5.3.5 液相色譜-四極桿/靜電場軌道阱高分辨質譜法檢測海水中大環內酯類抗生素 349
5.4 海洋環境中農藥的測定 351
5.4.1 氣相色譜法測定海水中的六六六和DDT 351
5.4.2 海水中狄氏劑的氣相色譜法測定 355
5.4.3 固相萃取-氣相色譜-質譜聯用同時測定河水和海水中87種農藥 359
5.4.4 超聲輔助分散液液微萃取-氣相色譜-質譜法檢測海水中除草劑 362
5.4.5 固相萃取-氣相色譜法測定海水中痕量毒死蜱 364
5.4.6 氣相色譜法同時測定海水中13種擬除蟲菊酯類殺蟲劑的殘留量 366
5.5 海洋環境中石油烴類的測定 369
5.5.1 紫外分光光度法測定海水中油類 369
5.5.2 熒光分光光度法測定海水中油類 372
5.5.3 重量法測定海水中油類 374
5.5.4 熒光法檢測海水中油含量 376
5.6 海洋環境中微塑料的測定 378
5.6.1 傅里葉變換紅外顯微成像系統檢測海水中絲狀微塑料的化學成分 378
5.6.2 基于熒光染色定量檢測海洋中的微塑料 380
5.6.3 表面增強拉曼光譜定性檢測水環境中的微塑料和納米塑料 384
5.6.4 熱解-質譜法檢測海洋中的微塑料 387
5.6.5 基于拉曼光譜快速檢測海水中的微塑料 391
5.6.6 基于顯微光譜法檢測雙殼類海洋生物中的微塑料 394
5.6.7 熒光和14C同位素法示蹤定量研究海水青鳉中的微塑料 397
5.7 海洋環境中放射性物質的測定 400
5.7.1 加速器質譜法檢測海水中的129I 400
5.7.2 基于快速富集的γ能譜法測定海水中131I 402
5.7.3 γ能譜法檢測海水中的40K 405
5.7.4 原子吸收分光光度法分析水中40K 408
5.7.5 離子選擇電極法檢測水中40K 409
5.7.6 液體閃爍計數法檢測海水中的氚含量 411
5.7.7 鍶特效樹脂萃取-色譜耦合熱電離同位素質譜法測定海水中鍶同位素 414
5.7.8 基于共沉淀的液體閃爍計數儀測定水中的228Ra 416
5.8 海洋環境中其他有機污染物質的測定 419
5.8.1 海水中揮發性鹵代烴的測定 419
5.8.2 超聲波振蕩協助SPME-GC-MS聯用測定海水中2，6-二叔丁基對苯醌 422
5.8.3 大體積固相萃取-氣相色譜法測定海水中10種多氯聯苯 424
5.8.4 C18膜萃取-超高效液相色譜-串聯質譜法測定海水中羥基多環芳烴 426
5.8.5 固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用測定海水與沉積物中鄰苯二甲酸酯類污染物 429
5.8.6 高效液相色譜法測定海水中噻唑啉酮和異噻唑啉酮 431
5.8.7 凝固漂浮有機液滴-分散液液微萃取-高效液相色譜-串聯質譜法測定海水中苯并三唑類化合物 433
5.8.8 高效液相色譜法測定海水中的多胺 436
參考文獻 439
第6章 展望 442
參考文獻 444
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海洋分析化學 節選
第1章 概論 1.1 海洋分析化學的發展 海洋化學是海洋學與化學相結合的一門邊緣科學。隨著海洋化學的深入發展和高度綜合促使一系列新興邊緣學科的形成。一般情況下，海洋化學學科包括2個分支，即海洋化學應用研究和化學海洋學研究。 海洋化學學科主要是對海洋與海洋化學資源應用技術以及與海洋具有關聯性的一些化學物質的組成、轉化規律、分布進行全面研究。從化學的角度看，由化學中的二級學科：無機化學、分析化學、物理化學、有機化學、同位素化學、環境化學、資源化學、生物化學、地球化學等與海洋科學相結合，產生新的學科：海洋無機(或元素)化學、海洋分析化學、海洋物理化學、海洋有機化學、海洋同位素化學、海洋環境化學、海洋資源化學、海洋生物化學、海洋地球化學等，由此可以認為海洋分析化學是隸屬海洋化學的一個分支。 對“海洋化學”和“化學海洋學”的概念，不同的著作有不同的看法。根據《中國大百科全書(大氣科學、海洋科學、水文科學)》中定義：海洋化學(Marine Chemistry)是研究海洋各部分的化學組成、物質分布、化學性質和化學過程，并研究海洋化學資源在開發利用中所涉及的化學問題的科學。而化學海洋學(Chemical Oceanography)是研究海洋各部分的化學組成、物質分布、化學性質和化學過程的科學，是海洋化學的主要組成部分。另根據聯合國教科文組織1974年頒發的《大學課程研討會的報告》，定義化學海洋學是研究海水的化學組成、物理、地質和生物的性質和反應，或是由于人類活動影響海洋發生的化學性質改變；研究海洋及其界面間的化學反應；或利用化學反應來研究所有有關海洋的科學以及發展新的化學技術以解決海洋科學界所產生的不同科學問題[1]。 盡管對“海洋化學”和“化學海洋學”迄今還未有統一的定義，但由于海洋化學包括多方面的化學知識，且和很多化學方面的知識有關聯，其研究方法的發展總與化學分析的發展緊密相關。在海洋科學領域中，海洋化學雖然是發展較晚的一門科學，但隨著時代的進步和科學技術的發展，國內外對海洋及海洋資源的狀況有了更多的分析了解，已開展了多方面、詳細的研究分析工作。 1.1.1 經典海洋分析化學 化學海洋學是一門新興的學科，縱觀國際相關的海洋化學分析學研究歷程，可歸納為孕育、早期探索及現代分析三個明顯的發展階段。孕育階段包括從公元前4世紀的亞里士多德關注海水的來源和性質，到羅伯特 波義耳采集及用AgNO3滴定法測定分析海水的鹽度(約1627～1691年)、艾德蒙?哈雷對海水的化學分析(約1656～1742年)、路易斯?F.馬賽利首次測定不同海域的含鹽量(約1658～1730年)、安東尼?納瓦西爾首次分析出海水的苦味是來自MgSO4或MgCl2(約1743～1794年)，以及杰斯福?路易斯?蓋-呂薩克提出的蓋-呂薩克法則，首次建立測定海水化學組成的滴定方法(約1778～1850年)[2，3]。 早期探索階段，國外對此一般以英國“挑戰者”號船于1872年進行的世界上**次環球海洋考察調查分析為起點，堪稱近代海洋科學的開端，當時其開展的與化學分析相關的研究主要為測定海水的化學組成，包括含鹽量、溶解氣體、有機物質及懸浮顆粒物等的性質。“挑戰者”號航行期間所采集的水樣，主要由德國化學家威廉姆?迪特馬進行化學組分的分析，也是人類**次真正了解了海水的化學組成。到20世紀50～60年代，以1955年英國學者哈維出版的《海水的化學和肥力》為代表作，該書詳細描述了科學家如何應用化學手段解決海洋生物生產力的問題，集中探討了營養元素氮、磷、硅等的地球化學循環與浮游生物的關系等問題。在此期間，隨著科學家對海洋資源中化學元素興趣的增加及需要對不同數據進行對比，逐步建立了有關海洋對象的分析方法，可認為是海洋分析化學的雛形。英國學者巴勒斯撰寫的《海水分析》，我國學者陳國珍撰寫的《海水分析化學》均是此階段的代表作[1-4]。 伴隨著海洋物理化學的發展，到20世紀70～80年代，國際海洋界進行了為期10年的“海洋地球化學斷面研究”(GEOSECS)，獲得了各大營養要素、放射性同位素、痕量金屬元素等含量的多種海洋學信息，取得了豐碩的研究成果。美國科學家華萊士?史密斯?布羅克撰寫的《海洋中示蹤物》，為化學海洋學乃至海洋分析化學的進一步發展奠定了良好的基礎；隨后英國科學家J.P.賴利和G.斯基羅撰寫的《化學海洋學》(1～10卷)；美國地球化學家E.D.戈德堡應用“穩態原理”研究海水中元素的逗留時間；瑞士科學家W.斯塔姆撰寫的《水化學》，這些均稱為化學海洋學的經典名著[1-5]。 在我國，對海洋化學的研究眾多學者均認為起步于20世紀50～60年代，此后形成較系統的代表著作如：郭錦寶撰寫的《化學海洋學》、宋金明等撰寫的《中國的海洋化學》、張正斌等撰寫的《海洋化學原理和應用——中國近海的海洋化學》、陳令新等編著的《海洋環境分析監測技術》等，對我國海洋化學的發展研究進行了很好的闡述[1-6]。 早期海洋研究和化學分析的基本研究工作，其內容主要集中在分析海水的組成與性質，以及與海洋生物有關的海水化學成分的分布變化方面；從研究深度看，僅對海水化學成分的分布變化、海水中的各種化學平衡及其生物間的作用關系做了初步研究，對海洋化學的分析研究幾乎沒有應用，更談不上系統地從空間和時間角度進行全方位研究；研究方法方面也非常不完善，比如對海水的分析，主要采用容量法(現稱為重量法)和比色法，不僅方法單一且誤差較大。因此，經典的海洋分析化學又稱“海水分析化學”，是研究海水中各組分含量及測試方法的一門學科，其主要的研究內容包括：海洋中常量元素(鈉、鈣、鉀、鎂等)、營養元素(氮、磷、硅)、微量元素(鐵、錳等)、放射性同位素(鈾、鍶等)、有機質及海水中溶解氧等方面的測試。由于以往的條件所限及海洋化學工作的特點，很多樣品的分析需在船上實驗室中進行，且某些樣品由于細菌、化學的作用等而難以保存，既不能滿足應用近代分析儀器的需求，又不能達到適時、原位、在線、快速、準確的分析結果[1-6]。 1.1.2 現代海洋分析化學 自20世紀90年代起，隨著海洋技術研究的快速發展，海洋科學各分支學科的進一步交叉和滲透，海-陸-空全球循環，數理化天地生海的結合，國內外的科學家對化學海洋學的重點關注轉變到海洋的碳循環及其調控機制，以探索海洋對全球氣候變化的響應與反饋。在此期間實施了一系列的國際合作研究計劃，例如全球變化研究計劃(iGBP)、海岸帶海陸相互作用計劃(LOICZ)、全球海洋觀測系統(GOOS)等，其中的化學海洋學均是核心的研究內容，獲得的研究成果使海洋科學的實踐過程達到了新的高度，也使得海洋化學沿著“深”“廣”度辯證統一的方向發展[1-6]。 “深”表現在：目前對海洋化學中的海洋分析化學研究已經變得系統化，從*開始的描述性化學已進入對海洋物質來源、元素組成及生物地球化學相關過程等的分析，從海洋物質簡單的化學定性研究逐漸發展到定量分析研究！皬V”體現為海洋分析化學與海洋科學其他分支學科的滲透、交叉和結合。例如海洋分析化學、海洋生物分析和地球分析化學等的綜合發展可形成目前的海洋生物地球分析化學這一新的分支學科。 借用分析化學的定義，海洋分析化學可以泛指基于海洋資源，發展和應用各種理論、方法、儀器和策略以獲取有關海洋物質在相對時空內的組成和性質的信息，及測定和利用海洋物質的一門學科。 近幾十年來，我國在海洋化學分析方法的研究取得了諸多成果，建立了能夠給海洋科學研究帶來很大影響的一批海洋化學分析方法，對于支持我國未來海洋化學的發展具有極其重要的意義。比如，通過利用人工海鹽建立了一套全新的鋅鎘還原法用于硝酸鹽分析；采用自動分析測定水樣中的磷酸鹽與硝酸鹽；利用紫外消化和水浴裝置以及連續流動分析系統進行海水中的溶解態總磷測定；建立了我國**臺營養鹽連續監測分析儀，專門對鹽的氨氮含量進行檢測；通過對海水樣品的特殊酸化將其中的DIC合理轉變成為CO2，再利用LI-COR 6262非色散紅外檢測儀器對CO2體系進行碳系統參數檢測；采用光纖傳感器測定海洋站位PO2和PCO2參數。在測定海水系統中的有機碳循環研究過程中，建立了高準確度和全面定性、定量分析超痕量的溶解態有機物新方法。合理利用放射性同位素釷-234和鈾-238進行測定深海循環類型與速率的研究[7]。 迄今為止，圍繞有關海洋分析的一些尚未解決的基礎問題，典型的小問題比如：海水為什么又咸又苦？海水元素的組成問題？為什么河水中的Ca濃度高于Na濃度，而海水中的Ca濃度卻低于Na濃度等等？對有關海洋分析化學存在的典型的大問題，可以結合我國學者張正斌總結的21世紀海洋化學的五大難題的觀點，其中的一個與分析化學相關的“海洋中元素物種的化學存在形式的理論和實驗測定”問題，即如何測定不同海域、不同空間、時間條件下元素的靜態及動態存在形式是解決問題的方法：通過將分析化學中的絡合作用、酸堿作用、沉淀-溶解作用、氧化還原作用等化學平衡理論應用于海洋，解決實際樣品的海水起源、解釋海水pH為8.1、海水活度系數等一系列重要問題；通過建立海水化學模型和海洋中元素物種化學存在形式的研究方法，測定元素的無機配體存在形式(有機配體存在形式(膠體(或固體配體)存在形式，以豐富海洋化學的內容。但是由于海水中多數元素的濃度低于“納米尺度”，要真正快速、準確、現場試驗測定其化學存在形式，需要做到：在線化(on-line)；實時化(real time)；原位化(in situ)；在體化(in vivo)和同時同步測定(synchronization)；微型化、芯片化、仿生化；智能化和信息化；高靈敏度化和高精確化；高選擇化；單分子化、單原子化監測，并聯合搬運和調控技術；合成、分離和分析聯用技術等等。諸如此類的問題現在仍然是化學海洋學重點關注的科學問題，也是海洋分析化學的主要研究范疇。 我國部分高校和大型科研院所也在積極開展研究，中國科學院海洋研究所、廈門大學都在開展關于海洋化學的研究，取得了巨大的成果，對我國的海洋建設起到了巨大的推動作用，相應建立的海洋分析方法為我們今后海洋資源的開發提供了保障。隨著科技的高速發展和研究方法的不斷創新，海洋化學被多國所關注并傾力研究，已涌現出大量有關海洋化學新的研究方向和成果；在我國相應高校開設的海洋化學課程也越來越完善，但基于化學分析和儀器分析來系統研究海洋化學的方法教材卻鮮有，尤其針對海洋化學的實驗課程教材更是稀少短缺。海洋分析化學不僅是海洋化學的一個組成部分，而且是研究和發展海洋科學的基礎之一。本書針對國內外文獻并結合我國在海洋分析化學方面的研究現狀，將新的化學分析方法加以總結介紹，為我國海洋化學分析方法的進一步發展提供有力的支持保障[6-12]。 1.2 海洋分析化學在國民經濟及社會發展中的任務和作用 21世紀是海洋的世紀。海洋是人類所在的這顆藍色星球的決定性特征，也是地球上一切生命來源的關鍵所在，有許多尚未開發的廣袤區域和眾多謎團等待我們的發掘和揭秘，這不僅是人類了解地球的需要，更是關系到人類未來的福祉。海洋化學被當今多國所關注并傾力研究，新的研究方向和成果不斷推出，國內外科學家及學者對研究海洋化學方方面面的興趣與日俱增。 從目前實際情況來看，地球上的陸地資源不斷地被消耗，海洋將成為人類賴以生存與社會實現可持續發展的非常重要的資源，海洋化學也成為重點關注的新學科領域。由于海洋分析化學包括多方面的化學知識，且和很多方面的知識有關聯，其研究方法在不斷發展中。雖然我國的海洋化學發展和應用在一千多年前就有歷史記載，但是系統的發展僅有五十年，對海洋分析化學的研究則更為滯后？偟膩碚f，海洋分析化學在新的歷史條件下其主要任務為：對海洋分析化學課程及學科系統化的建立健全與完善；基于解決與海洋資源與環境問題相關的海洋分析化學研究內涵的確定。 近30年來，隨著我國的化學海洋學研究在生源要素的海
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