生态修复的“侦察兵”——气相色谱-质谱联用仪
目前，我国一些生态系统破坏严重，森林草地退化、湿地萎缩、水土流失、沙漠化、石漠化、盐碱化等严重威胁到国家的生态安全，迫切需要发挥测试技术优势，开展生态地质调查，查明生态地质条件和生态地质问题。气相色谱-质谱联用仪广泛应用于环境、医疗、国防、生态等领域，依托气相色谱-质谱联用仪优化出来的实验测试分析方法统称为“气相色谱-质谱法”。该方法可以有效地查明水、土、气等载体受污染的程度，是生态修复初始阶段的重要帮手，该方法所获取的数据信息能够成为生态修复研究工作当中的重要参考依据，是生态修复的“侦察兵”。
气相色谱-质谱联用仪
气相色谱-质谱法分为气相色谱法和质谱分析法两个部分，气相色谱法是20世纪50年代出现的一项重大科学技术成就，是一种以气体为流动相的色层分离分析方法。由五大系统组成：气路系统、进样系统、分离系统、温控系统、检测记录系统。原理是汽化的试样被载气带入色谱柱中，柱中的固定相与试样中各组分分子作用力不同，各组分从色谱柱中流出时间不同，组分彼此达到分离效果。组分能否分开，关键在于色谱柱，分离后组分能否鉴定出来则在于检测器，所以分离系统和检测系统是仪器的核心。质谱分析法是通过对被测样品离子的质核比的测定来进行分析的一种方法。是将原有的气相色谱法中的检测记录系统替换。使试样中各组分电离生成不同荷质比的离子，经加速电场作用，形成离子束，从而形成质谱谱图信号。
气相色谱-质谱法的原理流程是当一个试样注入到仪器后，经由毛细管件进行初步分离，每种组分以不同的时间流出，在接口处去除毛细管件中的流动相，使组分进入真空态的离子源中，经电离后，分子离子和碎片离子被聚焦成离子束送入四级滤质器，调节滤质器电场参数，使不同质核比的离子按一定顺序穿过滤质器，为二次电子倍增器接受，在倍增器中将信号放大，最终形成质谱谱图。即横坐标为质核比（m/e），纵坐标为离子流强度的图形，可对该化合物定性，分辨出该化合物的名称。
气相色谱-质谱联用原理流程图
研究团队优化的“地下水中102种酸性、碱性和中性有机污染物的气相色谱-质谱法”就是基于该方法原理。主要涉及苯酚、苯胺、联苯、多环芳烃等多种类有机污染物，基本涵盖了国内外主要优先控制污染物和部分新型有机污染物。该方法应用于山西、河南等部分典型污染场地的地下水样品筛查工作，以及部分河流、地表水的生态地质调查。为生态修复工作提供污染数据支撑，为后续开展研究提供了有力保障，切实做到了“侦察兵”的作用。
作者：刘晨 陆程
来源：中国矿业报网
附件下载地址