形态分析是确定元素在样品中的各个形态以及各形态的分布与含量的分析过程。相对于传统的元素总量分析，形态分析由于更能阐明元素的环境行为和生物效应，现已成为分析科学研究的热点和前沿。元素形态分析所涉及的环境、生物等样品基体复杂，被检测的物质在样品中的含量一般很低，往往需要对采集到的样品进行适当的分离富集，这一过程直接关系到测定结果的准确度与重现性。相对于其它的样品制备技术，固相微萃取(SPME)提供了一个尽可能快的，无溶剂的且集取样、萃取、样品导入为一体的系统，这对元素形态分析有着重要意义。电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)具有高灵敏度、低检出限，多元素同时检测等特点，是目前公认的最强有力的多元素同时检测技术之一，在形态分析研究中常作为检测器而与其它技术联用。 铅是最为重要的重金属污染元素之一，是环境、食品、生物、医药等诸多领域的重点监测对象。铅在自然界中不断迁移、转化，从而形成了不同的形态，具有迥然不同的环境行为和生物效应，但目前对铅的形态分析研究相比其它元素而言显得较为薄弱。据此本文立足于SPME与ICP-MS联用技术研究，以烷基铅形态为分析对象，设计不同的联用接口单元，建立适用于不同分析要求的SPME-ICP-MS联用对铅元素的形态分析方法，主要研究内容如下： 1、设计了集热解析和进样功能为一体的接口单元以实现SPME与ICP-MS联用对溶液中的四乙基铅进行采集与测定。利用碘单质在常温下稳定升华的物理特性，以引入碘蒸汽的方式，对联用系统的气路进行最佳化。SPME-ICP-MS联用对四乙基铅标准溶液进行测定，以采集峰面积的方式记录数据，所采用的测定方法线性范围为0.01 ng mL<-1>～5 ng mL<-1>，相对标准偏差为4.4％(0.05 ng mL<-1>，n=3)，对四乙基铅的检出限为0.009 ng mL<-1>。 所设计的热解析接口单元，提供了分析物快速解析过程与高效率的样品导入途径，实现了SPME与ICP-MS联用对挥发性有机金属形态(四乙基铅)的采集与检测。良好的分析性能，证实了SPME-ICP-MS联用技术用于元素形态测定的可行性。基于萃取过程和检测技术提供的对分析物的分离能力，该联用技术可适用已知结构的元素形态分析及多元素的形态同时分析。 2、设计了SPME与ICP-MS联用的双气路热解析接口单元，建立了SPME-ICP-MS联用对挥发性金属有机化合物的分析方法。双气路热解析接口单元将热解析出的分析物气溶胶与气动雾化的内标溶液气溶胶同步导入等离子体，以实现两者的同时检测。内标元素可以监控和校正分析信号的短期和长期漂移，提高分析的精密度。SPME-ICP-MS联用对四乙基铅测定的线性范围为0.05 ng mL<-1>～100 ng mL<-1>，相对标准偏差1.3％～6.6％(n=5)，检出限2 pg mL<-1>。所建立的方法用于合成水样中四乙基铅的测定，加标回收率93％～105％。 双气路接口的设计，为该联用技术引入恒定、均一的内标溶液提供了简便途径，内标物质与分析物在接口内混合，同步进入ICP-MS被检测。内标元素与分析元素具有相似的原子化/离子化效率和仪器响应，在相同的样品传输与检测条件下，内标元素信号可以用来监控和校正分析信号的短期及长期漂移，提高分析方法的精密度。 3、设计了具有分离功能的SPME与ICP-MS联用接口单元，实现SPME-ICP-MS联用对铅的不同挥发性有机形态同时进行测定。该接口具备热解析与分离功能，无需辅以专门的色谱仪器，由项空SPME同时萃取的四甲基铅与四乙基铅即可在100s内实现热解析、在线分离与检测。通过ICP-MS测定，两者检出限分别为23 ng L<-1>和12 ng L<-1>，在0.05μg L<-1>～100μg L<-1>范围内均具有较好的线性，相对标准偏差(5μg L<-1>，n=5)分别为9.8％、6.9％。 所设计的接口组件成功的实现了SPME与ICP-MS联用同时对单一元素的不同形态进行测定，由SPME同时萃取的四甲基铅与四乙基铅在没有增设专门的色谱仪器(GC或HPLC)的条件下得以在100s内被在线分离与检测。其理想的检测效果展示了直接将SPME与ICP-MS联用亦适用于单元素多形态同时测定，该联用技术可以更为完整的进行元素形态分析工作。所设计的接口组件具有进一步改进为小巧简便的ICP-MS进样单元的潜力，这种进样方法可使具有优良检测性能的ICP-MS更适应于进行有机金属分析以及生化分析等非传统无机元素分析。综上所述，本论文依次设计了三种SPME与ICP-MS联用的接口单元，所建立的SPME-ICP-MS联用进行元素形态分析的方法可分别满足不同的分析要求，并已成功用于环境样品中铅的形态分析。所建立的方法均具有操作简单、经济、灵敏度高、检出限低、选择性好等优点，显示了SPME-ICP-MS联用技术在元素形态分析领域的巨大应用潜力。