高分辨电感耦合等离子体质谱法测定大气气溶胶中铅同位素比值

采用高分辨电感耦合等离子体质谱技术(HR-ICP-MS)分析了48个不同季节大气气溶胶颗粒样品中铅同位素比值,为中国城市铅污染源研究提供数据.样品采至中国北京和长岛地区(2002年～2003年期间).206Pb/207Pb和208Pb/207Pb的10次测定标准偏差为0.05%～0.19%.     

基于化学和同位素分析数据表征复合型大气铅污染过程

对2002年3月28日至4月8日期间在山东长岛采集的大气颗粒物样品进行综合的分析和表征,揭示2002年春季环渤海地区的大气污染过程。用国际原子能机构(IAEA)推荐的两级采样器同时采集细颗粒和粗颗粒样品,分别进行无机多元素、离子色谱和扫描电镜单颗粒分析;用石英滤膜采集细颗粒样品进行有机碳(OC)和元素碳(EC)分析。206Pb/207Pb丰度比标准偏差优于±0.3％。细颗粒样品中206Pb/207Pb丰度比为1.111～1.160;粗颗粒样品中206Pb/207Pb丰度比为1.114～1.164,粗、细颗粒物的铅含量变化范围均很大。着重探讨3月30日至4月1日的大气污染过程,测定表明铅含量高,206Pb/207Pb丰度比低,铅锌相关性强,有色冶金工业来源造成铅污染可能性大。离子物种和碳质组分的分析数据表明钾离子和有机碳同时出现峰值,提示一个细粒子主导的生物质燃烧污染事件;扫描电镜单颗粒分析3月30日至3月31日第三天细颗粒样品中K-S和Si-K-S颗粒较多检出,进一步佐证了具有生物质燃烧排放的显著特点。结果表明:在此期间同时发生了生物质燃烧和铅污染,两者存在内在的联系,是一次复合型的污染过程。反向风迹图和风场气象信息揭示了污染来源的可能方位。     

北京冬季大气颗粒物中铅的同位素丰度比的测定和来源研究

本文报道了北京市冬季（1998-1999年）大气颗粒物样品的无机多元素和铅同位素丰度比的测定数据。分别采用HR-ICP-MS和TOF-ICP-MS测定铅同位素丰度比,结果表明ICP-MS的测定精度可适用于大气中铅的来源研究。大气颗粒物样品中一些特征无机元素含量,如Br、Ti、Pb、Zn,与铅的同位素丰度比之间存在相关性。在铅含量高的样品中机动车尾气排放的贡献明显,在铅含量低的样品中土壤扬尘和燃煤飞灰的贡献增加;其中部分样品表现出来自西伯利来地区的长距离传输的特征。样品聚类分组结果结合气象信息可以得到合理解释。应用铅的同位素技术来研究北京市大气颗粒物中的铅的来源是可行的。     

我国城市大气颗粒物的铅同位素丰度比

2000年我国城乡实现了汽油无铅化.从北京、天津、上海等城市的环境监测数据看,大气铅浓度有所下降,但下降幅度不大,约在30%～40%左右.上海的铅同位素丰度的数据表明,机动车尾气排放已不是主要铅来源[1,2].天津的数据表明,206Pb/207Pb的比值在汽油无铅化期间从1994年的1.149逐步上升到1999年的1.160,表征了大气铅来源贡献的变化,机动车尾气的贡献在减少,其它来源的重要性在增加[3].我国城市大气铅污染来源多样,汽油无铅化以后,大气铅浓度仍居高不下,有待综合治理.     

同位素稀释多接收电感耦合等离子体质谱法测定血铅

采用同位素稀释多接收电感耦合等离子体质谱（ID-MC-ICP-MS）法测定血铅。运用同位素稀释法测得整个实验的流程空白Pb的浓度平均值为5.6 ng。对SRM 955b level 1和SRM 955b level 3标准血样进行分析,测得血样浓度分别为40.2、207.8 μg•L^-1,测定值落在血样参考值范围之内,证明该方法有效、可靠。利用建立的血铅分析方法,参加了络合型血铅标准物质的定值,得到3种血铅标准样中铅的浓度分别为（102.7±5.5）、（181.7±4.0）、（304.1±3.9） μg•L^-1。     

磁式电感耦合等离子体质谱仪及其在核地质分析中的典型应用

磁式电感耦合等离子体质谱（ICP-SFMS）主要包括高分辨等离子体质谱（HR-ICP-MS）、多接收等离子体质谱（MC-ICP-MS）和全谱等离子体质谱（Spectro-ICP-MS）。HR-ICP-MS一般采用反向Nier-Johnson结构磁 电双聚焦布置,MC-ICP-MS采用正向Nier-Johnson结构电-磁双聚焦布置,而采用检测器阵列的全谱磁式ICP-MS则采用Mattauch Herzog结构布置。磁式电感耦合等离子体质谱仪性能改进主要体现在：调频ICP设计提高了对基体的耐受性及可靠性;采用J型采样锥和X型截取锥提高了灵敏度;大抽速接口泵可提高接口区真空度和仪器的灵敏度;改进的离子传输透镜系统可提高对锕系同位素的丰度灵敏度;改变接收器前的狭缝宽度可获得高分辨同位素比值;多个Daly检测器的使用可提高对低丰度同位素的检测能力;通过软件自动切换法拉第杯放大器高阻,能提高低丰度同位素测量的信号输出。磁式ICP-MS性能的改善,使其在核地质分析中的应用更广泛。使用激光烧蚀高分辨等离子体质谱（LA-HR-ICP-MS）可进行铀矿物微区原位U-Pb定年,使用MC-ICP-MS可高精密度地测定U同位素分馏,采用无熔剂制样LA-HR-ICP-MS可测定U、Th、Nb、Ta、Zr、Hf等难溶元素。     

超声提取-ICP-MS法测定土壤中有效态铅和镉

本实验以DTPA为提取剂,建立了超声提取-电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测定土壤中有效态铅和镉的方法。实验考察了超声提取时间、溶液稀释倍数、测定条件等因素,并对基体干扰的消除进行了对比研究。在优化的ICP-MS 条件下,有效态铅和镉在1~200 μg/L浓度范围内线性关系良好,方法检出限分别为0.019 mg/kg、0.001 4 mg/kg,相对标准偏差小于6%（n=6）。用国家土壤标准物质进行方法精密度和准确度验证,相对误差小于5%（n=6）,该测定结果与国家标准方法（GB/T 23739-2009）一致,经t检验表明两者无显著性差异。该方法简便快捷、检出限低,具有良好的准确度和精密度,可满足大批量农业土壤污染调查样品中有效态铅和镉的分析要求。     

ICP-MS法快速测定化妆品中铬、砷、镉、钕、铅

建立化妆品中铬,砷,镉,钕,铅的电感耦合等离子体质谱测定分析方法。样品预处理采用微波消解,以⁷²Ge、¹¹⁵In、²⁰⁹Bi为内标作定量分析,对3种不同基质的化妆品进行测定,对照分析了参考标准物质。各元素平均回收率为88.8%～108%,相关系数均大于0.999,相对标准偏差（RSD）为1.1%～8.8%。     

大气气溶胶碳组分测量误差与北京有机气溶胶特征研究

大气气溶胶碳组分存在形式多样,其化学和光学特征明显不同;因此基于不同的热和光行为的假设和分析步骤的碳组分分析方法导致碳组分测量结果的差异。本文基于文献调研与实验室分析介绍气溶胶碳组分分析仪器的基本性能指标,分析不同分析方法导致气溶胶碳组分的差异和成因。为了了解北京有机气溶胶特征,本文描述北京PM2.5中有机碳（OC）和元素碳（EC）变化特征并对北京秋、冬季PM,（大气中空气动力学直径≤1μm的颗粒物）中有机气溶胶进行了来源解析。结果表明,北京OC和EC在秋冬季呈现出较高的水平,采暖期OC浓度是非采暖期的1．2—1．8倍,EC浓度是非采暖期的1．1倍左右;秋季北京PM,中有机气溶胶（OA）主要来源于二次转化产生的氧化性有机气溶胶（OOA）,机动车排放的烃类有机气溶胶（HOA）和餐饮排放有机气溶胶（COA）;而冬季北京PM1中有机气溶胶主要来源于高度氧化的低挥发性的OOA,“新鲜”氧化的半挥发性的OOA,燃煤源有机气溶胶（CCOA）、烹饪源排放的COA和机动车排放的HOA。     

ICP-MS法对生铁中痕量Pb、Bi、B的同时测定

对电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）同时测定生铁中痕量的Pb、Bi、B试验方法进行介绍。通过采用稀酸敞开式溶解,KMnO4-H2O2氧化还原的方式处理样品,通过基体匹配和分取稀释的方式消除基体干扰,再采用标准加入法对不同质量分数的样品进行测量,使Pb、Bi、B三元素测量结果相对标准偏差RSD均小于5%,加标回收率在90~105之间。     

气溶胶细粒子与能见度的相关性研究

为了分析气溶胶粒子特别是细粒子（PM2.5）对能见度的影响,本文从理论上建立了气溶胶细粒子与能见度的关系,分析了谱分布、PM2.5/PM10和细粒子消光所占总消光比重的关系。利用2004年8月在北京的测量数据与理论计算对比表明：建立的气溶胶细粒子与能见度的关系是合理的。这对治理污染提高城市能见度是很有指导意义的。     

超声提取-气相色谱-串联质谱法测定PM2.5中多环芳烃

为满足小流量采样及复杂基质大气PM2.5中痕量多环芳烃的测定需求,建立了超声提取-气相色谱-串联质谱测定PM2.5中16种多环芳烃的方法,研究了离子源温度对测定和方法性能指标的影响,优化了碰撞电压,并通过对实际样品的测定,考察了方法的适应性。结果表明：PM2.5中16种多环芳烃在高、低浓度的标准曲线的线性关系良好,相关系数在0.995～0.999之间;方法的准确度和精密度较高,16种多环芳烃空白膜样品的加标回收率为84.4%～111%,实际样品的加标回收率为82.2%～95.3%,精密度均小于10%。当采样体积为24 m³时,各目标化合物的方法检出限为0.007 5～0.063 ng/m³。通过对多环芳烃浓度范围为0.04～1.04 ng/m³的夏季实际样品和0.2～30 ng/m³的冬季实际样品的检测分析,证明了本方法具有较低的检出限及较强的复杂基质抗干扰能力,能很好的满足PM2.5中多环芳烃的测定要求。     

广州市灰霾监测颗粒物监测仪安装维护浅析

2008年广州市环境监测中心站成为了国家灰霍监测试点单位之一,并建立了灰霾监测试点实验室。灰霾的形成与细颗粒物PM2.5浓度有密切关系。实验室配置了美国赛默飞世尔公司新推出的1405-D双通道环境颗粒物监测仪对细颗粒物PM2.5和可吸入颗粒物PM10进行监测。本文着重介绍1405-D的安装、维护中容易出现的问题,并提出了一些维护经验和使用注意事项。希望为环境监测人员提供仪器安装和维护方面的参考,获得准确监测数据。经较长时间的使用维护,目前广州灰霾监测试点1405-D双通道环境颗粒物监测仪运行稳定。     

厦门大气可吸入颗粒物离子成分特征研究

采集厦门冬、春、夏三季大气颗粒物PM10，冬、夏两PM2．5样品，用IC进行离子成分分析，结果表明：厦门大气颗粒物水溶性离子成分呈春冬季高、夏季低的季节变化特征。二次离子SO4^2-、NO3^-与NH4^＋占PM10的近40％，海盐离子占7％；二次离子占PM2.5的48％，海盐离子占3％。二次离子污染是影响厦门环境空气质量的主要因子。     

PM2.5-铵的单颗粒表征

在北京空气重污染期间,以石英膜采集的PM2.5为样本,采用飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)结合质量高分辨模式与正负离子成像模式表征了PM2.5-铵。实验观察到了硫酸氢铵(NH₄HSO₄)单颗粒物,未见硝酸铵或氯化铵。实验验证了正、负离子成像之间微米级偏差的人工校正方法,同时阐明了TOF-SIMS表征PM2.5水溶性无机盐等成分的特点、优势和应用潜力。     

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定运动员食品中铅、砷、镉、铜

Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) was applied to determine copper, arsenic, cadmium, lead in athletic food using Sc, Ge, In, Bi as an internal standard. The linear correlation factor for four elements are higher than 0.999. Recoveries of spiked samples are in the range of 85.5%-115.5% and precision was fine, RSD is lower than 5.0%. And these are close agreement with the reference values in three standard reference materials of GBW08503, NBS1568, GBW08571. It indicates that the method is simple, rapid, sensitive and accurate, which can meet the demand for copper, arsenic, cadmium, lead analysis in athletic food.     

GC×GC-qMS法定性分析PM2．5颗粒物中的有机污染物

本文采用全二维气相色谱质谱联用法（GC×GC—qMS）对PM2.5颗粒物的有机污染物进行了定性分析。用提取液提取PM2.5颗粒中的有机污染物,用全二维气相色谱质谱联用仪分析,得到的二维色谱轮廓图和二维平面图,共有3799个峰被检出。全二维气相色谱能够将一维重叠的烷烃、烯烃和多环芳烃类化合物在二维分离,结合岛津GCMS—QP2010 Ultra四极杆气质联用仪的ASSP高速扫描技术,能够提供准确的定性分析结果。     

The particle size effect on abrasive wear of high-chromium white cast iron mill balls

Granite grinding tests, under dry and wet conditions, were performed to assess the influence of abrasive particle size to the wear behavior of martensitic high-chromium white cast iron mill balls. The tests were performed, at first, using raw granite particle sizes between 0.074 and 19.1 mm, and then with coarse and fine granite fractions obtained after screening the raw granite in a 3.36 mm sieve. It is demonstrated that the relative particle/ball size relationship is the determining parameter to ball wear. The highest ball wear rates were observed for fine granite grinding under dry (120 mg/cycle) and wet (129 mg/cycle) conditions. The lowest wear rate (ca. 50 mg/cycle) was observed for coarse granite grinding (dry and wet). These different results were attributed to the different size relationships between grinding body diameter and granite particles size. For wet-grinding of raw granite, the mineral components may influence significantly the wear behavior. Feldspar can act as a bonding agent, gluing fine quartz particles to the coarse granite and to the balls surface and turning the dependence of the relationship between the relative sizes of ball and granite particle less important to the wear process. This explains why wet-grinding of raw granite results in a ball wear two times greater (106 mg/cycle) than dry-grinding (51 mg/cycle).     

厦门市大气颗粒物中水溶性离子分布特征及其对酸雨的影响研究

为研究厦门市大气颗粒物的污染特征及其对酸雨的影响,于2012年12月至2013年7月在厦门市各区分别采集大气中TSP、PM10、PM2.5颗粒物样品,利用离子色谱法分析了其中的水溶性离子成分含量。结果表明,厦门市大气颗粒物中水溶性离子成分分布特征为：Na＋和Ca2＋离子主要主要分布在TSP、PM10中,而SO42-离子则主要分布在PM10和PM2.5中。说明Na＋和Ca2＋离子更容易富集在粗颗粒物粒子上,而SO42-离子主要存在于细颗粒物粒子中。厦门市大气颗粒物中对雨水酸度有重要缓冲作用的Ca2＋、Mg2＋离子浓度处于较低水平,说明厦门市大气颗粒物对雨水酸度缓冲作用较低,这是厦门地区酸雨发生率较高的原因之一。