CN115290740A - 一种大气中同时电离检测有机物和无机元素的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种大气中同时电离检测有机物和无机元素的方法，利用一种微波等离子体‑质谱仪装置，建立大气中有机物和无机元素检测数据库，将大气样品通过气体分流器分为两路，开启等离子体离子源，通过高温等离子体对样品中元素进行电离，得到元素离子，另一路通过进样膜渗透进入等离子体火焰和聚焦电极之间得到足够能量电离从而得到有机物离子，二者产物离子经离子传输电极进入质谱仪同步进行检测获得定性定量对比。本发明方法可适用性广，分析速度快，操作步骤简单；电离能量高，无电极污染；能够提高样品检测通量，可在现场进行直接的实时分析，有利于对大气环境中大区域范围内的大量环境样品的筛查和调研。

Description

一种大气中同时电离检测有机物和无机元素的方法

技术领域

本发明属于化学检测技术领域，尤其涉及一种大气中同时电离检测有机物和无机元素的方法，是一种基于等离子体电离质谱技术的有机物和无机元素同时电离检测方法。

背景技术

随着城市化进程的不断推进，大气中挥发性有机物和无机元素排放量不断增加，使得大气环境不断恶化，给人们生存环境带来了不可估量的危害。由此导致了严重的环境问题已逐渐引起学者们的广泛关注。有鉴于挥发新有机物与无机元素对于大气的危害性。对挥发新有机物与无机元素的检测是大气环境检测中至关重要的一部分。而准确检测大气中有机物和无机元素化学成分是精准控制我国大气PM2.5等污染的重要前提，也是研究大气颗粒物环境地球化学循环和气候效应的基础。大气中化学成分复杂，当前主要挥发性有机物检测技术有气相色谱法、单颗粒气溶胶质谱仪、PTRMS。气相色谱法对于大气中挥发性有机物测量结果准确性高。此方法主要有样品采集阶段和样品测定两个阶段，利用吸附罐等收集空气中挥发性物质，在检测过程中，随着吸附管温度升高，有机物会从吸附管上脱落进入气相色谱仪中。单次检测时间长是气相色谱不可避免的一大缺点。单颗粒气溶胶质谱仪利用高能激光将颗粒物熔融解析电离后，结合飞行时间分析器实现大气颗粒物上金属和无机盐成分在线分析检测，但只能用于元素、无机盐等分析检测。PTR-MS具有很高的灵敏度，并且能对检测物作出快速反应，检测时间短，但只能用于大气中挥发性有机物在线检测。目前尚无成熟技术可以在线同时实现大气中VOCs和全元素的精确分析，科学污染防治方面也仍然存在一定的困难和挑战。为了同时实现大气中 VOCs和全元素的全组分在线定性定量的检测，亟需研制一种全新的大气中有机物和无机元素同时电离检测方法，为大气污染防治提供精准参考。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种大气中同时电离检测有机物和无机元素的方法，是采用等离子体电离质谱技术，对环境样品(泛指大气)中的有机物和无机元素本进行定性和定量分析，实现一种无需样品预处理和预分离的原位快速检测样本中有机物和无机元素成分和含量的办法。

本发明检测方法通过以下技术方案实现的：

S1：提供一种微波等离子体-质谱仪装置，所述微波等离子体-质谱仪装置包括样品引入通道、等离子体激发源、气体分流器、等离子体火焰、离子漏斗、样品引入接头、进样膜、样品引出接头、聚焦电极、质谱仪、微波接头和金属镀层；

S2：建立大气中有机物和无机元素检测数据库，采集大气中常见有机物和元素的种类和数量，建立大气中常见有机物和元素的指纹谱图库；

S3：样品提供，将大气样品通过气体分流器分为两路，一路通过样品引入通道直接进样进入等离子体火焰，另一路样品经过样品引入接头引入到进样膜前面，并通过进样膜两端渗透进入等离子体火焰和聚焦电极之间；

S4：通入载气，开启等离子体离子源，在等离子体激发源内激发产生等离子体，其中一路样品穿过等离子体火焰，并与等离子体火焰充分接触，使用高温等离子体对样品中元素进行电离，得到元素离子，另一路样品通过进样膜渗透进入等离子体火焰和聚焦电极之间，使其得到足够能量电离且不至于直接通过等离子体火焰导致有机物分解，从而得到大气中有机物离子；

S5：大气中有机物和无机元素被等离子体电离后，产生有机物和无机元素的离子，产物的离子经离子传输电极进入质谱仪；

S6：打开质谱仪进行检测，通过采集到的产物的离子与指纹谱图库进行对比，从而对大气中的有机物和元素同时进行定性定量分析。

作为本发明的一种优选实施例：所述等离子体激发源可以为微波等离子体、射频等离子体、辉光电晕等离子体。

上述技术方案中，微波等离子体、射频等离子体、辉光电晕等离子体具有较高的电离和分解程度，能够在高气压下维持等离子体，电子温度和离子温度对中性气体温度之比非常高，电离效率高。

作为本发明的一种优选实施例：所述等离子体电离源激发产生等离子体的载气为氩气和氦气等惰性气体、氮气、空气。

作为本发明的一种优选实施例：所述等离子体可以工作在大气压下，也可以工作在一定真空下。

作为本发明的一种优选实施例：所述进样膜为聚二甲基硅氧烷或其他复合膜。

作为本发明的一种优选实施例：所述进样膜也可替换为中空的金属毛细管或绝缘毛细管。

作为本发明的一种优选实施例：所述质谱可为飞行时间质谱仪、四极杆质谱仪、离子阱质谱仪。

本发明提供的微波等离子体-质谱仪装置，具体为：样品引入通道固定在复合等离子体激发源中心位置，用于气体样品引入，并与等离子体激发源组合，在两者中间形成微波谐振腔，微波谐振腔用于微波能谐振，并在等离子体激发源顶端形成微波最大电场，等离子体激发源设置于离子漏斗前端，气体分流器位于样品引入通道和样品引入接头之间通过中空的管道(选用聚四氟管或金属管)连接，用于将样品大气一分为二，分别引入到样品引入通道和样品引入接头，等离子体火焰位于等离子体激发源与离子漏斗之间，样品引入通道中的样品气体直接进入并穿过等离子体火焰与等离子体火焰充分接触，使用高温等离子体对样品中元素进行电离。离子漏斗位于等离子体火焰后端，与等离子体激发源固定在同一水平线上，用于将复合等离子体电离的离子束聚焦，并传输至聚焦电极内。样品引入接头放置于离子漏斗上方，进样膜放置在等离子体火焰和样品引入接头、样品引出接头之间，用于将样品中有机物引入到等离子体火焰前端，样品引入接头、样品引出接头固定在进样膜上方，样品引入接头处的样品通过进样膜两端渗透进入等离子体火焰和离子漏斗之间，使其得到足够能量电离且不至于直接通过等离子体火焰而导致有机物分解，样品引出接头位于聚焦电极上方，聚焦电极位于质谱仪前，样品中的元素和有机物经过电离后，通过离子漏斗和聚焦电极进行聚焦传输，进入质谱仪中进行分析检测，微波接头固定在等离子体激发源上，用于微波能耦合进等离子体激发源内。金属镀层固定在样品引入通道顶端，材料选用铜、银等金属，用于施加高压射频或直流电，激发射频等离子体。

所述进样膜也可替换为中空的进样管，选用金属毛细管或绝缘毛细管。

所述样品引入通道的材料为石英或不锈钢，用于通入样品气体(泛指大气)。

所述复合等离子体激发源的材料为紫铜，设置于离子漏斗前端。用于激发等离子体火焰。

所述气体分流器的材料为不锈钢，位于样品引入通道和样品引入接头之间，用于将样品大气一份为二，通过聚四氟管或金属管分别引入到样品引入通道和样品引入接头。

所述等离子体火焰为微波等离子体、射频等离子体以及两者同时使用的复合等离子体。也是复合等离子体激发源所激发的等离子体焰炬。高温等离子体对样品中元素进行电离。

所述微波接头为标准50欧阻抗微波接头，固定在等离子体激发源上，用于微波能耦合进入等离子体激发源内。

所述金属镀层的材料为铜或银等金属，固定在样品引入通道顶端，用于施加高压射频或直流电，激发射频等离子体。

所述离子漏斗的材料为不锈钢。用于将复合等离子体电离的离子束聚焦，并传输至聚焦电极内。所述离子漏斗也可用四极杆、聚焦电极替换。

所述样品引入接头的材料为不锈钢，放置于离子漏斗上方。用于引入一路气体样品至进样膜。

所述进样膜的材料为聚二甲基硅氧烷后者其他复合材料，放置在等离子体火焰和样品引入接头、样品引出接头之间，用于样品中有机物引入到等离子体火焰前端。所述进样膜也可替换为中空的进样管，进样管选用金属毛细管或绝缘毛细管。

所述样品引出接头的材料为不锈钢，固定在进样膜前端，用于将多余气体排出。

所述聚集电极的材质为不锈钢，位于离子漏斗后端，并与离子漏斗同轴心固定，用于将离子漏斗传输的离子束进一步聚焦进入质谱仪。

所述质谱仪为飞行时间质谱、四极杆质谱或离子阱等质谱仪，位于聚焦电极后面，用于对离子束进行分析检测。

本发明公开了一种基于等离子体电离质谱技术的大气中有机物和无机元素同时电离检测方法，与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.所测样品无需进行任何样品预处理，用等离子体电离源电离样品后直接进行质谱分析，大气中有机物在等离子体前端电离，避免了有机物碎裂，可以完整得到有机物信息；大气中无机元素通过等离子体后，经过等离子体充分熔融电离，得到无机元素信息，最终实现颗粒物中有机物和无机元素同步高效电离。用质谱仪对产物离子的种类进行分析和数据对比等操作，即可实现对复杂样品中的有机物和无机元素的种类和含量进行定性定量分析，样品数据采集过程可在数秒内完成，并实现多次重复分析检测；

2.所测对象可以是所有气态气体、液体样品、固体样品，可适用性广；

3.等离子体电离源可采用微波等离子体、射频等离子体、辉光电晕等离子体等，具有电离能量高，无电极污染等优点；

4.载气可以采用氩气、氦气等惰性气体，也可以是氮气、氧气或者空气直接激发，十分便利；

5.本发明检测方法分析速度快，操作步骤简单，能够提高样品检测通量，或者亦可在现场进行直接实时分析，有利于对大气环境中大区域范围内的大量环境样品的筛查和调研。

附图说明

图1为本发明的实施例一的结构示意图，用于表现使用进样膜的基于等离子体电离质谱技术的大气中有机物和无机元素同时电离检测方法。其中：1-样品引入通道，2-等离子体激发源，3-气体分流器，4-等离子体火焰，5-离子漏斗，6-样品引入接头，7-进样膜，8-样品引出接头，9-聚焦电极，10-质谱仪、11-微波接头、12-金属镀层。

图2为本发明的实施例二的结构示意图，用于表现使用进样管替换进样膜的基于等离子体电离质谱技术的大气中有机物和无机元素同时电离检测方法；其中：1-样品引入通道、 2-等离子体激发源、3-气体分流器、4-等离子体火焰、5-离子漏斗、6-样品引入接头、13- 进样管、8-样品引出接头，9-聚焦电极，10-质谱仪、11-微波接头、12-金属镀层。

图3为本发明的实施例三的结构示意图，用于表示一种基于等离子体电离质谱技术的同时检测大气中有机物和无机元素的车载走航装置，包括1-样品引入通道、2-复合等离子体激发源、3-气体分流器、4-等离子体火焰、5-离子漏斗、6-样品引入接头、7-进样膜、8- 样品引出接头、9-聚焦电极、10-质谱仪、11-微波接头、12-金属镀层、13-进样管、14-车载移动平台。

图4是本发明的实施例三的车载走航装置检测得到大气中的有机物苯、甲苯、二甲苯和氯苯的质谱图。

图5是本发明的实施例三的车载走航装置检测得到大气中的无机元素铅的质谱图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例一一种基于等离子体电离质谱技术的大气中同时检测有机物和无机元素的方法

参见图1，提供一种复合等离子体-质谱装置，由样品引入通道1、等离子体激发源2、气体分流器3、等离子体火焰4、离子漏斗5、样品引入接头6、进样膜7、样品引出接头8、聚焦电极9、质谱仪10、微波接头11、金属镀层12构成。

所述样品引入通道1固定在复合等离子体激发源2中心位置，用于气体样品引入，并与等离子体激发源2组合，在两者中间形成微波谐振腔，微波谐振腔用于微波能谐振，并在等离子体激发源2顶端形成微波最大电场。等离子体激发源2设置于离子漏斗5前端，气体分流器3位于样品引入通道1和样品引入接头6之间通过中空的聚四氟管或金属管连接，用于将样品大气一份为二，分别引入到样品引入通道1和样品引入接头6，等离子体火焰4 位于等离子体激发源2与离子漏斗5之间，样品引入通道1中样品气体直接进入等离子体火焰4并穿过等离子体火焰，使之与等离子体火焰充分接触，通过高温等离子体对样品中元素进行电离，离子漏斗5位于等离子体火焰4后端，与等离子体激发源2固定在同一水平线上，用于将复合等离子体电离的离子束聚焦，并传输至聚焦电极9内，样品引入接头6放置于离子漏斗5上方，进样膜7放置在等离子体火焰4和样品引入接头6、样品引出接头8之间，用于将样品中有机物引入到等离子体火焰4前端，样品引入接头6、样品引出接头8固定在进样膜7上方，样品引入接头6处的样品通过进样膜7两端渗透进入等离子体火焰4和离子漏斗5之间，使其得到足够能量电离且不至于直接通过等离子体火焰导致有机物分解，样品引出接头8位于聚焦电极9上方，聚焦电极9位于质谱仪10前，样品中的元素和有机物经过电离后，通过离子漏斗5和聚焦电极9进行聚焦传输，进入质谱仪10中进行分析检测，金属镀层12固定在样品引入通道1顶端，用于施加射频或者直流高压，产生射频等离子体，金属镀层12的材料选用铜、银等金属，微波接头11固定在等离子体激发源2上，用于微波能耦合进等离子体激发源2内。

所述有机物和无机元素检测方法通过如下步骤实现：

S1：建立大气中有机物和无机元素检测数据库，采集大气中常见有机物和元素的种类和数量，建立大气中常见有机物和元素的指纹谱图库。

S2：样品提供，将大气样品通过气体分流器3分为两路，一路通过样品引入通道1直接进样进入等离子体火焰4，另一路样品经过样品引入接头6引入到进样膜7前面，并通过膜两端渗透进入等离子体火焰4和离子漏斗5之间

S3：通入载气，开启等离子体离子源，在等离子体激发源2内激发产生等离子体，一路样品穿过等离子体火焰4与等离子体火焰充分接触，通过高温等离子体对样品中元素进行电离，得到元素离子；另一路样品通过进样膜7渗透进入等离子体火焰4和离子漏斗5之间，使其得到足够能量电离且不至于直接通过等离子体火焰导致有机物分解，从而得到大气中有机物离子。

S4：大气中有机物和无机元素被等离子体电离后，产生有机物和无机元素的离子，产物的离子经离子漏斗(5)、聚焦电极9进入质谱仪10。

S5：打开质谱仪进行检测，通过采集到的产物的离子与S1建立的指纹谱图库进行对比，从而能实现对大气中的有机物和元素同时进行定性定量分析。

关于建立数据库，由于不同有机物和无机元素产物种类不同，而且激发等离子体的气体不同产生的离子产物也不同，由此，我们就需要建立一个数据库，就是将所有常见的几类有机物和无机元素，事先采集大气中有机物和无机元素的种类和数量，建立有机物和无机元素等离子体电离检测的指纹谱图库，实际检测时，通过数据库对比，即可判断出该样品中有多少种有机物和无机元素的存在，从而实现反推这个有机物和无机元素来源，从而定性，根据信号响应的强度，来定量。

上述实施例一中，等离子体电离大气中有机物和无机元素得到产物离子，然后进入质谱仪得到的是产物离子的谱图，根据产物离子的检测结果，依靠数据库来倒推。

上述实施例一中，所述等离子体电离源可以为微波等离子体、射频等离子体或辉光电晕等离子体。

上述实施例一中，所述等离子体可以工作在大气压下，也可以工作在一定真空下。

上述实施例一中，所述等离子体电离源激发产生等离子体的载气为氩气和氦气等惰性气体、氮气、空气。

上述实施例一中，所述进样膜为聚二甲基硅氧烷或其他复合膜。

上述实施例一中所述样品可为大气气态样品、气溶胶颗粒物样品、液态样品或固体样品。

上述实施例一中所述质谱可为飞行时间质谱仪、四极杆质谱仪或离子阱质谱仪。

实施例二一种基于等离子体电离质谱技术的同时检测大气中有机物和无机元素的方法

参见图2，提供一种复合等离子体-质谱装置，包括样品引入通道1、复合等离子体激发源2、气体分流器3、等离子体火焰4、离子漏斗5、样品引入接头6、样品引出接头8、聚焦电极9、质谱仪10、微波接头11、金属镀层12和进样管13。所述样品引入通道1固定在复合等离子体激发源2中心位置，等离子体激发源2设置于离子漏斗5前端，气体分流器3位于样品引入通道1和样品引入接头6之间通过中空的聚四氟管或金属管连接，用于将样品大气一份为二，分别引入到样品引入通道1和样品引入接头6，金属镀层12固定在样品引入通道1上，用于施加射频或者直流高压，产生射频等离子体，微波接头11固定在等离子体激发源2上，用于微波能耦合进等离子体激发源2内，等离子体火焰4位于等离子体激发源2与离子漏斗5之间，样品引入通道1中样品气体直接进入等离子体火焰4中，样品穿过等离子体火焰，并与等离子体火焰充分接触，通过高温等离子体对样品中元素进行电离，离子漏斗 5位于等离子体火焰4后端，与等离子体激发源2固定在同一水平线上，用于将复合等离子体电离的离子束聚焦，并传输至聚焦电极9内，样品引入接头6放置于离子漏斗5上方，进样管13放置在等离子体火焰4和样品引入接头6、样品引出接头8之间，用于将样品中有机物引入到等离子体火焰4前端，样品引入接头6、样品引出接头8固定在进样管13上方，样品引入接头6处的样品通过进样管13两端渗透进入等离子体火焰4和离子漏斗5之间，使其得到足够能量电离且不至于直接通过等离子体火焰导致有机物分解。样品引出接头8位于聚焦电极9上方，聚焦电极9位于质谱仪10前，样品中的元素和有机物经过电离后，通过离子漏斗5和聚焦电极9进行聚焦传输，进入质谱仪10中进行分析检测。可根据实际需要调整复合等离子体激发源、气体分流器、进样管、离子漏斗、聚焦电极之间的间距。金属镀层12固定在样品引入通道1顶端，用于施加射频或者直流高压，产生射频等离子体，金属镀层12的材料选用铜、银等金属，微波接头11固定在等离子体激发源2上，用于微波能耦合进等离子体激发源2内。

实施例三一种基于等离子体电离质谱技术的同时检测大气中有机物和无机元素的方法应用于大气中有机物和无机元素走航检测

参见图3，提供一种基于等离子体电离质谱技术的同时检测大气中有机物和无机元素的车载走航装置，包括样品引入通道1、复合等离子体激发源2、气体分流器3、等离子体火焰 4、离子漏斗5、样品引入接头6、进样膜7、样品引出接头8、聚焦电极9、质谱仪10、微波接头11、金属镀层12、进样管13和车载移动平台14。复合等离子体-质谱装置固定在车载移动平台14上，所述大气样品引入通道1固定在复合等离子体激发源2中心位置，等离子体激发源2设置于离子漏斗5前端，气体分流器3位于样品引入通道1和样品引入接头6之间通过中空的聚四氟管或金属管连接，用于将样品大气一份为二，分别引入到样品引入通道1 和样品引入接头6，金属镀层12固定在样品引入通道1上，用于施加射频或者直流高压，产生射频等离子体，微波接头11固定在等离子体激发源2上，用于微波能耦合进等离子体激发源2内，等离子体火焰4位于等离子体激发源2与离子漏斗5之间，样品引入通道1中样品气体直接进入等离子体火焰4中，样品穿过等离子体火焰，并与等离子体火焰充分接触，通过高温等离子体对样品中元素进行电离，离子漏斗5位于等离子体火焰4后端，与等离子体激发源2固定在同一水平线上，用于将复合等离子体电离的离子束聚焦，并传输至聚焦电极 9内，样品引入接头6放置于离子漏斗5上方，进样管13放置在等离子体火焰4和样品引入接头6、样品引出接头8之间，用于将样品中有机物引入到等离子体火焰4前端，样品引入接头6、样品引出接头8固定在进样管13上方，样品引入接头6处的样品通过进样管13两端渗透进入等离子体火焰4和离子漏斗5之间，使其得到足够能量电离且不至于直接通过等离子体火焰导致有机物分解。样品引出接头8位于聚焦电极9上方，聚焦电极9位于质谱仪 10前，样品中的元素和有机物经过电离后，通过离子漏斗5和聚焦电极9进行聚焦传输，进入质谱仪10中进行分析检测。可根据实际需要调整复合等离子体激发源、气体分流器、进样管、离子漏斗、聚焦电极之间的间距。金属镀层12固定在样品引入通道1顶端，用于施加射频或者直流高压，产生射频等离子体，金属镀层12的材料选用铜、银等金属，微波接头11 固定在等离子体激发源2上，用于微波能耦合进等离子体激发源2内。此实施案例用于大气中有机物苯系物和无机元素铅元素检测质谱图分别结果如图4和图5所示，可得到准确的有机物无碎片质谱峰苯(m/z 78)、甲苯(m/z 92)、二甲苯(m/z 106)、氯苯(m/z 112)和无机元素铅(m/z 208)检测质谱图。

此外，需要注意的是，等离子体可以工作在大气压下，也可以工作在一定真空下。最后，关于本技术方案所采用的等离子体激发源、质谱仪、离子传输管、等离子体焰炬均为现有技术，本领域技术人员可根据实际需求选用，等离子体焰炬是当在感应线圈上施加高频电场时，由于某种原因(如电火花等)在等离子体工作气体中部分电离产生的带电粒子在高频交变电磁场的作用下做高速运动，碰撞气体原子，使之迅速、大量电离，形成雪崩式放电，电离的气体在垂直于磁场方向的截面上形成闭合环形的涡流，在感应线圈内形成相当于变压器的次级线圈并同相当于初级线圈的感应线圈耦合，这种高频感应电流产生的高温又将气体加热、电离，并在管口形成一个火炬状的稳定的等离子体焰矩。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种大气中同时电离检测有机物和无机元素的方法，其特征在于，通过以下步骤实现：

S1：提供一种微波等离子体-质谱仪装置，包括样品引入通道(1)、等离子体激发源(2)、气体分流器(3)、等离子体火焰(4)、离子漏斗(5)、样品引入接头(6)、进样膜(7)、样品引出接头(8)、聚焦电极二(9)、质谱仪(10)、微波接头(11)和金属镀层(12)；

S2：建立大气中有机物和无机元素检测数据库，采集大气中常见有机物和元素的种类和数量，建立大气中常见有机物和元素的指纹谱图库；

S3：样品提供，将大气样品通过气体分流器(3)分为两路，一路通过样品引入通道(1)直接进样进入等离子体火焰(4)，另一路样品经过样品引入接头(6)引入到进样膜(7)前面，并通过进样膜(7)两端渗透进入等离子体火焰(4)和聚焦电极(9)之间；

S4：通入载气，开启等离子体离子源，在等离子体激发源(2)内激发产生等离子体，其中一路样品穿过等离子体火焰(4)，并与等离子体火焰充分接触，使用高温等离子体对样品中元素进行电离，得到元素离子，另一路样品通过进样膜(7)渗透进入等离子体火焰(4)和聚焦电极(9)之间，使其得到足够能量电离且不至于直接通过等离子体火焰导致有机物分解，从而得到大气中有机物离子；

S5：大气中有机物和无机元素被等离子体电离后，产生有机物和无机元素的离子，产物的离子经离子漏斗(5)聚焦电极(9)进入质谱仪(10)；

S6：打开质谱仪(10)进行检测，通过采集到的产物的离子与指纹谱图库进行对比，从而对大气中的有机物和元素同时进行定性定量分析。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1提供的一种微波等离子体-质谱仪装置中，样品样品引入通道(1)固定在复合等离子体激发源(2)中心位置，用于气体样品引入，并与等离子体激发源(2)组合，在两者中间形成微波谐振腔，微波谐振腔用于微波能谐振，并在等离子体激发源(2)顶端形成微波最大电场，等离子体激发源(2)设置于离子漏斗(5)前端，气体分流器(3)位于样品引入通道(1)和样品引入接头(6)之间通过管道连接，等离子体火焰(4)位于等离子体激发源(2)与离子漏斗(5)之间，离子漏斗(5)位于等离子体火焰(4)后端，与等离子体激发源(2)固定在同一水平线上，用于将复合等离子体电离的离子束聚焦，并传输至聚焦电极(9)内，样品引入接头(6)放置于离子漏斗(5)上方，进样膜(7)放置在等离子体火焰(4)和样品引入接头(6)、样品引出接头(8)之间，用于将样品中有机物引入到等离子体火焰(4)前端，样品引入接头(6)、样品引出接头(8)固定在进样膜(7)上方，样品引出接头(8)位于聚焦电极(9)上方，聚焦电极(9)位于质谱仪(10)前，微波接头(11)固定在等离子体激发源(2)上，金属镀层(12)固定在样品引入通道(1)顶端，用于施加高压射频或直流电，激发射频等离子体。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：气体分流器(3)位于样品引入通道(1)和样品引入接头(6)之间通过中空的聚四氟管或金属管连接。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述等离子体激发源(2)选用微波等离子体、射频等离子体或辉光电晕等离子体。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述等离子体工作在大气压下，或工作在一定真空下。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述等离子体激发源(2)激发产生等离子体的载气为惰性气体、氮气或空气。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述进样膜(7)为聚二甲基硅氧烷或复合膜。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述进样膜替换为中空的进样管，进样管选用金属毛细管或绝缘毛细管。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述样品为大气气态样品、气溶胶颗粒物样品、液态样品或固体样品。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述质谱为飞行时间质谱仪、四极杆质谱仪或离子阱质谱仪。

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