化学分析和仪器分析是研究环境化学的重要方法，是进行环境化学监测的重要手段，随着分析精度的提高和分析技术的现代化，这两种方法的作用越来越大。

1．化学分析研究

化学分析的对象是水、气、土壤、生物等各环境要素，化学元素及污染物的分析是环境化学研究的基础。工作目的与要求不同，分析项目与精度也不相同。在一般环境化学调查中，区分为简分析和全分析，为了配合专门任务，则进行专项分析或细菌分析，下面以水为例进行简要说明。

(1）简分析简分析用于了解区域环境化学成分的概貌。例如，水质分析，可在野外利用专门的水质分析箱就地进行，简分析项目少，精度要求低，简便快速，成本不高，技术上容易掌握。分析项目除物理性质（温度、颜色、透明度、嗅味、味道等）外，还应定量分析以下各项：HCO3﹣, SO42-, Cl-, Ca 2+、总硬度、pH值等。通过计算可求得各主要离子含量及溶解性总固体（总矿化度）。定性分析的项目则不固定，较经常的有NO3﹣ , NO2- , NH4+, Fe2+, Fe3+, H2S、耗氧量等。分析这些项目是为了初步了解水质是否适于饮用。

(2）全分析全分析项目较多，要求精度高。通常在简分析的基础上选择有代表性的水样进行全分析，比较全面地了解水化学成分，并对简分析结果进行检验，全分析并非分析水中的全部成分，一般定量分析以下各项：HCO3﹣、SO42-、、 Cl-、 CO32- 、NO2-、 NO3﹣、Ca 2+、Mg2+、 K+、 Na+、 NH4+、Fe2+、 Fe3+、H2S 、CO2、耗氧量、pH值及干涸残余物等。

(3）专项分析根据专门的目的任务，针对性地分析环境中的某些组分。例如，在水质中，分析水中重金属离子（Hg, Pb, Cr, Cd和As等的离子），以确定水的污染状况。

(4）细菌分析为了解水的污染状况及水质是否符合饮用水标准，一般需进行细菌分析，通常主要分析细菌总数和大肠杆菌。

在进行环境化学分析时，对环境要素取样必须有代表性。例如，在进行水质分析时，必须注意对地表水和地下水取样分析。因为地表水体可能是地下水的补给来源，或者是排泄去路。前一种情况下，地表水的成分将影响地下水。后一种情况下，地表水反映了地下水化学变化的最终结果。对于作为地下水主要补给来源的大气降水的化学成分，至今一直很少注意，原因是它所含物质数量很少。但是，必须看到，在早些情况下，不考虑大气降水的成分，就不能正确地阐明水化学成分的形成。因此要注意“三水”（地表水、地下水、大气降水）的分析研究。化学分析一般包括滴定分析和称量分析两大类，这里不再赘述。

2.仪器分析研究

仪器分析是根据物质的物理性质或物质的物理化学性质来测定物质的组成及相对含量。

仪器分析需要精密仪器来完成最后的测定，它具有快速、灵敏、准确的特点。一般认为，化学分析是基础，仪器分析是目前的发展方向。日前分析仪器开始进入微机化和自动化，能自动扫描，自动处理数据，自动、快速、准确打印分析结果，且新的先进仪器、新的仪器分析方法不断涌现。

根据测定的方法原理不同，仪器分析方法可分为光化学分析法、电化学分析法、色谱法及其他分析方法等。

(1) 光化学分析法光化学分析法包括吸收光谱、发射光谱两类。它是基于物质对光的选择性吸收或被测物质能激发产生一定波长的光谱线来进行定性、定量分析，主要包括以下方法。

①比色法比较溶液颜色深浅来确定物质含量的分析方法，主要有目视比色法、光电比色法。

②分光光度法又称吸光光度法。它是基于物质的分子或原子对光产生选择性吸收，根据对光的吸收程度来确定物质的含量的方法，主要有紫外可见分光光度法、红外分光光度法、原子吸收分光光度法。

③原子发射光谱法即物质中的原子能被激发产生特征光谱，根据光谱的波长及强度进行定性定量分析。

(2) 电化学分析法电化学分析法即根据物质的电化学性质，产生的物理量与浓度关系来测定被测物质的含量，主要包括以下方法。

① 电位分析法直接电位法、电位滴定法。

② 电导分析法直接电导法、电导滴定法。

③ 库仑分析法库仑滴定法、控制电位库仑法。

④ 极谱分析法经典极谱法、示波极谱法、溶出伏安法。

(3) 色谱分析法根据物质在两相中分配系数不同而将混合物分离，然后用各种检测器测定各组分含量的分析方法。目前应用最广泛的方法有以下四种。

①气相色谱分析流动相为气体，固定相为固体或液体者。

②高效液相色谱法流动相为液体，固定相为固体或液体者。

③薄层色谱法将载体均匀涂在一块玻璃板上形成薄层，被测组分在此板上进行色谱分离，用双波长薄层扫描仪自动扫描测定其含量。

④纸色谱以色谱纸作载体，以水或有机溶剂浸析斑点在纸上的被测样品，达到被测组分与其他组分彼此分离。

以上三种分析法是目前最常见的分析方法。

(4）其他分析法其他分析法如差热分析法、质谱分析法、放射分析法、核磁共振波谱法、X射线荧光分析法等。

实际工作中，化学分析和仪器分析各有优缺点，应取长补短，合理应用。在环境化学监测中，仪器分析主要用于分析水、空气中的有毒物质、土壤中的金属及有机氯农药含量、农作物中的农药残毒等。

对不同类型的环境要素，化学分析和仪器分析的内容和方法不尽相同。例如，地面水水质指标及选配分析方法。一般而言，金属类化合物，通常用比色法（或称分光光度法，下同）、原子吸收分光光度法；非金属类化合物，常用比色法、离子选择电极法、容量法；有机化合物一般用比色法、容量法等。