Handbook of Environmental Analysis: Chemical Pollutants in Air, Water, Soil, and Solid Wastes, Second Edition

Cover Page......Page 1
Title Page......Page 2
ISBN 9781420065817......Page 3
Contents......Page 5
List of Tables......Page 23
Preface......Page 27
Preface to the First Edition......Page 29
Acknowledgments......Page 31
Author......Page 32
Glossary of Terms: Units, Conversions, and Abbreviations......Page 33
Part I: Analytical Techniques......Page 37
1. Introduction......Page 39
Quality Assurance and Quality Control in Environmental Analysis......Page 43
Precision and Accuracy......Page 44
Control Charts......Page 53
3. Analysis of Organic Pollutants by Gas Chromatography......Page 57
Selection of Column......Page 58
Detectors......Page 61
Calibration......Page 62
Calculations......Page 63
Alternative Calculation......Page 65
Routine Analysis......Page 66
Terms and Definitions......Page 67
Application of Mass Spectrometry......Page 68
Interpretation of Mass Spectra......Page 69
Number of Carbon Atoms......Page 71
Determination of Molecular Formula......Page 72
Chemical Ionization......Page 74
U.S. EPA Methods......Page 75
Volatile Organics by Purge and Trap Method......Page 76
Semivolatile Organics......Page 77
Tuning......Page 78
Compound Identification......Page 80
Calibration......Page 81
References......Page 83
Liquid–Liquid Extraction......Page 85
Soxhlet Extraction......Page 87
Cleanup......Page 88
Acid–Base Partitioning......Page 89
Silica Gel Cleanup......Page 90
Sulfur Cleanup......Page 91
Permanganate–Sulfuric Acid Cleanup......Page 92
6. Titrimetric Analysis......Page 93
Acid–Base Titration......Page 94
Calculation......Page 97
Oxidation–Reduction Titrations......Page 100
Standardization of Oxidants......Page 104
Reducing Agent......Page 110
Oxidation–Reduction Indicators......Page 106
Iodometric Titration......Page 107
Standardization of Na2S2O3......Page 111
Starch Indicator......Page 112
Argentometric Titration......Page 113
Complexometric Titrations......Page 116
Potentiometric Titration......Page 118
End Point Detection......Page 119
7. Colorimetric Analysis......Page 121
8. Analysis of Metals by Atomic Absorption and Emission Spectroscopy......Page 125
Atomic Spectroscopy: An Overview......Page 126
Sample Digestion for Metals......Page 127
Atomic Absorption Spectrometry......Page 128
Chelation–Extraction Method......Page 130
Cold Vapor Method for Mercury Determination......Page 131
Accuracy in Quantitation......Page 132
Standard Addition......Page 133
Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry......Page 134
9. Ion-Selective Electrodes Analysis......Page 139
Environmental Sample Analysis......Page 140
Standard Calibration Method......Page 141
Standard Addition Method......Page 142
Sample Addition Method......Page 144
10. Application of High-Performance Liquid Chromatography in Environmental Analysis......Page 145
11. Ion Chromatography......Page 151
References......Page 155
Sampling Plan......Page 157
Air Sampling......Page 158
Chemical Analysis......Page 161
Calculation......Page 162
13. Application of Immunoassay Techniques in Environmental Analysis......Page 167
Calculation......Page 169
Part II: Specific Classes of Substances and Aggregate Properties......Page 171
14. Aldehydes and Ketones......Page 173
Derivatization with 2,4-Dinitrophenylhydrazine......Page 175
Air Analysis......Page 177
Calculation......Page 181
Phenol Red Colorimetric Method......Page 183
Titrimetric Method......Page 184
Procedure......Page 185
Determination of Iodide......Page 186
Mercuric Nitrate Titrimetric Method......Page 189
Reagents......Page 190
Procedure......Page 191
Procedure......Page 192
Procedure......Page 193
Calculation......Page 194
Calculation......Page 195
Procedure......Page 196
Silver Nitrate Titrimetric Method......Page 197
Colorimetric Method......Page 198
Procedure......Page 199
Preparation of Cyanide Standards and Calibration Curve......Page 201
Determination of Cyanide in Soil, Sediment, and Solid Waste......Page 202
Cyanides in Aerosol and Gas......Page 203
Procedure......Page 205
Alternative Procedure......Page 206
Reagents......Page 207
21. Emerging Pollutants: Nonionic Surfactants—Alkylphenols and Their Ethoxylates......Page 209
Structures......Page 210
Sample Extractions and Analysis: General Discussion......Page 211
SPE–LC/MS Method (Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry (LC-MS/MS))......Page 214
SPE–GC/MS Method......Page 215
References......Page 218
22. Emerging Pollutants: Organophosphate Flame Retardants, Plasticizers, and Lubricants......Page 219
References......Page 224
Summary of the Method......Page 227
Sample Preparation......Page 231
LC-MS/MS Analysis......Page 237
Qualitative Determination and Quantification......Page 238
Quality Assurance/Quality Control......Page 239
References......Page 240
Outline of the Procedure......Page 243
Sample Collection, Preservation, and Storage......Page 245
MS Conditions......Page 246
Calibration and Quantitation......Page 247
References......Page 251
Colorimetric SPADNS Method......Page 253
Automated Colorimetric Method......Page 254
26. Haloacetic Acids......Page 255
Alternative Methods......Page 256
References......Page 258
27. Halogenated Hydrocarbons......Page 259
Solvent Extraction......Page 261
Sample Collection and Preservation......Page 264
Air Analysis......Page 265
28. Hardness......Page 269
Titration......Page 270
Sample Extraction......Page 271
Hydrolysis......Page 272
Esterification......Page 273
Gas Chromatographic Analysis......Page 274
Air Analysis......Page 276
HPLC Method......Page 279
Detection Limit......Page 280
Miscellaneous Methods for Analysis of Glyphosate Residues in Water, Soil, Sludge, Fruit, and Vegetable Extracts......Page 281
References......Page 282
31. Hydrocarbons......Page 283
Total Petroleum Hydrocarbons......Page 284
Gasoline Range Organics......Page 285
Diesel Range Organics......Page 286
32. Hydrocarbons, Polynuclear Aromatic......Page 289
Sample Extraction and Cleanup......Page 291
Air Analysis......Page 293
Reference......Page 294
Sample Distillation......Page 295
Titrimetric Method......Page 296
Reagents......Page 297
Calculation......Page 298
Reagents and Standards......Page 299
Calculation......Page 300
Reagents and Standards......Page 301
Ion-Selective Electrode......Page 302
Procedure......Page 303
Reagents and Standards......Page 304
Cadmium Reduction Method......Page 305
Procedure......Page 306
Miscellaneous Reduction Method......Page 307
Reagents......Page 308
35. Nitrosamines......Page 309
Extraction......Page 310
Air Analysis......Page 311
References......Page 313
36. Oil and Grease......Page 315
Partition-Gravimetry Method......Page 316
Partition-Infrared Method......Page 317
Solid Phase Partition-Gravimetric Method......Page 318
Hydrocarbons......Page 319
References......Page 320
37. Oxygen Demand, Biochemical......Page 321
Method......Page 323
Iodometric or Winkler Method......Page 324
Electrode Method......Page 325
Kinetics of BOD Reaction......Page 326
Reference......Page 327
38. Oxygen Demand, Chemical......Page 329
Sample Treatment......Page 332
Colorimetric Analysis......Page 333
U.S. EPA Method 300.1......Page 335
U.S. EPA Method 317.0......Page 337
References......Page 339
40. Pesticides: Carbamate, Urea, and Triazine......Page 341
LC Columns......Page 342
Hydrolysis Conditions......Page 343
Extraction......Page 344
Urea Pesticides......Page 345
Mass Spectrometer......Page 346
Triazine Pesticides......Page 347
Sample Extraction......Page 348
Sample Extraction......Page 351
Analysis......Page 354
References......Page 358
42. Pesticides: Organophosphorus......Page 359
Analysis of Aqueous and Solid Samples......Page 360
Sample Extraction......Page 363
Air Analysis......Page 365
43. pH and Eh......Page 367
Eh......Page 369
44. Phenols......Page 373
Extraction......Page 374
Derivatization......Page 375
Air Analysis......Page 378
Sample Presentation......Page 379
Colorimetric Analysis......Page 381
Ion Chromatography......Page 382
46. Phthalate Esters......Page 385
Air Analysis......Page 387
47. Polychlorinated Biphenyls......Page 389
Quantitation......Page 391
Sample Extraction and Cleanup......Page 392
Air Analysis......Page 393
Analysis......Page 395
Alumina Cleanup......Page 396
GC/MS Analysis......Page 397
References......Page 398
Units of Measurement......Page 399
Gas-Flow Proportional Counters......Page 401
Liquid Scintillation Counters......Page 402
Alpha Spectrometers......Page 403
Determination of Gross Alpha and Gross Beta Radioactivity......Page 404
Evaporation Method......Page 405
Coprecipitation Method for Gross Alpha Activity......Page 408
Specific Radionuclides......Page 409
Precipitation Method and Alpha Counting......Page 410
Precipitation and Emanation Method to Measure Radium as Radon-222......Page 411
Measurement of Radium-224 by Gamma Spectroscopy......Page 413
Radon......Page 414
Determination of Total Alpha Activity......Page 415
Determination of Isotopic Content of Uranium Alpha Activity......Page 416
Radioactive Strontium......Page 417
Tritium......Page 419
Radioactive Iodine......Page 420
Precipitation Method......Page 421
Ion-Exchange Method......Page 422
Distillation Method......Page 423
Radioactive Cesium......Page 425
References......Page 426
50. Semivolatile Organic Compounds......Page 429
References......Page 446
Gravimetric Method......Page 449
Ammonium Molybdate Colorimetric Method......Page 450
Procedure......Page 451
Reagent......Page 452
Gravimetric Method......Page 453
Calculation......Page 454
Reagents......Page 455
53. Sulfide......Page 457
Screening Test for Sulfide......Page 458
Analysis of Dissolved Sulfide in Water......Page 459
Calculation......Page 460
Reagents......Page 461
Methylene Blue Colorimetric Method......Page 462
Procedure......Page 463
Standardization......Page 464
Reagents......Page 465
Iodometric Method......Page 467
Calculation......Page 468
Colorimetric Method......Page 469
Procedure......Page 470
Reagents......Page 471
Reagents......Page 473
Calculation......Page 475
Interference......Page 476
Interference......Page 477
Reagents and Calibration Standards......Page 478
Procedure......Page 479
Reagents......Page 480
Water Analysis......Page 481
Apparatus......Page 482
GC and MS Conditions......Page 483
U.S. EPA's SW Methods......Page 484
Air Analysis......Page 488
U.S. EPA Method TO-14A......Page 490
U.S. EPA's Solid Wastes 846 Methods......Page 494
MS Conditions......Page 495
References......Page 498
Part III: Selected Individual Compounds......Page 501
Analysis of Aqueous Sample......Page 503
Air Analysis......Page 504
Analysis of Aqueous Samples......Page 505
Air Analysis......Page 506
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 507
Air Analysis......Page 508
Air Analysis......Page 509
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 511
Air Analysis......Page 512
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 513
Air Analysis......Page 514
Air Analysis......Page 515
Analysis of Aqueous Samples......Page 517
Air Analysis......Page 518
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 521
Air Analysis......Page 522
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 523
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 525
Air Analysis......Page 526
Air Analysis......Page 527
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 529
Air Analysis......Page 531
Air Analysis......Page 533
Air Analysis......Page 535
Analysis of Aqueous Samples......Page 537
Air Analysis......Page 538
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 541
Air Analysis......Page 542
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 543
Air Analysis......Page 544
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 545
Air Analysis......Page 546
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 547
Air Analysis......Page 548
Air Analysis (Suggested Method)......Page 549
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 551
Air Analysis......Page 552
Air Analysis......Page 553
Air Analysis......Page 555
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 557
Air Analysis......Page 558
Air Analysis......Page 559
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 561
Air Analysis......Page 562
Air Analysis......Page 563
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 565
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 567
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 569
Air Analysis......Page 570
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 571
Air Analysis......Page 572
Air Analysis......Page 573
Air Analysis......Page 575
Air Analysis......Page 577
Air Analysis......Page 579
Reference......Page 580
Air Analysis......Page 581
Air Analysis......Page 583
Air Analysis......Page 585
Air Analysis......Page 587
Reference......Page 588
Air Analysis......Page 589
Air Analysis......Page 591
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 593
Analysis of Aqueous Samples and Sludge Digester Gas......Page 595
Air Analysis......Page 596
Air Analysis......Page 597
Air Analysis......Page 599
Air Analysis......Page 601
Air Analysis......Page 603
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 605
Air Analysis......Page 606
Air Analysis......Page 607
Air Analysis......Page 609
Air Analysis......Page 611
Air Analysis......Page 613
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 615
Air Analysis......Page 616
Air Analysis......Page 617
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 619
Air Analysis......Page 620
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 621
Air Analysis......Page 622
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 623
Air Analysis......Page 624
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 625
Air Analysis......Page 626
Air Analysis......Page 627
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 629
Air Analysis......Page 630
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 631
Air Analysis......Page 632
Air Analysis......Page 633
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 635
Air Analysis......Page 636
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 637
Air Analysis......Page 639
Analysis of Aqueous Samples......Page 641
Air Analysis......Page 642
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 643
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 645
Reference......Page 646
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 647
Air Analysis......Page 648
Air Analysis......Page 649
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 651
Air Analysis......Page 652
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 653
Air Analysis......Page 654
Air Analysis......Page 655
Analysis of Aqueous and Nonaqueous Samples......Page 657
Air Analysis......Page 658
Bibliography......Page 661
Relative Standard Deviation (RSD)......Page 665
Correlation Coeffi cient (γ)......Page 666
Percent Spike Recovery by Alternate Method......Page 668
Method Detection Limit (MDL)......Page 669
Appendix B: Sample Containers, Preservations, and Holding Times......Page 671
Appendix C: Preparation of Molar and Normal Solutions of Some Common Reagents......Page 675
Total Dissolved Solids......Page 677
Conductivity......Page 678
Appendix E: Characteristic Masses of Miscellaneous Organic Pollutants (Not Listed in Text) for GC/MS Identification......Page 685
Appendix F: Volatility of Some Additional Organic Substances (Not Listed in Text) for the Purge and Trap Analysis......Page 689
Appendix G: NIOSH Methods for Air Analysis......Page 693
Appendix H: A Full List of NIOSH Analytical Methods for Indoor Air Analysis (Update 2006)......Page 703
Appendix I: U.S. EPA Methods for Air Analysis......Page 727
Appendix J: Inorganic Test Procedures for Analysis of Aqueous Samples: EPA, SM, and ASTM Reference Methods......Page 733
Appendix K: U.S. EPA'S Analytical Methods for Organic Pollutants in Aqueous and Solid Matrices......Page 741
Back Page......Page 767