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水質污染調查是從Hg、Cd、氰、酚、Cr6+等開始的，而且多是用分光光度法測定。隨著環境保護工作深入，監測業務不斷擴大，分光光度分析方法的靈敏度、準確度均不能滿足環境管理的要求，因此相應的各種先進的、高靈敏度的分析儀器和方法就很快發展起來。 1、原子吸收和原子熒光法 火焰原子吸收、氫化物發生原子吸收、石墨爐原子吸收相繼發展起來，可測定水中多數痕量、超痕量金屬元素。 我國開發的原子熒光儀器可同時測定水中As、Sb、Bi、Ge、Sn、Se、Te、Pb八種元素的化合物。用于這些易生成氫化物元素的分析具有較高的靈敏度和準確度，且基體干擾少。 2、等離子體發射光譜（ICP-AES） 等離子發射光譜法近年發展很快，已用于清潔水基體成分，廢水中金屬及底質、生物樣品中多元素的同時測定。其靈敏度、準確度與火焰原子吸收法大體相當，而且效率高，一次進樣，可同時測定10-30個元素。 3、等離子發射光譜一質譜法（I CP-MS） ICP-MS法是以ICP為離子化源的質譜分析方法，其靈敏度比ICP-AES法高2-3個數量級，特別是當測定質量數在100以上的元素時，其靈敏度更高，檢出限更低。己將ICP-MS法列為測定水中Cr6+、Cu、Pb、Cd的標準分析方法。 4、離子色譜法 離子色譜是分離和測定水中常見陰、陽離子的新技術，方法的選擇性和靈敏度均好，一次進樣可同時測定多種成分。用電導檢測器和陰離子分離柱可測定F-, C1- . Br- , N02-、SO32+、SO42-、H2PO4-、N03-；用陽離子分離柱可測定NH4+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+等。用電化學檢測器可測定I-、S2-、CN-及某些有機化合物。 5、分光光度和流動注射分析技術 研究一些高靈敏度、高選擇性的顯色反應，用于金屬離子和非金屬離子的分光光度法測定仍然受到重視。在常規監測中分光光度法占有較大的比重。值得注意的是將這些方法與流動注射技術相結合，可將許多化學操作，如蒸餾、萃取、加各種試劑，定容顯色和測定融為一體，是一種實驗室自動分析技術，且在水質在線自動監測系統中被廣泛應用。具有取樣少、精度高、分析速度快節省試劑等優點，可使操作人員從繁瑣的體力勞動中解放出來。例如測水質中NO3- 、NO2-、 NH4+、F-、CN-、CrO42-、Ca2+、Mg2+、Pb2+、Zn2+、Cu2+、Cd2+等均可用流動注射技術。檢測器不僅可用分光光度法，也可用原子吸收、離子選擇性電極等。 6、價態和形態分析 污染物質在水環境中存在形態不同，對水生生態系統和對人的毒性也很不相同。例如Cr6+毒性比Cr3+強得多，As3+比As5+毒性大，NO2-比NO3-毒性大，HgCl2毒性比HgS大，而CH3Hg+比HgCl2毒性更大。在水質標準和監測中規定了總汞和烷基汞、六價鉻和總鉻、Fe3+和Fe2+、NH4-_N, N02-_N和NO3-_N 的測定。有些項目還規定了可濾態和總量的測定等。在環境研究中，為了搞清污染機理及遷移轉化規律，不僅要研究分析無機物的價態、吸附態、絡合態，還要研究 它們在環境介質中的氧化還原（如含氮化合物的亞硝化、硝化作用或脫氮等）和生物甲基化等問題。以有機態存在的重金屬，如烷基鉛、烷基錫等，目前倍受環境科 學工作者的重視，尤其是三苯基錫、三丁基錫等被列入內分泌干擾物后，有機重金屬的監測分析技術發展很快。
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