环境监测与仪器分析(知识点总结)

环境监测与仪器分析(知识点总结)（精选6篇）

环境监测与仪器分析(知识点总结) 篇1

1.环境监测的分类 按监测目的

1.监视性监测

2.特定目的监测

3.研究性监测

共三类 2.环境污染的特点有哪些

空间分布性

时间分布性

环境污染与污染物含量 污染因素的综合效应

环境污染的社会评价 环境监测的特点有哪些

综合性 连续性

追踪性

3.什么是环境标准？

环境标准是判断环境质量和衡量环保工作优劣的准绳，是为防治环境污染，促使生态良性循环，对有关环境工作的各项工作所作的工作

4.环境标准分为哪几级几类

分类“三级六类”标准体系

1、三级：国家级、地方级、行业级；

2、六类环保标准：包括环境质量标准、污染物排放标准、环境基础标准、环境方法标准、环境标准物质标准、环保仪器设备标准。

5.什么是环境质量标准? 环境质量标准：是以环境质量基准为依据，并考虑社会、经济、技术等因素,对环境中有害物质和因素所作的限制性规定

6.《地表水环境质量标准》将地表水分为几类，每类使用什么水体？

依据地表水水域环境功能和保护目标，控制功能高低依次划分为5类，P12 7.《污水综合排放标准》将排放的污染物按性质和控制方式分为两类，第一类污染物（金属），在车间或车间处理设施排放口采样 第二类污染物（有机物），在排污单位排放口采样

8.环境污染是指主要源于人类活动引起的环境质量下降而有害于人类（及其它生物）正 常生存和发展的现象

9.环境监测就是通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量或污染程度及其变化趋势。

第二章 水和废水监测

1.水质污染酸化学型污染碱有机物无机物水体污染物理型污染色度浊度悬浮固体热污染放射性污染生物型污染2011/11/15生活污水医院污水3

水体自净：

污染物质进入水体后，首先被稀释，随后进行一系列复杂的物理、化学变化和生物转化，如挥发、凝聚、水解、络合、氧化还原及微生物降解等，使污染物浓度降低，该过程称为水体自净。

水污染:

当污染物排入量超过水体自净能力时，就会造成污染物积累，水质不断恶化，造成水污染。

2.化学需氧量（COD）

氧化1升水样中还原性物质消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L来表示。水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等无机物。（1）、重铬酸钾法（2）、高锰酸钾指数法

3生化需氧量（BOD）是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量

4.《地表水环境质量标准》为满足地表水使用功能和生态环境质量要求，将监测项目分为几类？

（1）基本项目（2）集中式生活饮用水水源地补充项目（3）集中式生活饮用水水源地特定项目

5.污染物形态：

污染物在环境中呈现的化学状态、价态和异构状态。6.如何制定水质监测方案？（综述）7.监测断面的设置原则

应在水质、水量发生变化及水体不同用途的功能区处设置监测断面。

（1）大量废水排入河流的居民区、工业区上下游；（2）湖泊、水库的主要出入口；

（3）饮用水源区、水资源区域等功能区；

（4）入海河流的河口处、较大支流汇合口上游和汇合后与干流混合处；（5）国际河流出入国际线的出入口处；（6）尽可能与水文测量断面重合 2.监测断面的设置

为评价完整江河水系的水质，需要设置背景断面、对照断面、控制断面和削减断面。

对于某一河段，只需设置对照、控制和削减（或过境）三种断面。

8.水样的类型？

瞬时水样

某一时间和地点随机采集

混合水样

同一采样点，不同时间所采集的瞬时水样所混合的水样

综合水样

不同采集点，同时采集的瞬时水样所混合的水样

9.水样的保存方法有哪几种？

冷冻或冷藏法

加入化学试剂保存法

水样的过滤或离心分离 10.水样的消解

分为湿式消解和干式消解

湿式消解又分为

1、HNO3:清洁水样

2、HNO3-HClO4:难氧化有机物

3、HNO3-H2SO4：(5：2）

4、HNO3-H3PO4 ：消除Fe3＋干扰

5、HNO3-KMnO4:测定Hg

6、多元消解：

7、碱分解法：

11.水样的富集和分离方法有哪些？

1、气提、顶空和蒸馏法：易挥发组分

2、萃取法：

3、吸附法：

4、离子交换法：

5、共沉淀法：

12.水样色度的测定方法 一 铂钴标准比色法

本方法适用于清洁的，带有黄色色调的天然水和饮用水的色度测定

二 稀释倍数法 本方法适用于受工业废水污染的地面水和工业废水颜色的测定

13.水样的测定方法：铅字法、塞氏盘法(现场）、14.化学需氧量（COD）

氧化1升水样中还原性物质消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L来表示。水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等无机物。测定方法

（1）、重铬酸钾法

（2）、高锰酸钾指数法

15.真色和表色

 水的色度一般是指真色而言。

第三章

空气和废气监测

1.什么是空气污染？

煤和石油的大量使用产生大量的有害物质，如烟尘，SO2 等排放，当其浓度超过了环境所允许的极限并持续一段时间后，就会改变空气的正常组成，破坏自然的物理，化学和生态平衡体系，危害人们的健康，损害自然资源等，这种情况称之为 空气污染

2.我国“大气污染物综合排放标准”规定了33种污染物排放限值，根据空气污染物的形成过程，可将污染物分为一类污染物和二类污染物 3.一次污染物是直接从各种污染源排放到空气中的有害物质

二次污染物是一次污染物在空气中相互作用，或与空气中的正常组分发生反应所产生的新污染物

4.根据空气污染物的存在形态，可将空气污染物分为 分子状态污染物 和 粒子状态污染物 5.降尘

飘尘

总悬浮颗粒物的粒径分别是，、6.空气监测中采样点布设方法

（1）、功能区布点法:污染较集中的工业区和人口较密集的居住区。适用区域性常规检测

（2）、网格布点法:多个污染源且污染源分布较均匀地区。均匀网状方格，交点和方格中心。

（3）、同心圆布点法:多用于多个污染源构成污染群且大污染源较集中的地区。以污染群中心为圆心画同心圆，作放射线与圆周交点为采样点。

（4）、扇形布点法:孤立的高架点源，且主导风向明显的地区。点源位置为定点，下风向为轴线画扇形区。扇形夹角45-90间。

7.空气采集样品的方法有哪些？

直接采样法和富集（浓缩）采样法两类。

一、直接采样法

适用：被测组分浓度较高或监测方法灵敏度高

此法测得的结果为瞬时浓度或短时间内的平均浓度。

二、富集采样法

适用：污染物质浓度较低（ppm-ppb）。

采样时间一般较长，测得结果可代表采样时段的平均浓度，更能反映大气污染的真实情况。

8.测定大气中so2 的国家标准分析方法有哪两种？四氯化汞钾吸收-盐酸副玫瑰苯胺（国标法）甲醛吸收-盐酸副玫瑰苯胺（国标法）9.硫酸盐化速率的测定

其测定方法有

二氧化铅-重量法、碱片-重量法、碱片-铬酸钡分光光度法、碱片-离子色谱法等

10.烟气黑度的测定

方法：林格曼黑度图法、测烟望远镜法、光电测烟仪法 11.大气采样，通常要求的高度范围是多少

第四章

固体废物监测

1.什么是固体废物

生产、建设、日常生活和其他活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质

2.什么是危险废物

指在国家危险废物名录中，和根据国务院环境保护部门规定的危险废物鉴别标准认定的具有危险性的废物。

49类 133种

3若生活垃圾采用填埋的方式进行处置，需要进行的测定实验有哪些？

1生物降解度的测定渗沥水分析

4.若生活垃圾采用焚烧的方式进行处置，需要测定的有 热值 5.危险废物的有害特性主要包括什么？

易燃性

腐蚀性

反应性

放射性 浸出毒性

急性毒性

其他毒性 6.生活垃圾的处理方法大致有哪几种？

焚烧，卫生填埋，堆肥

第五章

土壤质量监测

1.土壤的基本性质有哪些？

(一)吸附性

(二)酸碱性

(三)氧化-还原性

2.土壤背景值

指在未受人类社会行为干扰和破坏时，土壤成分的组分和元素的含量。

3.采样点的布设

(一)布设原则

(1)合理地划分采样单元。

(2)对于土壤污染监测，哪里有污染就在哪里布点。

(3)采样点不能设在田边、沟边、路边、肥堆边 及水土流失严重或表层土被破坏处。

(二)采样点数量

根据监测目的、区域范围大小及其环境状况等因素确定。一般每个采样单元最少设3个采样点

(三)采样点布设方法

1.对角线布点法

适用于面积较小、地势平坦的污水灌溉或污染河水灌溉的田块。

2.梅花形布点法

适用于面积较小、地势平坦、土壤物质和污染程度较均匀的地块。3.棋盘式布点法

适用于中等面积、地势平坦、地形完整开阔的地块，一般设10个以上分点。该法也适用于受固体废物污染的土壤，应设20个以上分点。

4.蛇形布点法

适用于面积较大、地势不很平坦、土壤不够均匀的田块。

5.放射状布点法

适用于大气污染型土壤。

6.网格布点法

适用于地形平缓的地块。农用化

学物质污染型土壤、土壤背景值调查常用这种方法。

对于综合污染型土壤，还可以采用两种以上布点方法相结合的方法。

第十章 环境监测质量保证

1.误差：被测量值与真值之间的差称为测量误差。2.偏差：某一测量值与多次测量值的均值之差。

3.准确度：测定值与真值之间符合程度的度量。它是反映分析方法或测量系统存在的系统误差和随机误差两者的综合指标，用绝对误差和相对误差表示。4.精密度：用一特定分析程序在受控条件下重复分析同一样品所得测定值的一致程度，测定值与平均值之间符合程度的度量。它是反映分析方法或测量系统存在的偶然误差的指标，用标准偏差和相对标准偏差表示

5.灵敏度：是指该方法对单位浓度或单位量的待测物质的变化所引起的响应量变化的程度，可以用仪器的响应量或其他指示量与对应的待测物质的浓度或量之比来描述，因此常用标准曲线的斜率（△Y/△X）来度量灵敏度

6.空白试验：以蒸馏水代替试样做的测定。反映所加入试剂中杂质、操作的环境等的响应值大小。

7.对照试验：以标准物质代替试样所做的测定。用来检验分析方法的可靠性等

8.评价分析结果准确度的方法有哪些？平行性，重复性，再现性

物理性监测

1． 2． 3． 4． 声音的频率范围是20HZ —20000HZ 人们生活和工作所不需要的声音叫噪声

交通噪声

社会生活噪声

工厂噪声

建筑施工噪声 响度的单位是宋，响度级的单位是方

5． 噪声的叠加1.噪声的叠加

声能量是可以代数相加的.设两个声源的声功率分别为W1和W2，那么总声功率W总=W1+W2。而两个声源在某点的声强为I1和I2时，叠加后的总声强I总=I1+I2。

声压不能直接相加。

p

1p2Lp10lg2p0

22Lp1Lp210lg(10101010)6． 什么是放射性？*.在衰变过程中，不稳定的原子核能自发地放出具有一定动能的带电或不带电粒子 α、β、γ射线，使本身物理和化学性质发生变化的现象，称为“放射性”。

7． 放射性衰变的类型

α衰变

β衰变

γ射线

α衰变是不稳定重核（一般原子序数大于82）自发放出4He核（α粒子）的过程。

β衰变是放射性核素放射β粒子（即快速电子）的过程，它是原子核内质子和中子发生互变的结果。β衰变可分为负

β衰变、正β衰变和电子俘获三种类型。γ射线是原子核从较高能级跃迁到较低能级或者基态时所放射的电磁辐射。

8． 昼夜等效声级

考虑到夜间噪声具有更大的烦扰程度，故提出一个新的评价指标——昼夜等效声级（也称日夜平均声级），符号“Ldn”。它反映社会噪声昼夜间的变化情况，表达式为：

Ldn10lg[16100.1Ld810240.1(Ln10)]式中：Ld——白天的等效声级，时间是从6∶00至 22∶00，共16个小时；

Ln——夜间的等效声级，时间是从22∶00至第二天的6∶00，共8个小时。

9.进行噪声测定要求的条件是：

测量天气 无雨、无雪的天气条件，风速为5.5m／s以上时停止测量。

测量时间

环境监测与仪器分析(知识点总结) 篇2

1 实验室测定COD方法

在水样中加入已知量的重铬酸钾溶液,并在强酸介质下以银盐作催化剂,经2h沸腾回流后,以试亚铁灵为指示剂,用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾,由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度。

取20 m L混合均匀的水样置于250 m L回流锥形瓶中,加入10 m L重铬酸钾标准溶液及数粒玻璃珠,连接冷凝管,从冷凝管上口加入30 m L硫酸—硫酸银溶液,混匀后加热回流2 h(反应温度为146℃,自开始沸腾时计时)。冷却后以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液滴定至红褐色。同时以20 m L蒸馏水按同样步骤作空白试验,以硫酸亚铁铵溶液消耗量计算结果。

回流加热温度为146℃,硫酸浓度为9 mol/L,活度系数为0.72,电极电位E=1.55 V。由此可见,在上述反应条件下,具有较高的氧化能力,足以使众多有机化合物的氧化率达95%~100%。

2 在线监测仪器方法

目前,在线COD分析仪采用的分析方法主要有重铬酸钾氧化法、燃烧氧化—非分散红外法(TOC法)、电化学法和紫外吸收法(UV法)。

2.1 重铬酸钾法

在微机的控制下,将水样与重铬酸钾溶液和浓硫酸混合,加入硫酸银作为催化剂。混合液在大约165℃条件下经过短时间的回流(一般小于0.5 h),水中的还原性物质与氧化剂发生反应,通过测量氧化剂的消耗量(光度法或滴定法),从而计算出水样中的COD浓度。重铬酸钾法按照检测方法又可以分为重铬梭钾光度法和重铬酸钾滴定法。

2.2 燃烧-非分荼红外法(TOC法)

在催化条件下对水样进行高温燃烧,水样中的有机物氧化为二氧化碳,通过测量二氧化碳的量来测量水中有机物的浓度,该方法一般用于测量水中总有机碳(TOC)。

2.3 电化学法

利用羟基作为氧化剂,用工作电极测量氧化水样时消耗的工作电流,然后计算出水样中的COD值。羟基的氧化电位比其他氧化剂高,因而可以氧化一些难以氧化的有机组份。

2.4 紫外吸收法(UV法)

根据有机物对紫外光长有吸收作用来进行测量,通过直接测量254 nm处水样的吸光度,从而计算水中有机物的含量。对于水样中有机物对紫外有吸收且组成成分不变的水样,通过紫外(UV)吸收法的测定值与COD有某种相关关系,可以用最小二乘法拟合曲线换算成COD。

3 实验室测定方法与在线监测仪器监测方法主要差异及对监测结果的影响

3.1 氧化剂不同对监测结果的影响

实验室分析方法采用重铬酸钾作为氧化剂,而在线监测仪器采用羟基、燃烧、臭氧等作为氧化剂,UV法不用氧化剂而直接测量。

电极电势是比较氧化性的数量重要标准。羟基自由基具有极强的电子能力,即氧化能力,氧化电位2.8 V,是自然界中仅次于氟的氧化剂。重铬酸钾/铬离子氧化电位是1.23 V。臭氧具有极强的氧化能力,在水中的氧化还原电位2.07 V,它的氧化能力高于氯(1.36 V)、二氧化氯(1.5 V)。

氧化剂不同,其对水体中还原性物质的氧化能力就不同,氧化率也就不同,从而直接影响最终的分析值。就氧化能力而言,燃烧法氧化率最高为100%;羟基、臭氧氧化率次之;然后是重铬酸钾为90%~95%,UV法采用紫外光照射的方法,氧化率为0。对于容易氧化的有机物而言(如葡萄糖),采用不同的氧化剂其消耗量折合成氧的量是相同的,得到的结果也是相同的。而对于难消解的有机物(如多环芳烃),则氧化率越高,折合成的耗氧量也就越高,得到的值也就越高。

3.2 消解方式、温度、时间不同对监测结果的影响

实验室分析方法将回流瓶放置于电炉上进行加热消解,反应温度在146℃左右,消解时间为2 h。

采用重铬酸钾为氧化剂的在线监测多采用加热棒加热,敞口常压消解,或用微波加热,密闭加压消解,反应温度在165℃左右,加热时间在8 min~30min之间。

利用TOC法的在线监测仪,多采用燃烧炉催化燃烧方法,加热温度在650~1 000℃左右,加热时间l min~3 min。

电化学法在线监测无需加热,反应时间在1 min~3min,整个测量过程一般在5 min左右完成。UV法在线监测无需加热,可做到实时测量。

现行大多数在线监测仪采用加热棒加热敞口常压消解方式,由于消解液中提高了酸的浓度,其消解温度较实验室回流法有所提高,消解效率也较实验室法高,消解时间大大缩短。微波加压的消解效果要好于加热棒加热方式,但其制造成本相对较高。

对于加热消解的方式而言,消解时间越长,消解温度越高,消解也就越充分,测得的值也就越高。

3.3 样品和试剂用量不同对监测结果的影响

实验室分析方法取20 m L水样、10 m L重铬酸钾标准溶液、30 m L硫酸-硫酸银溶液。

采用重铬酸钾为氧化剂的在线监测仪器取3.3m L水样、4.7 m L重铬酸钾标准溶液、8 m L硫酸-硫酸银溶液。

燃烧法(TOC法)的在线监测仪器取10 m L水样、50μL盐酸。

羟基氧化法在线仪器通常采取10 m L水样、20m L硫酸钠、15 m L电解液。

由于分析方法的不同,所用试剂的种类及用量自然不尽相同。但水样样品的摄入量,关系到采样水样的代表性。一般,水样的摄入量越大,采集的水样越具代表性,水样计量系统的误差对测量精度带来的影响就越小。

3.4 终点判定(检测)方法不同

实验室是以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵溶液滴定至红褐色,由消耗的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度。

采用重铬酸钾为氧化剂的在线监测仪器(光度法)通常采用发光二极管测定消解后水样,根据透过光线强弱折算COD值。

燃烧法(TOC法)在线监测仪器是利用红外分析仪测定CO2量,算出TOC值,折算COD含量。采用羟基氧化的仪器是通过工作电极的电流的变化,折算水中COD含量。

3.5 样品预处理不同对监测结果的影响

COD分析方法是将样品采集并固定后带回实验室分析,分析时将样品混匀后回流滴定。水质在线监测仪多采用潜水泵或自吸泵将水样从污水渠采集到仪器旁,再通过蠕动泵将定量水样加入仪器内,多在水样采集的源头或进仪器前加装过滤装置。

水质在线监测系统是在现场分析,且实现了自动化,仪器管路口径偏小,为预防堵塞对样品进行了过滤,将样品中颗粒物排除在分析之外,因此在线监测分析值普遍低于实验室分析方法。

4 建议

4.1 针对不同的水质情况选择合适的监测方法

对于地表水或低浓度污水的自动监测,可优先选择TOC法。TOC法利用高温燃烧进行氧化,有机物氧化率几乎达到100%,其检测限较低,在低值测量有较好的分辨率及重现性。

对于无悬浮颗粒、成份稳定、无色透明的水体,优先选择UV计法。水质成分较稳定的水体,其溶解态有机物对特定波长(254 nm)的紫外光吸收有较高的重现性,较容易通过吸光度值折算成COD值,且无需反复标定线性。由于乙醇、糖类、有机酸等为不具有紫外吸光性的有机物,UV法不适于含此类有机物废水的测量。

对于高氯污水(氯离子浓度大于5 000 mg/L)、海水的测量,宜采用UV法或TOC法,这是由于氯离子燃烧不会产生CO2。

对于一般工业废水,水质成分经常发生变化,氯离了浓度不高于5 000 mg/L的水体,宜采用重铬酸钾氧化方法,只有这种方法和国标法最接近,具有较

地方动态

广泛的适用性。

4.2 定期线性校正

在线监测分析方法与实验室分析方法存在诸多差异,为了取得与实验室分析值较好的一致性,定期的线性校正是非常必要的,一般需要每周校正一次。其方法一般采用监测仪与实验室同时测量同质水样,用实验室测量值来修正测仪的测量值的方法来进行。最好所测水样为多组,且浓度有一定的差距,可保证仪器在较大的范围内与实验室有较好的一致性。

4.3 弥补分析原理的劣势

对于UV法、TOC法、电极法等需要通过相关性折算到COD的测量方法,需较重铬酸钾氧化方法更为关注水质成分的变化,更加频繁地进行定期线性校正工作。对于重铬酸钾氧化方法的测量方法,则应更多的关注水体中氯离子浓度的变化,根据氯离子的浓度及时调整掩蔽剂(硫酸汞)的加入比例。

4.4 取样保持一致

进行实验室分析时,应注意取样时尽量保持取样深度与监测仪采样头相同,吸取水样前充分摇匀吸取混合样,而非上清液。在线监测仪进行取样时,不宜对水样进行过于精细的过滤处理,一般过虑孔径应不小于10目,在监测仪进样前应使管道内的水体充分循环置换,使得进入仪器的水样具有代表性。

摘要：目前,自动在线监测系统已被广泛用于环境管理和环境监测中,在线监测系统必将成为未来智能化监测的发展方向;就COD在线监测仪器与实验室分析方法进行比较,提出了减少分析差异的措施。

电控发动机专用仪器设备知识总结 篇3

2汽车专用万用表是一种高阻抗（≥10MΩ）数字式多用表。主要由液晶显示器、功能按键、选择开关和表笔插孔组成。解码器作用是将故障代码从电控单元读出，为检修人员提供参考。解码器分为通用型和专用型。专用型有德国大众公司的VAG1552、美国通用公司TECH-2等。通用型有金德K81、HY-222B修车王、431ME电眼睛，美国OTC,SCANNER红盒子等。4 解码器主要由主机、电源、测试接头、软件测试卡和测试线的部分组成。功能是读取故障码；清除故障码；动态数据流测试；静态数据流测试；执行元件测试；基本设定；控制单元编码；音响解码功能。汽车专用示波器作用是测试传感器或执行器的信号波形及信号电压的变化情况，从而进一步确定传感器或执行器性能的好坏。

主要由液晶显示器、功能按键、主机接口和随机附件组成。

6汽车专用示波器基本功能是波形显示；示波功能有测试电控系统中主要传感器与执行器的信号波形；多通道显示；信号波形的锁定与存储功能；设定功能；波形资料库。附加功能包括万用表功能和发动机性能测试。

7发动机性能分析仪由信号提取装置、信号处理系统、软件及PC机、选装设备、机柜。功能有无外载测功；点火系统分析；发动机分析；起动机及发电机性能分析；传感器分析；电控系统故障自诊断；废气分析；数字式万用表；柴油机性能检测功能；结果分析报告；波形测试功能；存储于打印功能。汽车万用表使用方法占空比的测量：⑴ 仪表开机。将选择开关转至RPM（DUTYFREQDWELL）挡。

⑵ 按下功能键FUNCTION，直至占空比符号%出现为止。⑶ 黑表笔良好接地，红色表笔接喷油器电插的信号线。⑷ 起动发动

机，从显示器上即可读出占空比的数值。9 氧传感器输出电压信号的测量：⑴仪表开机。将选择开关转至DC挡。⑵黑色表笔良好接地，红色表笔接氧传感器输出信号线。⑶按下仪表上功能键MIN/MAX，选择记录功能。⑷起动发动机并至快怠速。⑸按下功能键MIN/MAX，仪表显示氧传感器的最高输出电压。再次按下功能键MIN/MAX，仪表显示氧传感器的最低输出电压。发动机转速测量：⑴仪表开机。将选择开关转至RPM（DUTYFREQDWELL）挡。⑵按下功能键RANGE，选择发动机的冲程数。⑶按下DWL键，然后按下RANGE键，选择发动机的缸数。⑷再次按下DWL键，返回到RPM功能。⑸黑色表笔接点火线圈“—”，红色表笔接点火线圈“+”。⑹起动发动机，发动机转速将显示在仪表上。11 电控喷油器喷油脉宽的测量：⑴ 仪表开机。将选择开关转至RPM（DUTYFREQDWELL）挡。

⑵ 按下功能键FUNCTION，直至显示器出现ms。⑶ 按下+/-TRIG键，直至“-”出现

算法分析与设计知识点总结 篇4

算法的概念：算法是指解决问题的一种方法或过程，是由若干条指令组成的有穷序列。算法的特征：

可终止性：算法必须在有限时间内终止；

正确性：算法必须正确描述问题的求解过程；

可行性：算法必须是可实施的；

算法可以有0个或0个以上的输入；

算法必须有1个或1个以上的输出。

算法与程序的关系：

区别：程序可以不一定满足可终止性。但算法必须在有限时间内结束；

程序可以没有输出,而算法则必须有输出；

算法是面向问题求解的过程描述，程序则是算法的实现。

联系：程序是算法用某种程序设计语言的具体实现；

程序可以不满足算法的有限性性质。

算法描述方式：自然语言，流程图，伪代码，高级语言。

算法复杂性分析：

算法复杂性的高低体现运行该算法所需计算机资源（时间，空间）的多少。

算法复杂性度量：

期望反映算法本身性能，与环境无关。

理论上不能用算法在机器上真正的运行开销作为标准（硬件性能、代码质量影响）。

一般是针对问题选择基本运算和基本存储单位，用算法针对基本运算与基本存储单位的开销作为标准。

算法复杂性C依赖于问题规模N、算法输入I和算法本身A。即C=F(N, I, A)。

第二章递归与分治

分治法的基本思想：

求解问题算法的复杂性一般都与问题规模相关，问题规模越小越容易处理。

分治法的基本思想是，将一个难以直接解决的大问题，分解为规模较小的相同子问题，直至这些子问题容易直接求解，并且可以利用这些子问题的解求出原问题的解。各个击破，分而治之。

分治法产生的子问题一般是原问题的较小模式，这就为使用递归技术提供了方便。递归是分治法中最常用的技术。

使子问题规模大致相等的做法是出自一种平衡(balancing)子问题的思想，它几乎总是比子问题规模不等的做法要好。

分治法所能解决的问题一般具有以下几个特征：

该问题的规模缩小到一定的程度就可以容易地解决；

该问题可以分解为若干个规模较小的相同问题，即该问题具有最优子结构性质；利用该问题分解出的子问题的解可以合并为该问题的解；

该问题所分解出的各个子问题是相互独立的，即子问题之间不包含公共的子问题。（这条特征涉及到分治法的效率，如果各子问题是不独立的，则分治法要做许多不必要的工作，重复地解公共的子问题，此时虽然也可用分治法，但一般用动态规划较好。）

递归的概念：

直接或间接地调用自身的算法称为递归算法，用函数自身给出定义的函数称为递归函数。

反复应用分治手段，可以使子问题与原问题类型一致而其规模却不断缩小，最终使子问题缩小到很容易直接求出其解。这自然导致递归过程的产生。

边界条件与递归方程是递归函数的二个要素，递归函数只有具备了这两个要素，才能在有限次计算后得出结果。

第三章动态规划

动态规划的基本思想：

动态规划算法与分治法类似，其思想把求解的问题分成许多阶段或多个子问题，然后按顺序求解各子问题。最后一个阶段或子问题的解就是初始问题的解。

分治法求解时，子问题数目太多，从而导致解决原问题需要耗费指数级时间。与分治法不同的是，动态规划中分解得到的子问题往往不是互相独立的。

但不同子问题的数目常常只有多项式级。用分治法求解时，有些子问题被重复计算了许多次。

动态规划的适用条件：

动态规划法解所能解决的问题一般具有以下两个基本因素：

一、最优子结构性质

当问题的最优解包含着其子问题的最优解时，称该问题具有最优子结构性质。

二、重叠子问题性质

递归算法求解问题时，每次产生的子问题并不总是新问题，有些子问题被反复计算多次。这种性质称为子问题的重叠性质。

其它同分治法。

动态规划问题的特征：

求解的问题是组合优化问题；

求解过程需要多步判断，从小到大依次求解；

子问题目标函数最优解之间存在依赖关系；

动态规划算法设计的基本步骤和要素：

基本步骤：

（1）找出最优解的性质，并刻画其结构特征。（考察是否适合采用动态规划法。）

（2）递归地定义最优值。(建立递归式或动态规划方程)

（3）以自底向上的方式（或以自顶向下的备忘录方法）计算出最优值。

（4）根据计算最优值时得到的信息，构造最优解。

要素：

最优子结构

重叠子问题

备忘录（表格）

应用实例分析：

1、矩阵连乘问题：

（1）分析最优解结构：

计算A[i:j]的最优次序所包含的计算矩阵子链 A[i:k]和A[k+1:j]的次序也是最优的。矩阵连乘计算次序问题的最优解包含着其子问题的最优解，满足最优子结构性质。问题的最优子结构性质是该问题可用动态规划算法求解的显著特征。

（2）建立递归关系；

（3）计算最优值—递归求解（递归求解最优值复杂度较高的原因是：子问题重复度高)；计算最优值—迭代查表求解

计算最优值—备忘录求解

（4）构造最优解

第四章贪心法

贪心算法的基本思想：

当一个问题具有最优子结构性质时，可用动态规划方法求解，但有时会有更简单有效的方法。

顾名思义，贪心算法总是作出在当前看来最好的选择。也就是说贪心算法并不从整体最优考虑，它所作出的选择只是在某种意义上的局部最优选择。

贪心算法不能对所有问题都得到整体最优解，但对许多问题它能产生整体最优解。在一些情况下，即使贪心算法不能得到整体最优解，其最终结果却是最优解的很好近似。贪心算法中，较大子问题的解恰好包含了较小子问题的解作为子集，这与动态规划算法设计中的优化原则本质上是一致的。

动态规划算法在某一步决定优化函数的最大或最小值时，需要考虑到它的所有子问题的优化函数值，然后从中选出最优的结果；贪心算法的每步判断时，不考虑子问题的计算结果，而是根据当时情况采取“只顾眼前”的贪心策略决定取舍。

贪心算法的设计要素：

可以用贪心算法求解的问题一般具有2个重要的性质：

1、最优子结构性质：

当一个问题的最优解包含其子问题的最优解时，称此问题具有最优子结构性质。问题的最优子结构性质是该问题可用动态规划算法或贪心算法求解的关键特征

2、贪心选择性质：

贪心选择性质是指所求问题的整体最优解可以通过一系列局部最优的选择，即贪心选择来达到。这是贪心算法与动态规划算法的主要区别。

动态规划算法通常以自底向上的方式求解各子问题，而贪心算法则通常以自顶向下的方式进行，以迭代的方式作出相继的贪心选择，每作一次贪心选择就将所求问题简化为规模更小的子问题。

对于一个具体问题，要确定它是否具有贪心选择性质，必须证明每一步所作的贪心选择最终导致问题的整体最优解。

应用实例：

1、活动安排问题：

第五章回溯法

回溯法的基本思想：

回溯法的使用条件：

回溯法适用于搜索问题和优化问题。

回溯法的设计要素：

针对问题定义解空间：

问题解向量

解向量分量取值集合构造解空间树

两类典型的解空间树：

子集树：当所给的问题是从n个元素的集合S中找出满足某种性质的子集时，相应的解空间树称为子集树。子集树通常有2n个叶结点

排列树：当所给的问题是确定n个元素满足某种性质的排列时，相应的解空间树称为排列树。排列树通常有n!个叶结点。

判断问题是否满足多米诺性质。

搜索解空间树，确定剪枝函数。

确定存储搜索路径的数据结构。

第六章分支限界法

分支限界法的基本思想：

分支界限法类似与回溯法，也是在问题解空间中搜索问题解的一种算法。

分支界限法与回溯法思想对比：

求解目标：回溯法的求解目标是找出解空间树中满足约束条件的所有解，而分支限界法的求解目标则是找出满足约束条件的一个解，或是在满足约束条件的解中找出在某种意义下的最优解。

搜索方式的不同：回溯法以深度优先的方式搜索解空间树，而分支限界法则以广度优先或以最小耗费优先的方式搜索解空间树。

在分支限界法中，每一个活结点只有一次机会成为扩展结点。活结点一旦成为扩展结点，就一次性产生其所有儿子结点。在这些儿子结点中，导致不可行解或导致非最优解的儿子结点被舍弃，其余儿子结点被加入活结点表中。

此后，从活结点表中取下一结点成为当前扩展结点，并重复上述结点扩展过程。这个过程一直持续到找到所需的解或活结点表为空时为止。

常见的两种分支界限法：

队列式(FIFO)分支限界法：按照队列先进先出（FIFO）原则选取下一个节点为扩展节点。

优先队列式分支限界法：按照优先队列中规定的优先级选取优先级最高的节点成为当前扩展节点。

最大堆：最大效益优先

环境监测与仪器分析(知识点总结) 篇5

一、考点提示

1．公民道德建设的内容与要求

（1）公民道德建设：我国公民的基本道德规范；我国公民道德建设的核心和原则

（2）公民的道德生活：社会公德；家庭美德；职业道德

2．辨析现代经济活动中的伦理要求

（1）诚信伦理（2）竞争伦理（3）职业伦理（4）注重效率、维护公平

3．面对科技发展过程中产生的伦理冲突

（1）科技发展与观念更新

（2）现代科技的伦理准则：生命科技发展的伦理问题；网络科技运用的伦理问题

4．解决环境中的伦理困惑

（1）人与自然关系的伦理要求

（2）可持续发展的伦理要求

（3）解决全球环境问题的伦理要求

二.知识结构

三.主干知识

用心

爱心

专心

1．公民道德建设

公民道德是全体公民在社会交往和公共生活中应该遵循的行为准则，涵盖了人与人、人与社会、人与自然之间的关系。

2．我国公民的基本道德规范

我国公民的基本道德规范是：爱国守法、明礼诚信、团结友善、勤俭自强、敬业奉献。这些道德规范，既充分继承了中华民族的优良传统，又积极借鉴了世界各国道德建设的成功经验和先进文明成果；既着眼于人类文化发展的前沿，吸收了人类优秀道德的精华，又立足于我国改革开放和现代化建设的实际，体现了新时期新阶段的时代精神。

⑴爱国守法，就是公民在处理与国家的关系时，要牢固树立中华民族意识和国家利益至上的观念，维护祖国的独立、统一和尊严，为建设富强、民主、文明、和谐的国家作力所能及的贡献；要自觉遵守国家法律，依法行使公民权利，依法履行公民义务。

⑵明礼诚信，就是公民在家庭生活、职业领域和公共场所，都能够讲文明、懂礼貌、守规则，行为得体；都能够讲诚实、守信用，诚心待人，诚信处事。

⑶团结友善，就是公民在集体生活中，要维护集体利益，力求亲密合作、团结一致、共同进步；能够与人为善、友好相处、互相帮助。

⑷勤俭自强，就是公民在个人生活中，要保持勤劳节俭、艰苦朴素的生活作风；要发扬自力更生、奋发图强、开拓创新、积极进取的精神。

⑸敬业奉献，就是公民对待他人和社会，特别是在自己的职业岗位上，要忠于职守，精益求精，克己奉公，造福社会。

3．我国公民道德建设的核心

⑴为人民服务是社会主义道德的本质特征。为人民服务，是社会主义道德区别和优越于私有制社会形态道德的显著标志。

基于剥削制度的、体现和维护少数剥削阶级利益的道德，不可能以人民群众的根本利益为出发点和落脚点。社会主义道德是建立在社会主义经济基础之上，体现和维护最广大人民根本利益的道德。一切从人民利益出发，以人民利益为标准，为人民利益而奋斗，概括成一句话就是：为人民服务。

⑵为人民服务是公民道德建设的核心。在新形势下，倡导为人民服务的道德观，就要把为人民服务的思想贯穿于各种具体道德规范之中。通过具体道德规范，引导人们正确处理个人与社会、竞争与协作、先富与共富、经济效益与社会效益等关系，提倡尊重人、理解人、关心人，发扬社会主义人道主义精神，为人民为社会多做好事。

3.我国公民道德建设的原则

⑴集体主义是社会主义公民道德建设的原则。在社会主义社会里，人民当家作主，国家利益、集体利益和个人利益在根本上是一致的。社会主义社会的政治、经济关系，决定了社会主义公民道德建设必须以集体主义为原则。

⑵集体主义包括三个方面的基本内容。第一，个人利益和集体利益在根本上是一致的，二者相辅相成。每个人的正当利益，都是集体利益不可分割的组成部分；国家利益、社会利益，体现着个人长远的、根本的利益。第二，当个人利益与集体利益发生冲突时，个人应当以大局为重，个人利益应当服从集体利益。第三，坚持集体主义，维护集体利益，要保障个人正当利益，使个人的才能得到充分发挥，个人价值得以实现。

⑶坚持集体主义的原则，要反对个人主义，尤其要反对极端个人主义。个人主义总是以个人为中心，用心

爱心

专心

在处理个人与他人、个人与集体的关系时，把他人、集体和社会当成实现个人目的的工具和手段，它不能代表正当的个人利益。极端个人主义是个人主义的恶性膨胀，既会给社会、集体和他人造成损害，也会给个人带来失败和不幸。

4.家庭美德

⑴家庭道德不是从来就有的，它是人类社会发展到一定阶段的产物，随着家庭的产生而产生的。由于社会性质、民族文化的影响，不同社会、民族、不同时代的家庭道德，带有阶级的、民族的、时代的烙印。家庭道德中的精华，就是家庭美德。

⑵其基本规范是：尊老爱幼、男女平等、夫妻和睦、勤俭持家、邻里团结。

我们所倡导的家庭美德，继承了中华民族家庭道德中的优良传统，融合了世界文明的优秀成果，注入了新的时代精神。这是每个公民在家庭生活中应该遵循的行为准则，涵盖了夫妻、长幼、邻里之间的关系。

①尊老爱幼。家庭中的长辈和晚辈之间的亲缘关系，具有法律和道德的权利与义务关系的意义。父母抚养子女、子女赡养父母，既是一种法律责任，也是一种道德义务。尊老爱幼，是中华民族的优良传统道德，也是社会主义家庭美德的首要规范。

②男女平等。家庭关系中的男女平等，是指每个成员不分男女，在家庭中的地位与人格平等，在处理家庭事务中平等地享有权利、履行义务。是社会进步、道德进步的体现。

③夫妻和睦。夫妻关系是建立现代家庭的基本条件，也是全部家庭关系的轴心。把夫妻和睦列为家庭美德的重要规范，就是把相互忠诚、相互尊重、相互帮助当作调节夫妻关系的道德准则。

④勤俭持家。勤俭，即勤劳与节俭，是持家必需的行为要求，也是应有的道德品质。在我国传统道德中，勤俭持家是传承最久的美德之一。

⑤邻里团结。随着现代社区生活的发展，邻里之间团结与否，直接影响着每个家庭的生活。所以，“远亲不如近邻”，家庭的美满幸福离不开融洽的邻里关系。

（3）培育家庭道德，也就是培育亲情的过程

①亲情的培育，有赖于家庭成员之间的沟通交流。代际沟通尤为重要。

②亲情的凝聚和升华，有赖于家庭文化的培育。

③邻里友情是亲情的延伸和扩展，是协调邻里关系的情感基础。互相尊重是维护邻里友情的基本前提。

5.职业道德

（1）职业道德是因为社会分工的出现而产生的。有较强的强制性。

（2）各行业共同的职业道德：

在我国，职业道德的基本规范是：爱岗敬业，诚实守信、办事公道、服务群众、奉献社会。这些规范，既具有鲜明的时代特征，又概括社会主义市场经济条件下各种职业道德的共同特点和要求，适用于各行各业。

①爱岗敬业。这是职业道德的基础和核心。爱岗是敬业的前提，敬业是爱岗的升华。只有发自内心地爱岗，才能竭尽全力地敬业。任何职业岗位都有各自的岗位职责。忠于职守、认真负责，是爱岗敬业的基本要求。

②诚实守信。是一个人立身于社会的基本准则，更是发展社会主义市场经济的道德要求。

③办事公道。作为所有职业的道德规范，办事公道要求从业者在职业活动中公正、公平、平等地待人接物。

④服务群众。作为从业者的责任与义务，这是以为人民服务为核心的社会主义道德在职业道德领域的体现。在社会主义市场经济条件下，服务者与被服务者的地位平等，不存在高低贵贱之分。在职业生活中，心里装着群众，热情、周到、耐心地为工作对象服务，认真听取服务对象的意见，这是服务群众的具体要

用心

爱心

专心

求。

⑤奉献社会。从业者如果不能做到爱岗敬业、诚实守信、办事公道、服务群众，奉献社会就是一句空话。反之，从业者若无奉献社会的精神，其他职业道德规范的履行都会受到影响。甘于奉献社会，才能在职业活动中体味人生的意义与幸福。

所以，奉献社会是职业道德的更高境界，也是做人的更高境界。

（3）培养职业精神，践行职业道德

①首先要端正职业态度，本质上是工作态度。

②关键在于树立正确的职业理想。

③还要学习职业道德知识。

④其最终目的在于提升职业生涯中的人生境界。

6.社会公德

（1）社会公德是人类在公共生活领域中长期积累到的经验的总结，对于维护公共利益、保护社会稳定，具有不可替代的作用。

（2）我国的社会公德：从我国的实际出发，吸收世界各国道德建设的成功经验，我们倡导的社会公德的基本规范是：文明礼貌、助人为乐、爱护公物、保护环境、遵纪守法。

①文明礼貌。这是道德对人们行为举止的一种基本要求，它表现了对别人的尊重，也体现了一个人的自尊与道德素养。文明礼貌是人类社会文明程度的重要标识，也是精神文明建设的具体内容。把文明礼貌作为社会公德的首项规范，既反映了现代社会公共交往日益频繁的要求，又体现了对中华传统美德的继承。

②助人为乐。这种尊重人、关心人、爱护人的道德要求，体现了社会主义人道主义的精神。

③爱护公物。公共财物是社会成员的共同财富，也是人们进行公共活动、实现共同利益及个人利益的物质条件。所以，以社会主义社会主人翁的责任感，维护和珍惜国家、集体的财产，爱护公物，是我国社会公德的基本要求，体现了社会主义道德的集体主义原则。

④保护环境。自然界是人类生存的家园，保护自然环境，就是维护人类的共同利益和长远利益。我国把保护环境确定为社会公德，追求人与自然的和谐相处，是实现当代人与后代人可持续发展的道德要求，体现了科学发展观。

⑤遵纪守法。遵守纪律和法律，是建立公共秩序的起码道德条件。如果人们在公共生活中，目无法纪，为所欲为，社会就不可能和谐有序。遵纪守法，是法律规范的基本要求，也是社会公德的基本要求和每个公民应尽的道德义务.（3）有公德、讲文明、求和谐：①克服私心，方便他人也方便自己。②充满爱心，尊重他人也尊重自己③遵守公德，人人有责。

7.辨析现代经济活动中的伦理要求―――诚信伦理

（1）诚信是立业之基

①作为经济活动的伦理准则，诚信对于市场经济的有序发展，有不可替代的作用。②与人合作，诚信是首要原则。③创业经营，诚信是企业之魂④创业始于自信，成功源于诚信。

（2）构建社会诚信机制

构建以道德为支撑的社会信用制度，是一项复杂、艰巨的系统工程。其主要内容包括：①增强全社会的信用意识，政府、企事业单位和个人都要把诚实守信作为基本行为准则；②加快建设企业和个人信用服务体系，建立信用监督和失信惩戒制度，逐步开放信用服务市场。

用心

爱心

专心

8.辨析现代经济活动中的伦理要求―――竞争伦理：优胜劣汰是竞争的根本法则。

（1）竞争的伦理原则：

①不正当竞争，有悖于市场经济机会均等、公平竞争的原则。不正当竞争导致市场经济秩序的混乱，最终将影响参与竞争者的整体利益和长远利益。

②正当的竞争，应该遵循市场经济机会均等、公平竞争的原则。在市场上，每个竞争参与者都具有平等的权利和义务，应该遵循自愿、平等、公平、诚实信用的原则，遵守公认的市场准则，凭自己的实力进行竞争。任何竞争参与者，不得采用不正当手段从事市场交易、损害竞争对手。

（2）倡导竞争伦理的意义

①倡导竞争伦理，是保证社会主义市场经济有序化和健康发展的必然要求。②确立竞争伦理，对于规范市场主体行为、防止不正当竞争行为、维护市场公平竞争和社会经济秩序、保护经营者和消费者合法权益等，具有重要意义。③正当竞争、合法竞争，是市场经济向经济主体提出的伦理要求，遵循这一要求，每个经济主体将会有更多的发展机会。

（3）在竞争中合作，在合作中竞争

①市场经济运行过程中，竞争与合作并存，是相互依赖的共生状态。市场主体既要有竞争意识，也要有合作精神。竞争与合作是对立的统一。

②合作可以建立竞争主体之间的和谐关系，优化竞争环境。

③竞争对手之间的合作，目标是实现双方利益的最大化。市场经济越成熟，越要在合作竞争中谋发展。在竞争中求合作，在合作中有竞争，这正是现代市场经济内在的伦理精神，值得我们大力倡导。

9.辨析现代经济活动中的伦理要求―――注重效率、维护公平

（1）建设社会主义和谐社会，根本的途径是努力发展经济。

（2）实现社会公平和正义

面对经济社会发展中出现的新趋势和新特点，是全体人民各尽所能各得其所而又和谐相处的努力中，要特别强调维护和实现社会公平与正义的原则；

①公平含义：公平有多方面内涵，包括权利公平、机会公平、规则公平、分配公平等。从经济伦理的意义上说，公平主要表现在平等地使用公共资源，平等地获得参与竞争的机会，同样地遵守各项规则，共同享受经济发展成果等方面。

②意义：建设社会主义和谐社会，实现社会公平和正义，关系最广大人民的根本利益，是我们党坚持立党为公、执政为民的必然要求，也是我国社会主义制度的本质要求。

③怎么做：

既要提供制度保障和政策措施，实行合理的分配制度，并综合运用多种手段，把社会成员的收入差距控制在合适的范围内，又要进一步彰显公平和正义的伦理原则，大力倡导扶贫济困、见义勇为、主持公道、伸张正义等道德风尚，努力营造与社会主义市场经济相适应的道德氛围。

（3）注重效率、维护公平

在发展社会主义市场经济的过程中，实现社会公平和正义，突出地表现为正确处理效率与公平的关系。

①效率，在一般意义上，是指投入和产出的比率。投入小、产出大，就是效率高；反之，就是效率低。提高效率，做大社会财富的“蛋糕”，有助于在更高层次上维护公平；维护公平，使财富的创造过程和分配结果更合理，有助于推动效率的提高。

②原因：社会主义的本质，是解放生产力，发展生产力，消灭剥削，消除两极分化，最终达到共同富裕。发展社会主义市场经济，是为实现最广大人民的根本利益。注重社会公平，使全体人民共享改革发展成果，体现了社会主义的本质。

③当前，针对我国经济社会发展的新趋势和新特点，应该更加注重社会公平。

用心

爱心

专心

第一，把维护社会公平放在更加突出的位置必须合理调节收入分配。

第二，在完善按劳分配为主体多种分配方式并存的分配制度，坚持各种生产要素按贡献参与分配。

第三，要着力提高低收入者收入水平，逐步扩大中等收入者比重，有效调节过高收入，规范个人收入分配秩序，努力缓解地区之间和部分社会成员收入分配差距扩大的趋势。

第四，注重社会公平，特别要关注就业机会和分配过程的公平加大调节收入分配的力度，强化对分配结果的监管

10.科技发展与观念更新

科学技术的发展对于人们的道德发展和社会的道德建设是一把“双刃剑”

（1）随着科技的进步，人类的道德观念在不断发展、更新。一方面，科技活动扩展了人们的活动空间，创造出新的道德生活内容；科技活动要求人们发扬科学精神，而科学精神本身就是人类崇高的美德。另一方面，科技越发展，在社会生活中的地位越突出、作用越重要，对传统道德的冲击也越强烈，反映在伦理观念上的冲突就越尖锐。

（2）人们在热切期待科技发展的同时，更需要冷静思考科技运用中产生的问题。究其原因，一方面，由于认识的局限性和问题显露的过程性，人们往往难以预料科技应用所产生的危害，会不自觉地导致灾难性后果；另一方面，出于利益冲突或不良动机而不能理性地运用甚至恶意地运用科技，会给人类带来极大的灾难。

11.面对科技发展过程中产生的伦理冲突―――现代科技的伦理准则

科学精神是科技伦理的核心内容，科技工作者在科技活动中应当自觉弘扬科学精神。

①在价值观上，科技工作者的科学精神，体现为热爱祖国、热爱人民、奉献社会的博大情怀和崇高情操。科学没有国界，但科学家有祖国；科学研究没有禁区，但科学家有社会责任。

②在思维方式上，科技工作者的科学精神，体现在科技活动中探索、怀疑、实证、理性四个不可分割的方面。具有科学精神的思维方式，决不迷信权威，永远以事实为依据。

③在行为准则上，科技工作者的科学精神，表现为良好的职业道德。科学研究是一种社会活动，随着科学研究活动的不断深入，科学工作者的分工越来越细，而科学研究的项目则呈现出综合性特征，这就要求科学工作者联合起来，共同完成一项复杂的任务。因此，互相尊重、虚心、谦让、协作等行为准则，成为体现现代科学精神的重要美德。

④科学精神的内涵很丰富，最基本的要求是求真务实、开拓创新、为真理而献身。弘扬科学精神，对全民族、全社会思想道德和科学文化素质的提高，具有根本性和基础性的作用。

12.面对科技发展过程中产生的伦理冲突―――生命科技发展的伦理问题

（1）伦理难题：

①器官移植是否合理？②人伦关系的混乱③人为的改变物种的遗传基因或创造出新的物种，是否会破坏现有的生态平衡

（2）为了人类的未来：信守生命伦理的原则

①尊重生命的原则，强调人的生命具有至高无上的价值。生命作为一切价值的起点，是神圣的，不到万不得已决不能放弃。尊重生命，不仅要尊重自己的生命，也要尊重他人的生命。生命科学活动必须以尊重、保护和挽救生命为第一前提。

②公正原则，强调生命科学以社会成员共享科技进步成果为目的。奉行公正原则，意味着让每一个社会成员都能达到基本生存标准，享受基本的医疗保障，进而逐步改善所有社会成员的健康。它要求社会卫生资源的公平，公正分配，既要保证重点，又要综台平衡，在确保大部分人健康的同时保证特殊病人的健

用心

爱心

专心

康。

③自主原则，强调有健全思维能力的成年人有权知道自己的病情，并根据病情决定是否医疗和如何医疗，有权决定自己器官、肢体的医学运用。特别是在一些有危险或有伤害性的诊治中，一定要经过当事人的选择和同意，使他们在“知情同意”的情况下进行处置，以维护有关人员的权益，保护病人的隐私。

④安全原则，强调转基因技术的目的是提高人类生活质量、增进生命健康，促进人与自然的和谐。任何集体和个人都不得把转基因技术当作谋取私利的工具和损害人类生命的手段。

13.面对科技发展过程中产生的伦理冲突―――网络科技运用的伦理问题

（1）在虚拟状态下，现实的道德规范是否仍然有效?道德规范的要求如何与网络的虚拟性协调?这就是网络伦理所面对的问题。

①网络安全问题。例如，有人通过网络窃取、挪用、移植、复制他人的程序和其他信息，严重损害了产权所有人的权利和利益，造成侵权；有人利用网络修改、破坏他人计算机里的信息，制造、传播计算机病毒，致使他人计算机无法工作、丢失信息资料、损坏计算机硬盘；更有人利用网络修改银行账户、盗取银行存款、非法谋取他人财产等。

②网络自由的滥用问题。例如，有人在网上制造信息垃圾或利用电子邮件做商业广告，造成信息爆炸，这不仅占用网络资源，而且使真正有用的信息难以传递；有人利用网络制造和传播谣言，宣传封建迷信，进行人身攻击，欺骗玩弄他人情感；还有人任意传播和接受黄色信息，造成黄色信息泛滥，危害人们特别是青少年的身心健康。

③网上的信息良莠不齐，一些网络信息和网络游戏充斥着色情与暴力，致使一些青少年情感冷漠，暴力倾向增强；还有一些青少年沉溺网络，影响学习；更有一些青少年随意约会网友，上当受骗。

④隐私权的保护问题。任何人都有不愿告知他人的秘密，保护个人的隐私已得到各国法律的认可。但网络的普及使黑客们随意浏览他人的个人资料。更有一些个人和组织利用网络监控他人行为，侵犯个人隐私权，极大地损害了他人的身心健康。

（2）探寻网络伦理

①为维护网络安全，保护网民的权利，世界各国政府与组织纷纷订立相关法律和自律守则。

②解决网络生活中的问题，在依靠法律和行政手段的同时，还必须依靠伦理道德的力量，促使网民和网络服务的提供者、管理者，自觉遵守一些具体行为规范。

14.解决环境中的伦理困惑―――人与自然关系的伦理要求

（1）保护环境，实现人与自然的和谐，必须同时处理好三种伦理关系，即当代人之间的关系、当代人与后代人之间的关系、人与自然之间的关系。

（2）用现代环境伦理调整这三种关系，应确立两个基本原则：

第一，环境正义原则。强调环境权利与环境义务之间的平衡是这一原则的基本精神。

第二，尊重自然的原则。这一原则强调，自然是人类文明的根基，人类依赖自然而生存。尊重自然，是人类道德进步的表现。

15.解决环境中的伦理困惑―――解决全球环境问题的伦理要求

为了共同应对全球环境问题，国际社会从联合国第一次人类环境会议开始，就积极探讨解决问题的方案和途径，形成了一些被大多数国家接受的原则。

（1）坚持共同义务原则，并不意味着所有国家都应该或都有能力承担相同的义务。

①发展中国家经济发展水平较低，缺乏充足的资金和必要的技术，在保护环境方面往往心有余而力不足，只能承担与其经济发展水平相适应的环保义务。

用心

爱心

专心

②发达国家在以往工业化的过程中，曾利用全球的资源和市场积累了大量财富，也制造了大量的环境污染问题，当前仍然是主要污染物的排放者。发达国家既拥有较雄厚的资金和较发达的技术，又对全球环境的恶化负有主要责任，理应在保护全球环境的事务中承担与其资金和技术相称的较多的义务。

（2）兼顾国家环境主权与国际合作义务的原则。

①国家环境主权是国家主权在国际环境关系中的具体体现，包括环境资源的享有权、环境资源的开发利用权、环境事务的管理权，以及抵制他国损坏本国环境的反抗权。

②每个国家都拥有自己的国家环境主权，同时负有保护全球环境的共同义务。这些义务包括：保护好本国的环境；确保在其管辖范围内或在其控制下的活动，不对其他国家或地区的环境造成损害；遵守已经达成的国际环保协议，积极履行协议规定的义务；积极推动全球环保立法，创建有效的国际环保执法机制。

③坚持国家环境主权，是解决全球环境问题的基础；履行国际合作义务，是解决全球环境问题的保障。世界各国都应当以全球环境问题的解决为宗旨，把这二者有机地结合起来。

（3）2005年《京都议定书》生效

16.解决环境中的伦理困惑―――可持续发展的伦理要求

（1）可持续发展的基本内容，以及实现可持续发展的基本途径。

它包括三个方面的内容，即生态的可持续性、社会的可持续性和经济的可持续性。

①生态的可持续性，是指维持正常的自然发展过程，保护好生态系统的生产能力及其功能，使整个系统处于一种良性的运行状态。

②社会的可持续性，是指社会的基本结构符合正义的基本要求，能够使

人们的基本需要得到满足，并能保证同代人之间、不同代人之间在资源使

用上的公平分配。

③经济的可持续性，是指把经济的规模控制在生态系统可承载的范围内，在保证经济运行质量的基础上，实现经济长期稳定的增长。

④对于可持续发展来说，生态的可持续性是基础，社会的可持续性是关键，经济的可持续性是手段。完整的可持续发展是这三种可持续性的内在统一。

（2）可持续发展的伦理原则

由于历史传统、文化观念和经济发展水平不同，不同国家确定的可持续发展的具体目标、政策和实施步骤也各有不同。但是根据环境伦理的基本原则，有两个基本要求应该共同遵循。

第一，坚持环境保护与经济发展相结合。

①环境是经济发展的物质基础，发展经济是保护环境的必要条件。两者相互影响、相互作用。

②实现环境保护与经济社会发展相结合，就是使经济系统与生态系统良性互动，协调发展。③要把减少和防治污染、提高资源利用率的要求贯彻到经济活动的每个环节，追求经济活动的社会效益、经济效益和生态效益的统一，同时要主动采取预防措施，避免给环境造成无法弥补的破坏。

第二，代际平等的要求。在当代人与后代人之间，如何公平地分配地球上的有限资源、公平地享受环境权益，已成为可持续发展无法回避的伦理问题。

（3）在科学发展观的统领下

今天，站在新的历史起点上面向未来，我们要坚定不移地以科学发展观统领经济社会发展全局，坚持以人为本，转变发展观念、创新发展模式、提高发展质量，把经济社会发展切实转入全面协调可持续发展的轨道。

科学发展观，是以人为本，坚持全面发展、协调发展、可持续发展的发展观，它要求按照统筹城乡发展、统筹区域发展、统筹经济社会发展、统筹人与自然和谐发展、统筹国内发展和对外开放的原则，推进改革和发展，促进经济社会和人的全面发展。

用心

爱心

专心

以人为本是科学发展观的出发点和落脚点。坚持以人为本，就是要以实现人的全面发展为目标，从人民群众的根本利益出发谋发展、促发展，不断满足人民日益增长的物质文化需要，切实保障人民群众的经济、政治和文化权益，让发展的成果惠及全体人民。

四、知识整合

（一）学科内整合1.政治生活知识联系

（1）我国公民的基本道德规范和依法治国是相辅相成的关系

（2）共同义务原则和政治生活主权国家的权利和义务的联系

（3）公民伦理道德的培养和政府文化职能的联系

2.与经济生活联系

（1）现代经济活动中的伦理要求诚信伦理与维护市场秩序的手段——诚信之间的联系

（2）现代经济活动中的伦理要求的竞争伦理和市场经济的竞争性的联系

（3）现代经济活动中的伦理要求的注重效率、维护公平与我国分配原则的联系

（4）解决环境中的伦理困惑中的人与自然关系的伦理要求和可持续发展的伦理要求与经济生活的科学发展观的联系。

3.与哲学生活联系

（1）用历史唯物主义的价值观原理来分析公民道德中的各种伦理要求

（2）用全面的观点看待现代生命科技发展和网络科技运用所产生的伦理冲突

（3）用矛盾分析法来分析注重效率和维护公平的关系

（4）用具体问题具体分析的方法，正确认识坚持共同义务原则，并不意味着所有国家都应该或都有能力承担相同的义务

（5）用实践和认识，社会存在和社会意识的辩证关系正确看待科技发展与观念更新的关系

（6）用联系的观点看待经济与伦理、科技与伦理、环境与伦理的关系

4.与文化生活联系

（1）我国公民基本道德规范公民道德建设的核心和原则和文化生活思想道德建设的联系

（2）用文化继承的相关知识，来看待我国家庭美德和传统文化的关系

（3）用先进文化建设的指导思想来指导我国的公民道德建设

（二）学科间联系

（1）地理：用科学发展观的指导思想来看待人与自然的关系以及人类的建设活动

（2）历史：用科技发展过程中产生的伦理冲突来正确看待人类的几次技术革命

五、考题探究

（一）近年高考试题概述

1．（2005年春季高考文综卷）网络世界是各种思想意识交织在一起的“万花筒”。我们应该用先进的文化武装自己，把腐朽的文化拒绝在“视窗”之外。下列观点不正确的是A

A.网络文化是对事物的正确反映，应当兼收并蓄

B.网络文化是多元的，应当坚持正确的价值取向

用心

爱心

专心

C.网络世界充满矛盾，应当坚持一分为二的观点

D.网络世界是复杂的，应当明辨是非

2．（2004年春季全国卷）《现代汉语词典》增补本在野生动物条目的释文中删去了“肉可以吃”“皮可以做皮褥”等话语，这表明（A）

①重视保护野生动物是人类价值观的进步 ②辞书编批撰要与时俱进，用正确的价值观引导社会 ③社会价值观的改变促使辞书编撰者转变个人的价值观 ④辞书编撰者价值观的转变能够引导社会价值观的进步

A.①②

B.①④

C.②③

D.③④

3．（2005春季高考文综·论述）（34分）“人无信不立，业无信难兴，政无信必颓。”党的十六届三中全会指出：“形成以道德为支撑、产权为基础、法律为保障的社会信用制度，是建设现代市场经济体系的必要条件，也是规范市场经济秩序的治本之策。增强全社会的信用意识，政府、企事业单位和个人都要把诚实守信作为基本行为准则。”回答：

（2）在哲学的意义上，守信与失信行为体现了两种性质相反的社会意识，反映了两种不同的价值观。据此说明增强全社会信用意识的必要性。（13分）

〖答案〗：①社会意识对社会存在具有能动的反作用。信用意识作为一种正确的社会意识，对社会信用制度的建立具有巨大的促进作用。增强人们的信用意识，有利于在全社会形成人人讲诚信的良好社会氛围。②价值观作为一种社会意识，对于人们的行为具有导向作用。信用意识是正确价值观的体现，对维护国家利益、集体利益和他人利益，对抑制为满足个人私欲而不惜损害社会和他人利益的行为，具有重要作用。

（二）命题趋势预测

在复习过程中，严格按照考纲要求的知识范围进行复习和对应的训练。

侧重于以现代经济生活中所出现的各种伦理冲突为背景材料，进行考察，要求提出解决伦理冲突的要求。

热点背景：网络文化，克隆现象，诚信危机，效率和公平的关系，解决贫富差距问题，及社会经济发展中的绿色GDP等热点现象。

（三）热点透析

背景材料

材料一：中国素以礼仪之邦著称于世，诚信是中华民族的传统美德，自古以来，都是崇尚言必信，行必果。诚信是一切价值的根基，是人生的命脉，是现代契约经济的核心。

材料二： 2006年5月13日晚，因生产假药“亮菌甲素注射液”而造成广东省部分用药患者出现严重不良反应的齐齐哈尔第二制药有限公司被当地公安部门查封停产。黑龙江紧急查封齐齐哈尔第二制药有限公司所有药品。

材料三：2006年中国平板电视将迎来规模化竞争，有关专家称，中国平板电视市场发展正逐渐趋于成熟化，竞争已提前进入白热化状态。各商家纷纷打起了“价格战”和“技术战”。

公民道德与伦理常识理论分析：

①诚信作为经济活动中的道德要素，具有保证市场经济健康有序运行的重要价值和意义。诚信的最大

用心

爱心

专心

回报，就是市场经济的健康运行。哈药二厂的假药事件危害了社会秩序，危及了人的生命健康，破坏了市场经济秩序。

②对于参与经济活动的主体而言，无论个人、企业或其他组织讲诚信，都是其立业之基、成功之本。与人合作，诚信是首要原则；创业经营，诚信是企业之魂；创业始于自信，成功缘于诚信。哈药二厂为一时小利生产假药，害人害己，致使今天查封停产充分说明诚信重要性。③在市场经济中倡导诚信伦理，构建社会诚信机制。在全社会形成诚实守信的良好风尚，构建以道德为支撑的社会信用制度，增强全社会的信用意识，加快建设企业和个人信用服务体系，建立信用监督和失信惩戒制度，逐步开放信用服务市场； 弘扬中华民族崇尚诚信的美德，构建诚信友好社会主义和谐社会；加强以诚实守信为重点的公民道德建设。

④在市场经济中倡导竞争伦理。在竞争中倡导正当竞争，反对不正当竞争，贯彻机会均等、公平竞争的原则，遵循自愿、平等、公平、诚实信用原则；正确处理竞争与合作的关系，坚持在竞争中合作、在合作中竞争，这正是现代市场经济内在的伦理精神。

（四）高考预测题

1．英国著名的经济学家K·E·博尔丁提出了两种不同的经济模式，分别比喻为“牧童经济”，和“宇

“牧童经济”使人们想到牧童在放牧时只管放牧而不顾草原的破坏。这种经济的主要特点就是大量地、迅速地消耗自然资源，把地球看成取之不尽的资源库进行无限度的索取，同时造成废物大量累积，使环境污染日益严重。

“宇宙飞船经济”使我们想到科学家在设计宇宙飞船时，非常珍惜飞船的空间和它所携带的装备和生活必需品，在飞船中，几乎没有废物，即使乘客的排泄物也经过处理、净化，变成乘客必需的氧气、水和盐回收，再给乘客使用。如此循环已构成一个宇宙飞船中的良性生态系统。“宇宙飞船经济”就是根据这一生态系统的思想而提出的。它把地球看成一个巨大的宇宙飞船，除了能量要依靠太阳供给外，人类的一切物质需要靠完善的循环来得到满足。

（1）在处理经济发展和环境保护关系问题上，两种经济模式有何不同（4分）

（2）我国应如何根据“宇宙飞船经济”模式，实现可持续发展？（6分）

2.随着网络技术的发展，互联网不可阻挡地走进了人们的生活。对此人们有不同的看法。有人认为，在网上发邮件、查询资料、下载软件、购物等，大大拓展了人们的视野，丰富了人们的工作方式和生活方式。有些人认为，网上出现了一些虚假信息、黄色内容，给人们精神世界带来了消极的影响。更严重的是，有些学生沉溺于网吧中，严重地影响了学业和健康。

请回答：（1）网络技术的运用，给人们的生活带来了哪些变化？（5分）

（2）对互联网存在的上述弊端，你认为应该如何处理？（5分）

3．党的十六大以来，中央针对城乡之间、地区之间居民的收入差距问题，为增加农民收入连续推出一系列重大举措，同时，加快西部开发，实施东北老工业基地振兴战略，推进中部崛起，有力地促进了城乡居民收入的同步增长和区域之间的良性互动。2005年，农村居民的增收幅度和城镇居民的增收幅度基本持平。这是我国在促进公平方面取得的新的重大的进展。同时也要看到，现阶段我国收入差距拉大的问题比较突出，制约了社会的公平与和谐。基尼系数是国际上通用的衡量一国贫富差距的宏观指标，一般认为，基尼系数小于0.2为高度平均，在0.3-0.4之间为基本合理，在0.4-0.5之间为差距较大，超过0.5为差距悬殊，超过0.6则为高度不平均。

运用公民道德与伦理知识，分析材料：

（1）为什么要解决收入差距问题？

用心

爱心

专心

（2）应当怎么样处理好收入差距问题？

[答案]

1．（1）

①经济发展与环境保护是对立统一的关系，两者既相互区别又相互影响、相互作用。环境是经济发展的物质基础，发展经济是保护环境的必要条件。

②“牧童经济”模式把经济发展与环境保护对立起来，只注重发展经济而不注重环境保护，最终必然会因环境遭破坏而影响经济发展；

③“宇宙飞船经济”模式坚持环境保护与经济发展相结合。既注重经济发展又注重环境保护，有利于实现经济系统与生态系统良性互动，协调发展，实现经济效益、社会效益和生态效益的统一。

（2）

①遵循可持续发展的伦理原则：坚持环境保护与经济发展相结合和代际平等的要求。

②以科学发展观统领经济社会发展全局，坚持以人为本，坚持全面发展、协调发展、可持续发展，按照统筹城乡发展、统筹区域发展、统筹经济和社会发展、统筹人与自然和谐发展、统筹国内发展和对外开放的原则，推进改革和发展，促进经济社会和人的全面发展。

2．（1）

利：

①网络改变着生活、改变了世界，缩短了人们的空间距离。

②网络迅捷地汇集、传递各种社会信息资源，极大地方便了人们的工作和生活，节约了社会交往的成本。

③网络技术的发展极大地提高了人类改造自然、改造社会的能力。

弊：网络技术的运用也带来了一些问题：网络安全问题、网络自由的滥用问题、隐私权的保护问题。

（2）

①解决网络生活中的问题，在依靠法律和行政手段的同时，还必须倚重伦理道德的力量，促使网民和网络服务的提供者、管理者，自觉遵守一些具体行为规范。

②必须遵守网络世界的伦理原则。尊重他人知识产权，保护公民个人隐私，维护网络安全，不得伤害他人和有损于社会，不利用网络非法谋取不正当商业利益等。

3．（1）

①从经济伦理的意义上说，公平主要表现在平等地使用公共资源，平等地获得参与竞争的机会，同样地遵守各项规则，共同享受经济发展成果等方面。

②建设社会主义和谐社会，实现社会公平和正义，关系最广大人民的根本利益，是我们党坚持立党为公、执政为民的必然要求，也是我国社会主义制度的本质要求。

（2）①既要提供制度保障和政策措施，实行合理的分配制度，并综合运用多种手段，把社会成员的收入差距控制在合适的范围内，②又要进一步彰显公平和正义的伦理原则③大力倡导扶贫济困、见义勇为、主持公道、伸张正义等道德风尚，努力营造与社会主义市场经济相适应的道德氛围。

用心

爱心

环境监测与仪器分析(知识点总结) 篇6

随着人类不断开发与认识自然, 对所遇到的环境问题不断深入的同时, 对环境污染物的行为、毒性、来源等研究也更为深入, 对污染定性定量的分析技术要求更高。环境监测不再局限于天平、滴定等仪器与技术, 现代仪器分析技术已逐渐成为环境污染物监测的核心技术[1,2], 为人们提供了更精确、更有价值的参考数据[3]。随着现代仪器分析技术大量地应用, 环境监测与保护工作也不断推进。

1环境监测的必要性

环境监测指的是人类对周围环境状况监视性测定等一类活动。人们对能够反映环境质量的主要指标进行定期、定点监测, 以更好了解环境的污染状况, 为制定环境保护目标提供依据。现代工业快速发展, 人民生活水平不断提高, 环境状况也令人堪忧[4]。主要表现在: (1) 人们环保意识淡薄环保意识。 (2) 环境污染问题日益突出, 雾霾天气、酸雨等[5,6]空气污染, 土壤盐碱化, 湖泊富营养化等土壤与水体污染。 (3) 生态问题不断涌现在工业生产过程中, 对生物有害的物质未经过污染处理就排放到自然环境中, 包括少数的突发污染和长时间累积污染事故等, 给生活带来了一定的危害[7]。当前的环境污染问题具有涉及面广, 影响深远;损害具有持续性, 污染物的种类繁多;作用机制复杂, 具潜伏性等特点, 因此环境监测任务更重, 对仪器要求更高。

2传统环境监测分析技术的不足

如今, 我国面临各种环境问题, 传统的环境监测分析技术有一定的局限性, 已不能满足我国现代环保事业发展的需求, 其缺陷表现在如下几个方面:

(1) 仪器设备更新缓慢。

工业化生产过程中, 不断更新设备以满足生产。但企业对于设备等产生的污染处理方面投入不足, 设备更新缓慢, 特别是对于有机污染等化学物质治理不充分, 长期以往就造成了我国环境保护方面得不到有效的改善。另外, 引进的先进设备管理不善, 环境治理的需求还不能得到很好的满足。

(2) 数据精确度不够。

环境监测的数据精准度不能满足实际需求存在很多方面的原因:操作者监测过程中存在一定的人为误差;仪器达不到最理想的状态, 比如受化学因素、物理因素等影响, 对样品化学分析和监测达不到理想状态[8];企业出于利益, 可能会虚报排放和污染, 进而以最低的成本获取做大的利益。

(3) 监测方法、技术更新滞后。

新的环境问题不断涌现, 一些地区可能会出现之前未有过的环境污染, 包括各种化学污染和生态污染。例如持久性有机污染物 (Persistent Organic Pollutants) 以及水体富营养化等, 都需要更先进的设备以及方法和技术进行定量、定性以及源解析等。而之前传统的监测方法主要包括气味比色法、感官法等单一的环境分析。监测技术需要足够的人力和物力投入, 这也是导致技术更新的一个主要原因。

3环境监测中常用的现代仪器分析技术

3.1分光光度分析法

3.1.1紫外-可见分光光度法

紫外-可见光分光光度法 (ultraviolet-visible spectrophotometry, UV) 。此方法基于分子选择性地吸收光谱[8], 光谱所吸收的峰值数目、形状、波长与分子结构等因素相联系, 符合朗伯-比尔定律, 可进行定量分析;。紫外-可见光分光光度仪器类型包括单波长单光束直读式分光光度计, 单波长双光束自动记录式分光光度计和双波长双光束分光光度计。结构主要包括辐射源、单色器、试样容器、检测器、显示装置五个组成部分。其中辐射源需具有连续连续、稳定的光谱提供仪器波段使用, 例如钨灯、氢灯或激光光源等;单色器主要由入射夹缝、出射狭缝、和棱镜等组成, 主要作用是将复合光分解为单色光以及分出高纯度单色光束;石英池一般适用于紫外到可见区, 玻璃池只适用于可见区;检测器, 目前经常使用的有两种, 光电倍增管或者光电管, 前者较后者更灵敏。现在有些仪器使用光导摄像管作检测器;显示装置发展较为迅速, 目前显示装置常备有微处理机、记录仪等, 可将很多信息显示出来。紫外分光光度法的应用主要包括, 营养类物质 (氮磷) 、油类、叶绿素a、硫化物等指标的定量测定, 式环境监测中最重要的分析方法之一[9]。

3.1.2原子吸收分光光度法

原子吸收分光光度法 (atomic absorption spectrometry, AAS) 是一种元素定量分析方法, 基本原理是气相中需要监测的元素基态原子对光源发出的此原子特征谱线的吸收。原子吸收分光光度计由光源、原子化器、单色器、背景校正系统、自动进样系统和检测系统等组成。光源:常用待测元素作为阴极的空心阴极灯;原子化器主要有四种类型:石墨炉、冷蒸气发生、火焰以及氢化物发生原子化器。原子吸收分光光度法主要特点是稳定性好, 灵敏度高, 抗干扰能力强, 应用范围广, 七十多种元素皆可测量。广泛应用于食品、化工、环境污染物等样品中重金属含量的测定, 如火焰原子吸收法测定水中的总铬等, 总体来看, 原子吸收分光光度法是一种相对误差较小测定方法[8]。贾海东等人[10]利用此方法测定土壤中重金属元素, 测定结果与国标方法结果吻合, 说明仪器得出的数据准确、可靠。

3.2色谱分析法

色谱分析法的特点是分析速度较快, 是目前最为高效的分析方法之一。其工作原理是:利用流动相与固定相的分配系数、吸附能力等方面存在的差别来进行检测, 由色谱曲线可以对样品进行定性和定量分析。目前气相色谱法、高效液相色谱法、离子色谱法是环境监测中比较常用的色谱分析方法有。值得一提的是, 目前对环境污染较为严重的持久性有机污染物 (POPs) , 包括多氯联苯、多环芳烃、有机氯农药等基本都是使用气相色谱法进行检测分析[11,12]。

3.2.1气相色谱法

气相色谱法 (gas chromatography, GC) 是分离测定多组分混合物的一种分析方法。气相色谱法固定相有两种, 包括气固色谱和气液色谱, 其中气液色谱属于分配色谱, 而气固色谱固定相为吸附剂。在实际工作中, 气相色谱法是以气液色谱为主[13]。1960年以来气相色谱法在我国广泛应用于水、土壤、大气等样品的分析, 包括测定样品中的POPs以及苯等有机污染物, 气相色谱法对于分析挥发性、半挥发性的化合物有很大优势。我国在20世纪80年代末确定了68种有毒污染物, 绝大部分通过气相色谱法进行定性、定量分析检测。

3.2.2高效液相色谱法

高效液相色谱法 (high performance liquid chromatography, HPLC) 具有高压、高速、高效、高灵敏度、应用范围广“四高一广”特点。有机污染物总量的80%以上物质可通过其进行定量定性分析。高效液相色谱法在效率、精确度等方面, 基本不输于气相色谱法, 同时此法还弥补了一些不足[14]。HPLC法应用极为广泛, 常用于土壤、水等样品中多种有机污染物的测定, 例如酚类、有机氯农药、邻苯二甲酸酯类、阴离子等[15]。高效液相色谱的优点是易回收、色谱柱可反复使用等, 缺点是有“柱外效应”, 柱效率降低。

3.2.3离子色谱法

离子色谱是一种高效液相色谱, 其仪器工作原理是阴离子交换柱用于阴离子样品的分离, 而阳离子交换柱用在阳离子样品的分离中。使用泵输送到色谱柱后, 其阴离子或阳离子置换出色谱柱中离子, 检测器将使其转换为基线。之后, 少量样品进样, 即由树脂柱接受样品离子, 同时和同数量的洗脱液离子相互交换。如果离子的浓度大于洗脱液, 总离子浓度就会增加, 脉动从中产生, 沿柱移动一个正峰随产生;反之产生负峰。进样后, 洗脱液离子输送进色谱柱, 让样品离子沿柱移动。不同的样品离子以不同的速度移动, 到完成分离。在离子交换色谱分离时, 淋洗液具有相当高的背景电导。现代离子色谱技术用过采用了新技术, 有效地促使离子色谱的淋洗背景得到降低, 并提高了被测样品的电导值, 最终极大地增强了分析灵敏度。离子色谱基本上可以划分成抑制型离子色谱和非抑制型离子色谱两大类[16,17], 被用以对硝酸根、硫酸根、氟、氯等阴阳离子进行分析。离子色谱是唯一可以在同时间内作多组分痕量阴离子快速分析的途径, 对酸雨成份 (硫酸根、硝酸根、亚硝酸根) 的分析效果显著。离子交换色谱越加普遍应用在环境, 化学品, 农业, 城市用水, 电子工业等方面。离子交换色谱技术的日益完善, 特别是不断推广淋洗液生成器, 离子色谱的检测将更加凸显高效、科学、便捷的优势。离子交换色谱分离离子的良好效果与检测限更低的质谱相融合, 离子交换色谱与质谱联用进而得到完善, 同时, 等离子质谱和离子交换色谱的相结合, 不仅加深了离子色谱的使用, 也成为了离子交换色谱发展的重要刺激因素。

3.3电感耦合等离子体质谱仪法

电感耦合等离子体质谱仪法 (inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS) 主要由四极质谱仪、等离子体发生器、炬管、雾化室和离子探测器或收集器构成。通过雾化器样品被置入光源, 汽化后将离子化气体解离出, 再把收集的离子形成分子束, 通过截取板进入四极质谱分析器, 最后到达离子探测器, 能够进行元素定量分析。在上个世纪80年代, 电感耦合等离子体质谱仪逐渐发展起来, ICP的高温电离特性与MS的灵敏、快速扫描优点通过这种特有的接口而结合起来, 这基本上能够分析地球上的任何元素, 同时达到了线性范围宽、检出限低、谱线简单及可进行多元素分析等良好效果[18]。其独特优势可以总结为:检出限极低, 基体效应小, 动态线性范围宽, 谱线简单及能快速测定同位素比值。地质学中用于测定矿物、包裹体, 地下水中微量金属元素及元素的同位素比值。ICP-MS在环境监测方面能够应用到土壤、水、生物等的监测, 最基本的是应用在了测定样品中锌、锡、锶、钒、锰等金属元素[19]。

3.4色谱-质谱联用法

色谱-质谱联用以区分色谱系统而分为气相色谱-质谱联用 (GC-MS) 和液相色谱-质谱联用 (LC-MS) 两种类型, LC-MS与GC-MS是相互补充的, 对不同的化合物进行仔细分析。GC-MS法出现的时间相对较早, 并且其发展的较为成熟, 因而得到广泛运用。通过合适的接口把气相色谱与质谱相接合, 质谱定性鉴定的优越性和气相色谱显著的分离效能将充分融合而完成未知物的分离定性, 并极大地应用到初始分析有机污染物中, 进而决定出优先监测项目环境及优先污染物。不过, GC-MS法只能在有限的范围内得以运用, 其原因在于:必须气化分析样品, 几乎不能分析处理极性、热不稳定和大分子化合物。相对于GC-MS, LC-MS的诞生略迟, 分离手段采用了高效液相色谱 (HPLC) , 这有效地增强了分析处理复杂组分的能力, 并很成为测热不稳定性污染物和定极性的重要途径[20,21]。对于GC-MS不能够测定的化合物, LC-MS处理起来突显了其优势。在环境监测中, 常用于对水、气和土壤等环境介质中有机污染物的测定, 如POPs、邻苯二甲酸酯类有机物等。

4结语

人类生活和生产方式日新月异, 环境中的污染物种类和数量持续激增, 在无形中给人类的生存环境造成危害, 因而, 社会对环境仪器分析技术和方法的呼声日益高涨。近年来, 环境监测工作已经开始广泛应用气—质联用技术、分光光度法、电感耦合等离子体质谱法、色谱法等现代仪器分析技术, 这大大提升了分析的速度和精确度, 也为环境管理工作的持续稳定推进作了有力的保证。