聚光科技研發經理鄭毅:重金屬移動監測利器車載式ICPMS

　　分析測試百科網訊 2016年10月10日-12日，第八屆慕尼黑上海分析生化展在上海浦東新國際博覽中心舉行。聚光科技（杭州）股份有限公司的聚光科技實驗室業務平臺攜旗下北京吉天儀器有限公司、上海安譜實驗科技股份有限公司盛裝亮相此次分析儀器領域盛會，集中展示了包括便攜式GC-MS、 ICP-MS、ICP-OES、近紅外系列（便攜、臺式）、原子熒光、固體進樣汞鎘測試儀、形態分析儀、試劑耗材等眾多產品。展會期間，分析測試百科網采訪了聚光科技質譜產品研發經理鄭毅，聽他為我們講述這款車載式ICP-MS背后的有趣故事。

慕尼黑上海分析生化展聚光科技展臺

　　聚光科技實驗室儀器分為有機檢測產品線和無機檢測產品線，前者包括GC、GC-MS、LC-MS，后者包括ICP-OES、ICP-MS以及吉天的原子熒光、盈安的金屬分析儀等。鄭毅先后主持開發了Mars-400型便攜式GC-MS和EXPEC 7000型ICP-MS，值得一提的是，這兩款儀器都是聚光科技從零開始自主研發的。

聚光科技質譜產品研發經理 鄭毅

　　聚光科技EXPEC 7000型ICP-MS是國家重大科學儀器專項《基于質譜技術的全組分痕量重金屬分析儀器開發和應用示范》項目和國家重大水專項的研制成果。作為全球首款可車載ICP-MS，EXPEC 7000一經推出就廣受關注，于2015年BCEIA展會期間正式發布，并獲得當年的BCEIA金獎。

聚光科技EXPEC 7000型 ICP-MS

可車載的ICP-MS，EXPEC 7000多次發揮重要作用

　　鄭毅首先為我們總結了EXPEC 7000的特色：

　　“EXPEC 7000是目前為止全球唯一可車載的ICP-MS，具有體積小、重量輕、抗震性好等優勢；其次EXPEC 7000維護方便，將進樣系統設計為可拆卸分體式矩管，更換成本低；創新的提手式換錐結構，無電動部件，便于兩錐的維護；質譜部分采用的高精度四極桿質量分析器和雙路射頻電源閉環自適應調節技術，使儀器能夠適應15-35℃、20-80%濕度的工作環境；在聯用部分，EXPEC 7000由于具備了有機進樣系統和帶負載能力更強的新一代ICP電源因此在國內率先研制成功了LC-ICP-MS聯用系統，并完成了多個常見元素形態分析的應用案例，比如常見的有機錫、砷形態、有機鉛、有機汞、六價鉻/三價鉻等。”

　　“由于儀器的自主化程度高，因此EXPEC 7000的訂單交付速度非常有優勢。聚光科技還建立了由資深應用科學家組成的無機質譜應用團隊（ICP-質譜/光譜），通過緊密跟蹤行業標準并積極開展與用戶的交流，及時快速地推出應用方案，在幫助客戶解決疑難雜癥過程中不斷提升自己。”鄭毅說。

　　隨后鄭毅為我們介紹了EXPEC 7000的多個應用案例：

　　天津“8?12”大爆炸事后檢測 與進口儀器在同一檢測水平

　　“在BCEIA展會召開之前，聚光科技的移動監測車搭載EXPEC 7000從杭州出發，經過6個城市、8個測試點，耗時47天，經過5700多公里，抵達北京。其中在途經天津時遇到“8?12”大爆炸后的災后檢測工作，監測車在事件發生兩周后進駐當地水廠。從當時EXPEC 7000的檢測結果來看，與進口實驗室儀器在實驗室的檢測結果完全在同一水平線上，包括精密度、檢出限、加標回收率等，得到了用戶的高度認可。”

　　“召之即來、來之即測”

　　“在進駐北京以后，水專項牽頭單位也對EXPEC 7000儀器進行了詳細測試，包括靜態測試和車輛往返永定河后的對于同一樣品的檢測結果，考察EXPEC 7000是否有“召之即來、來之即測”的能力。結果顯示，EXPEC 7000完全具備這樣的能力。”

　　甘肅銻泄漏事件 客戶的“超極限”測試

　　2015年的“11?24甘肅銻泄漏事件”中，“我們臨危受命，對四川省某市飲用水水質當中的銻元素進行檢測。根據地表水環境質量標準GB 3838-2002中規定，集中式生活飲用水地表水源地銻的限值是0.005mg/L，對于常規的火焰原子吸收光譜儀器來說難以勝任。由于目前現有的移動式重金屬分析儀器的靈敏度有限，而將水樣采回實驗室再分析時效性又不足，因此應上級部門的要求，我們的移動檢測車星夜馳援。車輛從杭州出發，連夜奔襲1700公里到達現場，接上水氣電，立即開機投入使用。在接下來長達一個月的時間內，EXPEC 7000沒有關過機，也沒有熄過火，一直以在線儀器的模式連續工作，主要檢測銻、銅、錳等元素。我們和當地兄弟單位的工作人員輪番值守，每半小時上傳一組數據到上級單位。”

　　鄭毅表示，“長達一個月的時間連續運行、無任何維護甚至沒有恒溫恒濕的實驗條件保障，這也算是用戶幫我們對儀器進行了一次徹底的極限測試，同時讓參與其中的每一個人看到了這款儀器的可靠性。通過這次應急事故的事前、事中和事后監測，EXPEC 7000不僅提供了高質量的數據支撐，而且證明了ICP-MS的車載化是提升我國重金屬污染的移動監測和應急監測能力的必要技術手段。”

　　助力G20峰會 定制“移動實驗室”

　　今年杭州舉辦了舉世矚目的G20峰會，為了讓全體市民和參會的各國來賓能夠喝上放心水，聚光科技發布了新型“移動實驗室”并進駐杭州九溪水廠開展了當地飲用水水質連續監測任務。本次水質安全保障工作體現了“水質全參數移動監測”的理念，“移動實驗室”不僅配備了車載式GC-MS和ICP-MS，還搭載了離子色譜、顆粒物分析儀、分光光度計以及固相萃取儀、氮吹濃縮儀、超純水機等前處理設備。相比于過去的水質移動監測車只能檢測少數污染因子，這款“移動實驗室”能夠現場檢測國家水質標準中要求的絕大多數水質指標。

　　對于在G20中發揮重要作用的移動監測車，鄭毅對其特點進行了進一步介紹：

　　第一，測試范圍覆蓋GB3838、GB5749和GB/T14848中的絕大多數指標；

　　第二，環境適應性強，能夠在外界低溫-40℃或高溫45℃的惡劣條件下，使車內環境快速達到20~25℃（±2℃）的工作條件；隔音降噪減震設計，使得車輛內外噪聲符合相關要求，艙內噪音低于55dB；

　　第三，上一代移動監測車主要配備快檢設備以及在線設備，只能進行定性半定量測定，與之相比，聚光科技新一代“移動實驗室”配備的全部是經過車載化設計的實驗室設備，可進行準確定性和定量，即現場能直接給出完全符合國標方法的權威數據。

“移動實驗室”配備的前處理設備

“移動實驗室”分析設備的使用

ICP-MS研發 關注更多提升

　　在采訪中，小編得知EXPEC 7000其實是聚光科技的第二代ICP-MS產品。第一代產品是一款常規型的實驗室ICP-MS，體積和重量都比EXPEC 7000要大很多。盡管性能指標還是不錯的，但是研發團隊沒有滿足現狀，對于儀器的體積重量、可靠性、穩定性、抗震性、可維護性和使用便易性等方面進行了長達兩年的持續優化，成功推出了新一代EXPEC 7000。

　　下一階段，項目團隊會繼續針對進樣系統、碰撞池技術和LC-ICP-MS聯用技術等多方面進行優化，進一步提高儀器的分析性能。

國家標準和產業需求成為ICP-MS市場的助推器

　　國內元素分析方法標準方面，環境監測領域的水、氣、土、固廢都頒布了ICP-OES和ICP-MS方法標準。由于環保是一個政策驅動型市場，以國家和行業標準作為牽引，ICP光譜和ICP質譜的市場總量會不斷上升。經過這些年的發展，國產儀器在技術積累、產品可靠性、供貨及時性、應用服務到位程度等方面都有很大提高。“進口廠商新產品的發布，對國產廠商來說是鞭策，國產廠商可以在應用創新、集成創新和本地化服務上，形成自己的特色。比如聚光科技推出的車載式ICP-MS，將傳統的高精度分析儀器升級成移動式檢測設備，使原先需要實驗室離線分析的樣品在現場就可以得到準確的定性定量檢測。”

　　隨著國家對于飲用水安全的重視程度越來越高，監測裝備的水平也會隨著國家和行業標準的日益嚴格而與時俱進，相對于現有的便攜式重金屬分析儀來說，車載式ICP-MS在突發性重金屬污染事故的現場監測、飲用水源地的水質安全在線分析等應用領域是一個里程碑式的技術進步，特別適合我國江河湖泊分布廣袤的地理特征以及基層單位重金屬檢測手段較為落后的裝備現狀。該儀器的問世必將促進我國環境、食品、水利、地礦等領域內的痕量/超痕量、多元素實時分析能力的大幅提升。