为了解2017年—2018年非采暖季、 采暖季PM2.5污染较轻时期和采暖季PM2.5污染较重时期太原市城区大气PM2.5及其附着的15种金属及类金属元素（铝、 砷、 钙、 镉、 铬、 铜、 铁、 钾、 镁、 锰、 钠、 镍、 铅、 钒和锌）的分布特征及主要来源, 在太原市城区的尖草坪区解放北路、 迎泽区新建南路和双塔寺街三个监测点使用中流量颗粒物采样器连续采集6 d且每天不少于20 h的大气PM2.5滤膜样品。 PM2.5滤膜样品用微波消解法进行前处理后, 使用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）检测其中15种金属及类金属元素的含量。 通过描述性统计方法分析和比较三个监测点大气PM2.5及其附着的15种金属及类金属元素日均浓度在时间和空间上分布的差异, 进一步采用富集因子法和主成分分析法分析其聚集特征和主要来源。 结果发现各采样点大气PM2.5及其附着的15种金属及类金属元素的日均浓度在整体上呈现的趋势为: 采暖季污染较重时期＞采暖季污染较轻时期＞非采暖季; 各监测期大气中PM2.5及其附着的大多数金属及类金属元素的日均浓度在3个监测点间无显著性差异（p＜0.01）; PM2.5上附着的15种金属及类金属元素的主要来源在非采暖季是土壤扬尘、 建筑扬尘和冶金工业, 其贡献率分别为32.03%, 30.52%和18.26%, 在采暖期污染较轻时, 主要来源是建筑、 土壤和冶金工业的混合源、 建筑和生物质燃烧混合源以及土壤, 其贡献率分别为37.98%, 37.05%和16.55%, 在采暖期污染较重时, 主要来源是建筑和生物质燃烧混合源, 建筑、 土壤和冶金工业的混合源以及土壤, 其贡献率分别为40.62%, 35.52%和13.96%。 与往年的相关研究结果相比, 虽然近年来太原市对PM2.5的污染源如冶金工业、 机动车和燃煤等的污染物排放控制有所成效, 但还应进一步加强对生物质燃烧、 土壤扬尘、 建筑扬尘和冶金工业污染源的管控措施。

人体血液和尿液等生物样品中元素含量, 能够有效反映不同途径元素暴露的体内负荷信息。 因此, 建立生物样本中精准、 快速和高通量的元素检测方法具有重要的卫生学意义。 目前应用较多的尿液前处理方法主要有消解法和直接稀释法, 这两种方法均有各自的不足。 以精准获得人体尿样中多元素含量为目的, 建立应用碰撞池技术（KED）的电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法准确定量人体尿样中低浓度的锰（Mn）、 钴（Co）、 钒（V）、 铜（Cu）和锌（Zn）等21种无机元素含量的分析方法。 在直接稀释法基础上, 经水浴超声前处理后, 使用ICP-MS对尿样中21种无机元素进行分析, 研究了各待测元素在KED模式下背景等价浓度（BEC）的变化情况, 通过使用氦气为碰撞气, 应用动能歧视和氦气原子与干扰分子间的碰撞裂解降低多原子干扰等质谱干扰对测定的影响, 同时应用标准加入法和在线内标校正基质效应和信号漂移对测定的影响。 通过考察不同He流速对各元素BEC影响, 优化了碰撞气流速和Rpq, 选择He流速3.8 mL·min-1, Rpq=0.45为优化后的检测条件, 在此条件下获得21种无机元素的检出限介于0.004~12.08 μg·L-1之间, 各元素在0~200 μg·L-1范围内的线性相关系数（r）≥0.999, 方法具有良好的线性关系。 采用高低两水平加标回收实验来验证方法的准确度和精密度, 各元素加标回收率在81.8%~112.6%之间, 相对标准偏差（RSD）小于5%。 将该方法与《尿中多种金属同时测定电感耦合等离子体质谱法》（GBZ/T 308—2018）标准相比较, 待测无机元素的检出限和相对标准偏差等方法学指标均有较大改善。 本方法简便、 快速, 能够满足实验室日常尿样中多种无机元素的准确检测要求, 能够为突发公共卫生事件和临床人体尿样中多种微量元素的准确分析提供参考和依据。

研究北京市冬季雾霾天气可吸入细颗粒物(PM2.5)中化学组成及来源。 采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)与电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)分析2013年1—2月北京某城区采集获得的PM2.5样品, 通过测试其中40种元素的总量分析了PM2.5元素污染特征, 并辅以绝对主因子分析法对雾霾天气PM2.5的污染来源进行解析。 研究观察期间, Li, Mn, Pb, S等23元素体积浓度近似正态分布, 参考我国环境空气质量标准, As含量几何均值超过参考限值的2倍, 部分PM2.5样品Pb的24 h浓度均值超过参考年均限值。 从各元素含量所占颗粒物的质量分数来看, Fe, Zn, Pb, Ti等含量超过0.1%, 是PM2.5中的主要重金属离子, Mn, Cu, As, Se等含量超过颗粒物质量分数0.01%, 是PM2.5中的重要的无机金属污染物, 这些金属成分来源及健康影响值得重视。 本研究应用ICP-MS和ICP-AES测试结果进行PM2.5来源解析, 因子分析法选定了6个主要污染源类型, 分别为“工业粉尘与人为活动污染源”、 “生物质燃烧和建筑尘污染源”、 “土壤及风沙扬尘源”、 “化石燃料污染源”、 “电子废弃物污染源”和“区域性迁移污染源”, 其方差贡献率分别为40.3%, 27.0%, 9.1%, 4.9%, 4.8%和4.6%。 ICP-MS和ICP-AES用于PM2.5中多元素准确、 快速分析及获得多组分有效监测数据具有明显优势, 可用于PM2.5污染来源解析。 本研究为相关部门在制定减排控污和人群健康影响的预防控制政策时, 解析相应污染成分的来源, 并采取针对性措施加以管理和控制提供了科学依据, 提示应重视雾霾污染源区域性迁移效应。

为了解北京市某城区2013年冬季雾霾天气细颗粒物(PM2.5)中元素浓度水平及污染特征, 连续采集2013年1月—2月北京市某城区大气PM2.5, 采用滤膜称重法检测PM2.5浓度, 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析PM2.5中36种元素总量并采用富集因子法分析元素污染特征。 结果表明: 与正常天气相比, 雾霾天气发生时PM2.5和其中的27种元素浓度均升高, 其中As, Cr, Pb, Ti和V等重金属是PM2.5中的主要无机污染物。 元素富集特征表明, 雾霾天气PM2.5中的金属元素可被分为三组, 其中As, Cr, Cu及Pb的富集因子高于10, 属于高度富集级别; Sb和Sn等元素富集因子介于1～10, 属于中度富集级别; Ti和V富集因子接近于1, 属于轻微富集级别。 ICP-MS用于大气PM2.5中多元素分析具有良好的精密度和准确性, 可满足同时检测PM2.5主、 痕量金属元素的要求。 雾霾天气发生时, As, Cr和Pb等重金属元素的增加主要与人类活动如汽车尾气、 化石燃料排放引起空气污染所致; 该研究为开展雾霾天气PM2.5中元素特征研究提供了准确、 简便的方法, 可以为相关部门采取有效的措施减轻污染, 保护人群健康提供科学依据。

建立电感耦合等离子体质谱法测定居住区大气中铍、 镉、 砷、 铅等痕量元素的分析方法。 通过超声浸提同时分离气溶胶样品中多种元素, 对仪器工作参数进行优化, 选取72Ge, 115In和204Tl作为测定元素的校正内标, 有效克服了基体效应、 接口效应和仪器漂移对测定信号产生的影响。 测定元素标准曲线的相关系数均优于0.999 5, 铍、 镉、 砷、 铅各元素的测定方法检出限分别为0.022, 0.020, 0.018和0.130 μg·L-1, 方法定量限分别为0.102, 0.093, 0.083和0.602 ng·m-3。 通过测定标准参考物质GBW(E)080212考察方法的准确性, 测定值均在标准值范围内。 取采样滤膜分别加入低、 中、 高浓度标准溶液进行测定, 样品加标回收率为91.6%~109.7%, 相对标准偏差介于0.7%~4.8%。 该方法精密度好、 准确性好, 简便、 快速、 灵敏, 适用于居住区大气中痕量元素铍、 镉、 砷、 铅含量的测定。