GEDEnv2021
GED-ICPMS大气颗粒物车载/在线监测系统
越来越多的研究表明大气气溶胶在很多自然现象中都起着重要的作用，气溶胶能够散射太阳光辐射，影响地球辐射收支的平衡，引起全球气候变化；气溶胶还是大气污染物的转化与二次污染物的形成的重要媒介，可促进酸雨的沉降，导致光化学烟雾的形成和大气能见度的降低等。由于其具有巨大的比表面积，容易富集有毒有害的化学物质、重金属和细菌等，一旦被吸入人体，会对人体健康造成严重危害，研究发现：呼吸系统疾病和死亡率的增加与大气中气溶胶粒子浓度的上升存在着紧密的联系。因此大气气溶胶的研究已越来越受关注。我国大气污染从局地、单一的城市空气污染向区域、复合型大气污染转变，部分地区出现区域范围的空气重污染现象，严重制约区域社会经济的可持续发展，威胁人民群众的身体健康。大气气溶胶颗粒具有粒径分布范围广（空气动力学直径在10nm～100m）和化学物质含量复杂的特征，大气气溶胶更为大众熟知的名称为PM10, PM 2.5和PM1，即粒径为10um, 2.5um和1um的颗粒物。
2020年5月生态环境部生态环境监测司颁布了“关于印发《环境空气颗粒物来源解析监测技术方法指南》的通知”。
对于环境大气颗粒物的元素和化学成分的常规分析方法很多，传统的颗粒物测量方法是用采样器或薄膜将颗粒物收集后进行分析测试，对采样后得到的气溶胶样品根据检测手段的不同有多种测量方法适用于不同的粒径范围。测量颗粒物的化学成分惯用的方法是将用滤膜将颗粒物从大气中分离出来制成样品，然后将样品拿到实验室进行光谱或质谱分析，俗称离线分析。传统的离线采样方法具有很大的局限性，难以快速、准确地反映颗粒物的化学组分及粒径分布等实时变化信息，无法对颗粒物在环境中的演变过程进行解析和判别。随着技术的发展和进步，大气颗粒物的观测技术和研究方法已从离线分析技术向在线实时观测技术转变。而实时在线技术使得对气溶胶变化机理、传输特性等的研究得以不断深入。
与传统的颗粒物离线分析技术不同，GED-ICPMS大气颗粒物车载/在线监测系统几乎不需要对气溶胶/颗粒物样品进行任何的前处理过程，可以直接将气溶胶颗粒引入仪器。其检测速度极快，实时进样实时分析，单个监测周期最短耗时仅需1-5min，采样周期可以根据需求自由设定。在Ar工作气体供应可保证的条件下，设备可持续工作数月而无需维护，自动化程度高，省时省力，可全面监测大气气溶胶中所有重金属元素，常规主量元素，甚至核污染物元素等的时空分布，与传统的气溶胶采样分析方法比，时空分辨率提升100倍以上。拥有这样的仪器，我们能够对传统的整体分析结果做更深入的解释，是当前大气研究不可缺少的现代分析手段之一。
GED-ICPMS大气颗粒物车载/在线监测系统的基本功能是测量大气颗粒物中所有重金属元素，常规主量元素，甚至核污染物元素等，而且，对于特定的目标元素，系统还可对它在颗粒物中的粒径分布进行分析。因此，一旦获取长时间，大量的气溶胶组成信息，就可以进行多方面的分析：可以研究不同种类的重金属和主量元素混合状态，进而分析大气气溶胶及其污染物的沉降通量。GED-ICPMS大气颗粒物车载/在线监测系统的测量结果结合在线气溶胶浓度和粒径分布测量仪（ELPI），相互配合以获得分粒径段的颗粒信息，可以形成高效的大气气溶胶、颗粒物监测体系，用于研究大气气溶胶的传输及沉降通量，获得气溶胶的化学组成谱分布特征。
我国大气污染从局地、单一的城市空气污染向区域、复合型大气污染转变，部分地区出现区域范围的空气重污染现象，目前已有多家省级环境监测站及一些科研院所使用这类在线气溶胶及气体组分监测仪开展气溶胶的监测工作。
用于ICPMS联机的气体交换样品直接导入系统（GED）的工作原理：
待测元素为空气等气体样品中的颗粒物中的金属元素，气体样品通过采样泵以及切割器采样系统后，进入GED气体样品置换装置，基于平衡扩散原理，用氩气置换样品中氮气、氧气以及其他气体成分。氩气置换效率达到99.99%以上，置换后的样品包含氩气和原来的颗粒物，可以直接进入ICPMS进行目标元素的定性定量分析以及粒径分析等。
样品通过氩气置换以及ICPMS分析均为实时完成，真正实现实时在线分析环境空气中的无机元素，可进行快速的定性和半定量分析，尤其适用于环境污染监测或者类似突发的核泄漏等应急监测。当系统配合专用的气体颗粒物发生与定量校准系统，实现对于大气颗粒物的元素定量分析。
GED原理
GED即气体交换装置，工作原理如下图
下图为GED-ICPMS联机实物照片（与Agilent 7900 ICPMS联机）
1. 无盲点，100%数据采集，全面反映当前空气中的无机污染实时变化（独有技术）。
