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雪龙走航探极地，URG相伴析未知

赛默飞色谱与质谱

2018/10/15

“雪龙号”承载赛默飞URG系统，今年7月启程深入北极，进行大气气溶胶痕量组分走航分析，于9月26日上午凯旋归来，返上海岸。
图1 整装待发的雪龙号

污染的新发现探索的新起点
2018年初，中国科学家首次在南极海域发现塑料粒子的存在，证实地球的最后一片净土也正在被侵蚀，这样人迹罕至的极地海洋为何会出现各种人工污染物呢？其中一个原因可能是大气环流。
由于大气气溶胶漂浮扩散持久、长远传输能力强，其空间分布与传输状况能更加准确地论证污染的走向与源头。但是，大气气溶胶的组成以及成因仍在持续争论中。已知方案仅能告诉我们悬浮颗粒物质量以及主要元素含量，却不能将气溶胶组分一一解析和溯源。
近年研究表明，大气气溶胶的主要形成诱因是海洋上空大气中的氨（胺）类和有机酸类物质，而非占据主要含量的无机离子，如：金属离子、硫酸根、氯离子、硝酸盐、铵根等。
但这些结论仍存在局限性：
1. 现有色谱条件下未能完成常见小分子有机胺和有机酸的分离测定。
2. 胺类物质和有机酸类物质极易挥发和分解，但研究结果大多通过离线采样、实验室分析得到，尚未有任何现场原位点监测的报道。
北极地区气候环境过程直接影响我国的气候与环境变化，更加详细准确地解析极地环境中气溶胶的组成及成因尤为重要。历时69天的第九次北极科学考察活动，安全航行1.25万多海里的“雪龙号”科学考察船，赛默飞与国家海洋局第三研究所共同合作的大气气溶胶痕量组分走航分析项目顺利进行。

图2 稳坐雪龙号内舱的URG

雪龙新征程 URG常相伴
赛默飞集自动采样、自动样品净化、自动样品转移、自动样品分析为一体的气溶胶离子组分测定方案——URG，得到国家海洋局第三研究所钦点，伴随着“雪龙号”的走航轨迹，以“小时”为单位时间分辨率，准确且完整记录北极科考途经海域气溶胶中27种无机阴阳离子、有机羧酸、有机胺类化合物的浓度及分布特征。

图3 11种无机阳离子和有机胺同时分析

图4 16种无机阴离子和有机酸同时分析

01
无人值守只加水，集成方案自动化
赛默飞特有的“只加水”离子色谱系统，仅需超纯水供给，充分运用电解水和离子交换作用，依靠精密的电流供给，在线产生精准且无污染的淋洗液和抑制器电解再生抑制液，确保色谱分析依靠超纯水即可持续运行。集成的在线纯水机提供了气溶胶组分捕集和色谱分析的所有超纯水供应，使得整体测试方案实现完全自动化。
02
微孔系统高灵敏，环境友好少排放
赛默飞独特的2mm色谱分析方案，不仅提供数倍于常规实验室分析的灵敏度，更是将月度试液消耗与废液排放量缩减至1/4。URG集成方案，月度用水和废液产生量均小于38L，环境友好，运维需求少，远优于同行。
03
赛默飞柱占鳌头，有机无机辨析高
赛默飞强大的色谱柱技术研发生产能力，提供了最长的色谱柱寿命的化合物分离分析选择。多达27种无机阴阳离子、有机酸、有机胺，27分钟内快速完成分析测定，促使本方案更加脱颖而出。
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