人工智能化气溶胶富集系统的毒性检测仪

成果持有方：复旦大学

成果简介：大气颗粒物与生态毒性直接相关，但因大气颗粒物中有毒成分浓度低以及毒性检测方法检出限高，颗粒物毒性的在线监测尚未在实际大气中实现。为了解决毒性检出问题，我们将多功能气溶胶浓度富集系统（VACES）扩展应用于大气颗粒物毒性的测量。通过在实验室和外场条件下优化技术参数，实现了VACES中总颗粒物及其化学成分浓度的近十倍浓缩效果，并由此建立了系统的技术指标。此外该项目还实现了VACES的每小时（可调）连续外场采样，且获取了上海地区非浓缩气溶胶和浓缩气溶胶的实时毒性数据。结果显示，浓缩前大气颗粒物毒性均在检测误差较大的区间上，而浓缩后其毒性远超检测限。更重要的是，各项数据表明VACES中大气颗粒物毒性的成倍增加并没有改变其毒性的变化特征。因此，在国内外对毒性检测仍需在高颗粒物浓度、较长持续采样时间和离线状态进行的大背景下，VACES的这套在线采样系统，及其与毒性检测相结合的方法和构思，为将来在线测量大气中的颗粒物毒性提供技术支持，也在大气颗粒物毒性检测方面取得突破性进展。

该联用仪中的在线富集采样系统有效避免传统滤膜采集检测法存在的样品污染、样品和试剂的高损耗等问题，其粒径浓缩范围由纳米颗粒到粗颗粒可调。该富集系统拥有与同类产品同等甚至更高的浓缩倍数（7-10倍），且与市面上常见的大流量（1000升/分钟）富集系统相比，该系统大幅降低了流量需求（50升/分钟）。将在线富集采样系统与在线生物毒性检测系统联用，可在线获取大气颗粒物生态毒性的实时变化特征，与离线检测（数日至数十日）相比增加了时效性。联用仪的时间分辨率较高，可低至0.5小时，与市面同类产品相比，确保毒性检出的同时，大大缩短了检测时间。

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