Специфика объектов окружающей среды как объектов химического анализа заставляет подчеркнуть их изменяющийся
состав, многокомпонентность и многофазность. Известным примером может быть ключевая роль оксидов азота в образовании
фотохимического смога, усиливающегося под влиянием азота и углеводородов. Множество протекающих в природной среде
химических, биохимических и биогеохимических процессов предопределяет чрезвычайную сложность химико-аналитических
исследований. Это необходимо учитывать при анализе жидких сред: растворов, суспензий, эмульсий, летучих и нелетучих
твердых веществ, газов; при определении различных неорганических и органических веществ, исследований живого вещества.
Принципиально важны пробоотбор, сохранение и консервация проб и пробоподготовка, необходимые для переведения всех
компонентов пробы в форму, удобную для проведения анализа. Для этого используют все способы, применяемые в химическом
анализе: измельчение твердых образцов, растворение, обработку реактивами, нагревание – все для полного извлечения
определяемых компонентов. Например, при учете всех форм нахождения металлов в водах можно определить растворимые,
суспендированные, общие и экстрагирующие металлы. Необходимо учитывать также способность ионов тяжелых металлов к
гидролизу и гидралитической полимеризации и лигандный состав природных вод – наличие гуминовых кислот и,
следовательно, формы существования в них металлов.
Сложность почв как объекта анализа определяется их гетерогенным и многофазным характером. Минеральная основа,
органические и биологические компоненты: гумусовые вещества, почвенные растворы и воздух – вот объекты анализа в
этом случае. К ним следует прибавить еще и оказывающие наиболее сильный загрязняющий эффект минеральные
удобрения, пестициды и продукты их превращения.
При определении следов веществ чувствительности применяемых инструментальных аналитических методов иногда
бывает недостаточно. В этом случае применяют различные способы аналитического концентрирования:
экстракционное концентрирование, дистилляцию, соосаждение, использование криогенных ловушек. Например,
органические загрязнители присутствуют в питьевой воде в очень малых количествах порядка 0,000001 мг/дм3. Для
выполнения определений их необходимо сконцентрировать. Летучие органические вещества извлекают из вод потоком
инертного газа и улавливают твердыми адсорбентами. Далее нагреванием осуществляют их термическую десорбцию и
переносят сконцентрированные компоненты и ловушки в газовый хроматограф. Нелетучие органические вещества
экстрагируют органическими растворителями. Экстракты анализируют методами высокоэффективной жидкостной
хроматографии. Экстракцию веществами, находящимися в сверхкритическом состоянии, упрощают приготовлением
концентрата, используют при извлечении полициклических ароматических и гетероциклических углеводородов, пестицидов,
диоксидов из твердых образцов, например почв.