《海洋分析化学》系统介绍了海洋分析化学的相关内容、方法及技术。《海洋分析化学》共分为6章，第1章介绍海洋分析化学的发展历程等；第2章介绍海洋分析化学的主要分析化学方法，包括分析化学概论、定量分析法概论、分析试样的采集及预处理、色谱分离分析、光谱学分析、电化学分析；第3章介绍海洋中水体的化学分析及测定，包括：海洋水体分析的意义和特点、海洋水体的化学组成及海水中的金属与非金属元素的测定等；第4章介绍海洋微生物的测定方法，包括海水中微生物分析的意义和特点，海洋细菌、古菌及真核微生物的分类和测定意义，典型海洋微生物如海洋细菌、脂溶性藻毒素、软骨藻酸、膝沟藻毒素、短裸甲藻毒素、弧菌种类、海水真菌等的测定方法；第5章介绍海洋污染物的检测分析，包括抗生素、农药、石油烃类、微塑料、放射性物质及其他有机污染物的测定方法；第6章对海洋分析化学领域的研究前景进行了展望。

系统介绍海洋分析化学的相关方法和技术，是近年国内编写的较为全面和实用的分析方法

第1章 概论
　　1.1 海洋分析化学的发展
　　海洋化学是海洋学与化学相结合的一门边缘科学。随着海洋化学的深入发展和高度综合促使一系列新兴边缘学科的形成。一般情况下，海洋化学学科包括2个分支，即海洋化学应用研究和化学海洋学研究。
　　海洋化学学科主要是对海洋与海洋化学资源应用技术以及与海洋具有关联性的一些化学物质的组成、转化规律、分布进行全面研究。从化学的角度看，由化学中的二级学科：无机化学、分析化学、物理化学、有机化学、同位素化学、环境化学、资源化学、生物化学、地球化学等与海洋科学相结合，产生新的学科：海洋无机(或元素)化学、海洋分析化学、海洋物理化学、海洋有机化学、海洋同位素化学、海洋环境化学、海洋资源化学、海洋生物化学、海洋地球化学等，由此可以认为海洋分析化学是隶属海洋化学的一个分支。
　　对“海洋化学”和“化学海洋学”的概念，不同的著作有不同的看法。根据《中国大百科全书(大气科学、海洋科学、水文科学)》中定义：海洋化学(Marine Chemistry)是研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程，并研究海洋化学资源在开发利用中所涉及的化学问题的科学。而化学海洋学(Chemical Oceanography)是研究海洋各部分的化学组成、物质分布、化学性质和化学过程的科学，是海洋化学的主要组成部分。另根据联合国教科文组织1974年颁发的《大学课程研讨会的报告》，定义化学海洋学是研究海水的化学组成、物理、地质和生物的性质和反应，或是由于人类活动影响海洋发生的化学性质改变；研究海洋及其界面间的化学反应；或利用化学反应来研究所有有关海洋的科学以及发展新的化学技术以解决海洋科学界所产生的不同科学问题[1]。
　　尽管对“海洋化学”和“化学海洋学”迄今还未有统一的定义，但由于海洋化学包括多方面的化学知识，且和很多化学方面的知识有关联，其研究方法的发展总与化学分析的发展紧密相关。在海洋科学领域中，海洋化学虽然是发展较晚的一门科学，但随着时代的进步和科学技术的发展，国内外对海洋及海洋资源的状况有了更多的分析了解，已开展了多方面、详细的研究分析工作。
　　1.1.1 经典海洋分析化学
　　化学海洋学是一门新兴的学科，纵观国际相关的海洋化学分析学研究历程，可归纳为孕育、早期探索及现代分析三个明显的发展阶段。孕育阶段包括从公元前4世纪的亚里士多德关注海水的来源和性质，到罗伯特 波义耳采集及用AgNO3滴定法测定分析海水的盐度(约1627～1691年)、艾德蒙?哈雷对海水的化学分析(约1656～1742年)、路易斯?F.马赛利首次测定不同海域的含盐量(约1658～1730年)、安东尼?纳瓦西尔首次分析出海水的苦味是来自MgSO4或MgCl2(约1743～1794年)，以及杰斯福?路易斯?盖-吕萨克提出的盖-吕萨克法则，首次建立测定海水化学组成的滴定方法(约1778～1850年)[2，3]。
　　早期探索阶段，国外对此一般以英国“挑战者”号船于1872年进行的世界上第一次环球海洋考察调查分析为起点，堪称近代海洋科学的开端，当时其开展的与化学分析相关的研究主要为测定海水的化学组成，包括含盐量、溶解气体、有机物质及悬浮颗粒物等的性质。“挑战者”号航行期间所采集的水样，主要由德国化学家威廉姆?迪特马进行化学组分的分析，也是人类第一次真正了解了海水的化学组成。到20世纪50～60年代，以1955年英国学者哈维出版的《海水的化学和肥力》为代表作，该书详细描述了科学家如何应用化学手段解决海洋生物生产力的问题，集中探讨了营养元素氮、磷、硅等的地球化学循环与浮游生物的关系等问题。在此期间，随着科学家对海洋资源中化学元素兴趣的增加及需要对不同数据进行对比，逐步建立了有关海洋对象的分析方法，可认为是海洋分析化学的雏形。英国学者巴勒斯撰写的《海水分析》，我国学者陈国珍撰写的《海水分析化学》均是此阶段的代表作[1-4]。
　　伴随着海洋物理化学的发展，到20世纪70～80年代，国际海洋界进行了为期10年的“海洋地球化学断面研究”(GEOSECS)，获得了各大营养要素、放射性同位素、痕量金属元素等含量的多种海洋学信息，取得了丰硕的研究成果。美国科学家华莱士?史密斯?布罗克撰写的《海洋中示踪物》，为化学海洋学乃至海洋分析化学的进一步发展奠定了良好的基础；随后英国科学家J.P.赖利和G.斯基罗撰写的《化学海洋学》(1～10卷)；美国地球化学家E.D.戈德堡应用“稳态原理”研究海水中元素的逗留时间；瑞士科学家W.斯塔姆撰写的《水化学》，这些均称为化学海洋学的经典名著[1-5]。
　　在我国，对海洋化学的研究众多学者均认为起步于20世纪50～60年代，此后形成较系统的代表著作如：郭锦宝撰写的《化学海洋学》、宋金明等撰写的《中国的海洋化学》、张正斌等撰写的《海洋化学原理和应用——中国近海的海洋化学》、陈令新等编著的《海洋环境分析监测技术》等，对我国海洋化学的发展研究进行了很好的阐述[1-6]。
　　早期海洋研究和化学分析的基本研究工作，其内容主要集中在分析海水的组成与性质，以及与海洋生物有关的海水化学成分的分布变化方面；从研究深度看，仅对海水化学成分的分布变化、海水中的各种化学平衡及其生物间的作用关系做了初步研究，对海洋化学的分析研究几乎没有应用，更谈不上系统地从空间和时间角度进行全方位研究；研究方法方面也非常不完善，比如对海水的分析，主要采用容量法(现称为重量法)和比色法，不仅方法单一且误差较大。因此，经典的海洋分析化学又称“海水分析化学”，是研究海水中各组分含量及测试方法的一门学科，其主要的研究内容包括：海洋中常量元素(钠、钙、钾、镁等)、营养元素(氮、磷、硅)、微量元素(铁、锰等)、放射性同位素(铀、锶等)、有机质及海水中溶解氧等方面的测试。由于以往的条件所限及海洋化学工作的特点，很多样品的分析需在船上实验室中进行，且某些样品由于细菌、化学的作用等而难以保存，既不能满足应用近代分析仪器的需求，又不能达到适时、原位、在线、快速、准确的分析结果[1-6]。
　　1.1.2 现代海洋分析化学
　　自20世纪90年代起，随着海洋技术研究的快速发展，海洋科学各分支学科的进一步交叉和渗透，海-陆-空全球循环，数理化天地生海的结合，国内外的科学家对化学海洋学的重点关注转变到海洋的碳循环及其调控机制，以探索海洋对全球气候变化的响应与反馈。在此期间实施了一系列的国际合作研究计划，例如全球变化研究计划(iGBP)、海岸带海陆相互作用计划(LOICZ)、全球海洋观测系统(GOOS)等，其中的化学海洋学均是核心的研究内容，获得的研究成果使海洋科学的实践过程达到了新的高度，也使得海洋化学沿着“深”“广”度辩证统一的方向发展[1-6]。
　　“深”表现在：目前对海洋化学中的海洋分析化学研究已经变得系统化，从*开始的描述性化学已进入对海洋物质来源、元素组成及生物地球化学相关过程等的分析，从海洋物质简单的化学定性研究逐渐发展到定量分析研究。“广”体现为海洋分析化学与海洋科学其他分支学科的渗透、交叉和结合。例如海洋分析化学、海洋生物分析和地球分析化学等的综合发展可形成目前的海洋生物地球分析化学这一新的分支学科。
　　借用分析化学的定义，海洋分析化学可以泛指基于海洋资源，发展和应用各种理论、方法、仪器和策略以获取有关海洋物质在相对时空内的组成和性质的信息，及测定和利用海洋物质的一门学科。
　　近几十年来，我国在海洋化学分析方法的研究取得了诸多成果，建立了能够给海洋科学研究带来很大影响的一批海洋化学分析方法，对于支持我国未来海洋化学的发展具有极其重要的意义。比如，通过利用人工海盐建立了一套全新的锌镉还原法用于硝酸盐分析；采用自动分析测定水样中的磷酸盐与硝酸盐；利用紫外消化和水浴装置以及连续流动分析系统进行海水中的溶解态总磷测定；建立了我国第一台营养盐连续监测分析仪，专门对盐的氨氮含量进行检测；通过对海水样品的特殊酸化将其中的DIC合理转变成为CO2，再利用LI-COR 6262非色散红外检测仪器对CO2体系进行碳系统参数检测；采用光纤传感器测定海洋站位PO2和PCO2参数。在测定海水系统中的有机碳循环研究过程中，建立了高准确度和全面定性、定量分析超痕量的溶解态有机物新方法。合理利用放射性同位素钍-234和铀-238进行测定深海循环类型与速率的研究[7]。
　　迄今为止，围绕有关海洋分析的一些尚未解决的基础问题，典型的小问题比如：海水为什么又咸又苦？海水元素的组成问题？为什么河水中的Ca浓度高于Na浓度，而海水中的Ca浓度却低于Na浓度等等？对有关海洋分析化学存在的典型的大问题，可以结合我国学者张正斌总结的21世纪海洋化学的五大难题的观点，其中的一个与分析化学相关的“海洋中元素物种的化学存在形式的理论和实验测定”问题，即如何测定不同海域、不同空间、时间条件下元素的静态及动态存在形式是解决问题的方法：通过将分析化学中的络合作用、酸碱作用、沉淀-溶解作用、氧化还原作用等化学平衡理论应用于海洋，解决实际样品的海水起源、解释海水pH为8.1、海水活度系数等一系列重要问题；通过建立海水化学模型和海洋中元素物种化学存在形式的研究方法，测定元素的无机配体存在形式(有机配体存在形式(胶体(或固体配体)存在形式，以丰富海洋化学的内容。但是由于海水中多数元素的浓度低于“纳米尺度”，要真正快速、准确、现场试验测定其化学存在形式，需要做到：在线化(on-line)；实时化(real time)；原位化(in situ)；在体化(in vivo)和同时同步测定(synchronization)；微型化、芯片化、仿生化；智能化和信息化；高灵敏度化和高精确化；高选择化；单分子化、单原子化监测，并联合搬运和调控技术；合成、分离和分析联用技术等等。诸如此类的问题现在仍然是化学海洋学重点关注的科学问题，也是海洋分析化学的主要研究范畴。
　　我国部分高校和大型科研院所也在积极开展研究，中国科学院海洋研究所、厦门大学都在开展关于海洋化学的研究，取得了巨大的成果，对我国的海洋建设起到了巨大的推动作用，相应建立的海洋分析方法为我们今后海洋资源的开发提供了保障。随着科技的高速发展和研究方法的不断创新，海洋化学被多国所关注并倾力研究，已涌现出大量有关海洋化学新的研究方向和成果；在我国相应高校开设的海洋化学课程也越来越完善，但基于化学分析和仪器分析来系统研究海洋化学的方法教材却鲜有，尤其针对海洋化学的实验课程教材更是稀少短缺。海洋分析化学不仅是海洋化学的一个组成部分，而且是研究和发展海洋科学的基础之一。本书针对国内外文献并结合我国在海洋分析化学方面的研究现状，将新的化学分析方法加以总结介绍，为我国海洋化学分析方法的进一步发展提供有力的支持保障[6-12]。
　　1.2 海洋分析化学在国民经济及社会发展中的任务和作用
　　21世纪是海洋的世纪。海洋是人类所在的这颗蓝色星球的决定性特征，也是地球上一切生命来源的关键所在，有许多尚未开发的广袤区域和众多谜团等待我们的发掘和揭秘，这不仅是人类了解地球的需要，更是关系到人类未来的福祉。海洋化学被当今多国所关注并倾力研究，新的研究方向和成果不断推出，国内外科学家及学者对研究海洋化学方方面面的兴趣与日俱增。
　　从目前实际情况来看，地球上的陆地资源不断地被消耗，海洋将成为人类赖以生存与社会实现可持续发展的非常重要的资源，海洋化学也成为重点关注的新学科领域。由于海洋分析化学包括多方面的化学知识，且和很多方面的知识有关联，其研究方法在不断发展中。虽然我国的海洋化学发展和应用在一千多年前就有历史记载，但是系统的发展仅有五十年，对海洋分析化学的研究则更为滞后。总的来说，海洋分析化学在新的历史条件下其主要任务为：对海洋分析化学课程及学科系统化的建立健全与完善；基于解决与海洋资源与环境问题相关的海洋分析化学研究内涵的确定。
　　近30年来，随着我国的化学海洋学研究在生源要素的海

目录
序
前言
中英文缩写对照表
第1章　概论　1
1.1　海洋分析化学的发展　1
1.1.1　经典海洋分析化学　1
1.1.2　现代海洋分析化学　3
1.2　海洋分析化学在国民经济及社会发展中的任务和作用　5
1.3　海洋分析化学方法的分类与特点　6
1.4　海洋分析化学研究的内容　8
参考文献　9
第2章　海洋分析化学的主要分析化学方法　10
2.1　分析化学概论　10
2.1.1　现代分析化学的定义、任务和作用　10
2.1.2　分析化学方法的分类　11
2.1.3　化学分析的过程及结果表示　13
2.1.4　仪器分析的基本结构单元　15
2.1.5　分析化学的方法学评价　17
2.2　定量分析法概论　27
2.2.1　滴定分析的基本概念与特点　27
2.2.2　滴定分析法的分类　28
2.2.3　滴定分析对化学反应的要求　29
2.2.4　几种滴定分析方式　29
2.2.5　滴定分析中常用的化学量及其单位　30
2.2.6　基准物质　32
2.2.7　标准溶液的配制与标定　33
2.2.8　标准溶液的保存　34
2.2.9　几种常用标准溶液的配制与标定　35
2.3　分析试样的采集及预处理　42
2.3.1　试样的采集　42
2.3.2　试样的分解　44
2.3.3　测定前的预处理　44
2.4　色谱分离分析　47
2.4.1　气相色谱　49
2.4.2　高效液相色谱　50
2.4.3　液液萃取反相色谱　51
2.5　光谱法分析　52
2.5.1　分光光度法　52
2.5.2　紫外-可见吸收光谱法　54
2.5.3　原子发射光谱法　55
2.5.4　原子吸收光谱法　56
2.5.5　分子荧光法　58
2.5.6　红外吸收光谱法　59
2.5.7　拉曼光谱法　61
2.5.8　质谱法　62
2.6　电化学分析　64
2.6.1　电位分析法　64
2.6.2　伏安分析法　66
参考文献　67
第3章　海洋中水体的化学分析及测定　68
3.1　海洋水体分析的意义和特点　68
3.2　海洋水体的化学组成　69
3.3　海水盐度的测定　70
3.3.1　海水盐度定义及在海洋学上的意义　70
3.3.2　海水盐度的测定方法　71
3.4　海水氯度的测定　73
3.4.1　莫尔法直接滴定测定海水氯度　73
3.4.2　法扬斯荧光黄法测定海水氯度　75
3.5　海水pH的测定　77
3.5.1　pH定义及海水pH在海洋学上的意义　77
3.5.2　海水pH的测定方法　79
3.6　海水碱度的测定　82
3.6.1　海水碱度的定义及在海洋学上的意义　82
3.6.2　海水碱度的测定方法　83
3.6.3　电位法测定海水碱度　84
3.7　海水中溶解氧的测定　88
3.7.1　海水中溶解氧的定义及在海洋学上的意义　88
3.7.2　海水溶解氧的测定方法　89
3.8　海水化学需氧量的测定　92
3.8.1　海水化学需氧量的定义及在海洋学上的意义　92
3.8.2　化学需氧量的重铬酸钾法测定方法　93
3.8.3　碱性高锰酸钾法测定海水化学需氧量的方法　95
3.9　海水碳及其化合物的测定　97
3.9.1　总有机碳的定义及在海洋学上的意义　97
3.9.2　总有机碳分析仪测定海水中碳的存在形态　100
3.9.3　海水中溶解有机碳的测定方法　104
3.10　海水水体中氮及其化合物的测定　106
3.10.1　营养盐的定义及在海洋学上的意义　106
3.10.2　海水中氨氮的测定方法　110
3.11　海水水体中磷及其化合物的测定　124
3.11.1　水体中磷的测定及在海洋学上的意义　124
3.11.2　磷钼蓝分光光度法测定海水中的可溶性磷酸盐　127
3.11.3　磷钼蓝萃取分光光度法测定海水中的可溶性磷酸盐　129
3.12　海水水体中硅及其化合物的测定　132
3.12.1　水体中硅酸盐的测定及在海洋学上的意义　132
3.12.2　硅钼黄法测定水体中硅酸盐　134
3.12.3　硅钼蓝法测定水体中硅酸盐　137
3.13　海水中硫及硫化物的测定　140
3.13.1　海水中的硫化合物及其在海洋学上的意义　140
3.13.2　络合滴定法测定海水中含量　143
3.13.3　联苯胺法测定海水中含量　145
3.13.4　返滴定碘量法测定海水中硫化氢含量　147
3.13.5　海水先经固定的碘量法测定海水中硫化氢含量　149
3.14　海水中其他非金属元素及其测定　152
3.14.1　水体中其他非金属元素及其在海洋学上的意义　152
3.14.2　水体中硼酸的测定　155
3.14.3　水体中溴的测定　161
3.14.4　离子选择性电极法测定水体中氟的含量　165
3.14.5　海水中碘及其化合物的测定　168
3.14.6　海水中砷的测定　176
3.14.7　海水中硒的测定　185
3.14.8　海水中氰化物的测定　194
3.15　海水中金属元素及其测定　202
3.15.1　海水中金属元素的测定及在海洋学上的意义　202
3.15.2　海水中钠的测定　204
3.15.3　海水中镁的测定　208
3.15.4　海水中钙的测定　214
3.15.5　海水中钾的测定　219
3.15.6　海水中汞的测定　224
3.15.7　海水中铬的测定　231
3.15.8　海水中铜的测定　235
3.15.9　海水中锌的测定　240
3.15.10　海水中镉的测定　244
3.15.11　海水中铅的测定　251
3.15.12　阳极溶出伏安法测定海水中的铜、铅、锌、镉　258
3.16　海水水体中叶绿素的测定　261
3.16.1　水体中叶绿素的定义及在海洋学上的意义　261
3.16.2　水体中叶绿素的测定方法　262
参考文献　272
第4章　海洋微生物的测定方法　274
4.1　海水中微生物分析的意义和特点　274
4.2　海洋细菌的分类和测定意义　275
4.3　海洋古菌的分类和测定意义　279
4.4　海洋真核微生物的分类和测定意义　280
4.5　海洋微生物的测定方法　283
4.5.1　显微镜镜检计数法测定海洋细菌含量　286
4.5.2　高效液相色谱-联用法测定海水中微生物　292
4.5.3　固相萃取-液质联用方法测定海水中藻毒素　302
4.5.4　分子印迹及液质技术检测海水中膝沟藻毒素　308
4.5.5　液液萃取/液相色谱-串联质谱法分析海水中的短裸甲藻毒素　311
4.5.6　基于16S rDNA基因序列分析鉴定水体中弧菌种类　313
4.5.7　深海抗铬(Ⅵ)细菌的分离及鉴定　316
4.5.8　红树林根际海泥和海水真菌分离及活性分析　318
参考文献　321
第5章　海洋污染物的检测分析　323
5.1　海洋污染物的特点及其检测意义　323
5.2　海洋化学污染物的分类及测定方法　324
5.3　海洋环境中抗生素的测定　339
5.3.1　固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法同时测定海水中12种抗生素　339
5.3.2　液相色谱-高分辨质谱检测海水中磺胺类药物　341
5.3.3　高效液相色谱-串联质谱测定海水中氯霉素含量　344
5.3.4　固相萃取-液相色谱-串联质谱法同时检测海水中4种抗生素　346
5.3.5　液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱法检测海水中大环内酯类抗生素　349
5.4　海洋环境中农药的测定　351
5.4.1　气相色谱法测定海水中的六六六和DDT　351
5.4.2　海水中狄氏剂的气相色谱法测定　355
5.4.3　固相萃取-气相色谱-质谱联用同时测定河水和海水中87种农药　359
5.4.4　超声辅助分散液液微萃取-气相色谱-质谱法检测海水中除草剂　362
5.4.5　固相萃取-气相色谱法测定海水中痕量毒死蜱　364
5.4.6　气相色谱法同时测定海水中13种拟除虫菊酯类杀虫剂的残留量　366
5.5　海洋环境中石油烃类的测定　369
5.5.1　紫外分光光度法测定海水中油类　369
5.5.2　荧光分光光度法测定海水中油类　372
5.5.3　重量法测定海水中油类　374
5.5.4　荧光法检测海水中油含量　376
5.6　海洋环境中微塑料的测定　378
5.6.1　傅里叶变换红外显微成像系统检测海水中丝状微塑料的化学成分　378
5.6.2　基于荧光染色定量检测海洋中的微塑料　380
5.6.3　表面增强拉曼光谱定性检测水环境中的微塑料和纳米塑料　384
5.6.4　热解-质谱法检测海洋中的微塑料　387
5.6.5　基于拉曼光谱快速检测海水中的微塑料　391
5.6.6　基于显微光谱法检测双壳类海洋生物中的微塑料　394
5.6.7　荧光和14C同位素法示踪定量研究海水青鳉中的微塑料　397
5.7　海洋环境中放射性物质的测定　400
5.7.1　加速器质谱法检测海水中的129I　400
5.7.2　基于快速富集的γ能谱法测定海水中131I　402
5.7.3　γ能谱法检测海水中的40K　405
5.7.4　原子吸收分光光度法分析水中40K　408
5.7.5　离子选择电极法检测水中40K　409
5.7.6　液体闪烁计数法检测海水中的氚含量　411
5.7.7　锶特效树脂萃取-色谱耦合热电离同位素质谱法测定海水中锶同位素　414
5.7.8　基于共沉淀的液体闪烁计数仪测定水中的228Ra　416
5.8　海洋环境中其他有机污染物质的测定　419
5.8.1　海水中挥发性卤代烃的测定　419
5.8.2　超声波振荡协助SPME-GC-MS联用测定海水中2，6-二叔丁基对苯醌　422
5.8.3　大体积固相萃取-气相色谱法测定海水中10种多氯联苯　424
5.8.4　C18膜萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定海水中羟基多环芳烃　426
5.8.5　固相微萃取-气相色谱-质谱联用测定海水与沉积物中邻苯二甲酸酯类污染物　429
5.8.6　高效液相色谱法测定海水中噻唑啉酮和异噻唑啉酮　431
5.8.7　凝固漂浮有机液滴-分散液液微萃取-高效液相色谱-串联质谱法测定海水中苯并三唑类化合物　433
5.8.8　高效液相色谱法测定海水中的多胺　436
参考文献　439
第6章　展望　442
参考文献　444