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近年来，随着人们对环境保护意识的增强，环境中常见有机污染物的快速、在线检测成为了研究人员的研究重点之一。传统的色谱分析方法虽然准确、灵敏，但是需要较复杂的样品前处理操作，所消耗的时间较长，无法满足快速、在线分析检测的要求。本论文在实验室自行研制的磁增强-单光子/光电子复合电离源飞行时间质谱（ME-SPI/PEI-TOFMS）的基础上，利用膜进样作为样品前处理方法，自行设计和搭建完成了两套膜进样质谱。实现了对水中醚类汽油添加剂和常见有机污染物的在线快速检测。本论文主要内容和取得的成果包括：（1）设计、搭建了一套片状膜进样在线质谱，并应用于在线快速检测水中醚类汽油添加剂。利用片状聚二甲基硅氧烷（PDMS）膜对水样品进行预分离和富集处理，提高了灵敏度，并去除了水中基质的干扰。结合实验室自主研制的ME-SPI/PEI-TOFMS实现了水中四种常见醚类汽油添加剂：甲基叔丁基醚（MTBE）、乙基叔丁基醚（ETBE）、甲基叔戊基醚（TAME）和二异丙基醚（DIPE）的在线快速检测。系统的研究了膜厚度、膜面积、膜温度、载气流量等参数对样品信号强度和响应时间的影响。经优化后的片状膜进样在线质谱，显著提高了醚类汽油添加剂的检测灵敏度，减小了样品在膜上的响应时间。同时，复合电离源产生的碎片离子少，得到的质谱图简单，适合现场快速分析检测。在优化的实验条件下，MTBE、ETBE、TAME和DIPE的检出限分别达到了：5.5、4.8、3.3和4.3μg/L，样品在膜上的响应时间分别为：13、15、17和14s，单个样品的分析时间小于100s。并将该方法成功应用于模拟地下水中MTBE汽油污染的快速检测。（2）设计、搭建了一套电离源内拉伸管状膜进样在线质谱，并用于水中醚类汽油添加剂及常见有机污染物的在线快速分离与高灵敏检测。管状膜壁较厚，样品在膜上的响应时间较长。如何减小样品在管状膜上的响应时间一直都是科研工作者急于解决的问题。本研究将普通PDMS管状膜适当拉伸，既减小了膜壁厚度，又增加了膜面积。此外，将拉伸后的管状膜直接放置在质谱电离源腔体内，与真空紫外灯灯窗平行设置，保持管状膜在紫外灯光照射范围之内。该设计使得管状膜的内外压差达到最大，减小了分析样品在膜上的响应时间，当样品透过膜在膜外表面上立即被灯电离。减小了样品在传输过程中的损失，提高了检测灵敏度。在优化条件下，该套装置对MTBE、ETBE、苯、甲苯和对二甲苯的检出限分别达到了：1.3、1.2、0.25、0.32和0.26μg/L。响应时间降低到150s以内。同时，采用电离源内阵列拉伸管状膜进样模式，优化真空紫外灯灯窗与管状膜距离等参数，能实现对水中常见有机污染物的痕量检测。