背景介紹：
光化學煙霧污染是當前范圍內(nèi)的區(qū)域性空氣污染問題之一。主要是由對流層中的氮氧化物、揮發(fā)性有機物在特殊的氣象條件下（光照、無風或微風），經(jīng)過一系列復雜的光化學反應，生成包括臭氧、過氧化物、醛及過氧乙酰硝酸酯等一系列二次污染物的過程。在這些二次污染物中，臭氧所占比重大。眾多研究表明，臭氧對人體、材料、農(nóng)作物都有*的危害性。隨著城市化和工業(yè)化進程的加速，自上世紀九十年代末至今，近地面高濃度的臭氧污染已成為我國大部分地區(qū)嚴峻的大氣問題。
揮發(fā)性有機物（Volatile Organic Compounds，簡稱VOCs）在對流層光化學氧化循環(huán)中起到關(guān)鍵作用，是城市和區(qū)域二次氣態(tài)污染物的重要前體物，直接或間接地控制光氧化劑的生成速度和效率，對大氣氧化潛勢有著重要影響。揮發(fā)性有機物組成復雜，通?？煞譃榉羌淄樘細浠衔铮∟on-methane hydrocarbons，簡稱NMHCs）、含氧有機物（Oxygenated Volatile Organic Compounds，簡稱OVOCs）及鹵代烴等幾大類，其中非甲烷碳氫化合物所占比重大。
GC5000儀器分析系統(tǒng)參考EPA PAMS標準設(shè)計，以揮發(fā)性有機物中的C2-C12碳氫化合物為監(jiān)測目標，為相關(guān)部門監(jiān)測臭氧前體物提供準確的具有代表性的*資料；使空氣污染防治有關(guān)單位能夠客觀地掌握空氣質(zhì)量狀況，尋找并建立完整的臭氧與其前體物及氣象條件間的相互關(guān)系，找到臭氧污染的成因，繼而研究出可行的防制策略。
關(guān)于PAMS：
PAMS是Photochemical Assessment Monitoring Stations的縮寫，中文名光化學評估監(jiān)測站。1990年通過了空氣清潔法修訂案(Clean Air Act Amendments)，同時EPA要求各州在臭氧污染嚴重地區(qū)建立光化學評估監(jiān)測站，全面監(jiān)測臭氧及臭氧前體以了解臭氧污染發(fā)生的原因。
AMA GC5000系統(tǒng)構(gòu)成：
GC5000型揮發(fā)性有機物在線色譜監(jiān)測系統(tǒng)由德國AMA Instruments公司累積二十年的經(jīng)驗開發(fā)、設(shè)計和制造，技術(shù)*，性能穩(wěn)定，無需人員值守。
系統(tǒng)具有ppt級的高檢測靈敏度，參考EPA PAMS標準設(shè)計，針對臭氧前體物中C2-C12碳氫化合物的*監(jiān)測而進行了系統(tǒng)優(yōu)化。
目前，GC5000系列已在德國、荷蘭、比利時、希臘、巴西、意大利、西班牙、韓國等國家的空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)中得到廣泛應用。另外，柏林、臺北、漢城的超級站也在使用這套系統(tǒng)。
北京、南京、廣州、天津、深圳等城市大氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)已選用該套設(shè)備。同時，該套系統(tǒng)已應用于廣州亞運會大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測。
核心設(shè)備：
* GC5000 VOC分析色譜 （目標化合物 C2-C5）；
* GC5000 BTX分析色譜 （目標化合物 C6-C12）；
* DIM200動態(tài)校準器 （大稀釋倍數(shù)2500倍）；
輔助設(shè)備：
* 氣源：高純氮、高純氫、壓縮空氣；
* 氣體預處理裝置，凈化載氣和助燃氣；
* PAMS 標準氣體（56種混合標樣, 1ppm）；
* 數(shù)據(jù)計算機；
* 19’標準機柜；
相關(guān)功能：
為了用戶方便地了解儀器狀況，查看譜圖和數(shù)據(jù)，AMA軟件智能監(jiān)控分析色譜的運行狀態(tài)，同時保存系統(tǒng)工作時期發(fā)生的有關(guān)監(jiān)測、校準、斷電及其它事件記錄，方便用戶回溯系統(tǒng)狀態(tài)和數(shù)據(jù)質(zhì)量。
通過網(wǎng)絡(luò)，用戶能夠遠程登錄系統(tǒng)界面，查看運行狀況。維護工程師可以遠程協(xié)助，提高系統(tǒng)維護效率。同時分析色譜的數(shù)據(jù)，備份到數(shù)據(jù)工控機（txt文件），防止儀器損壞導致原始數(shù)據(jù)丟失。
技術(shù)規(guī)范：
系統(tǒng)技術(shù)指標符合歐盟和EPA對大氣中臭氧前體物監(jiān)測的規(guī)范要求
* the VDI guideline 2100 of the EU guideline 2002/3/EC ，from February 12th 2002；
* the guidelines of the Technical Assistance Document EPA/600-R-98/161 of US EPA，from September 30th 1998。
技術(shù)特點：
精確控制采樣流量和樣品量：GC5000色譜使用質(zhì)量流量計控制采樣流量，累加獲得樣品體積，可以避免環(huán)境壓力和溫度的影響。
兩級樣品富集技術(shù)（針對低碳組分）：兩級樣品富集技術(shù)能夠提供高容量的樣品富集體積（對C2化合物的穿透體積大于800ml），以及樣品聚焦能力（保證色譜出峰分離度高，同時峰形。）
注：右側(cè)色譜圖中，編號分別為1-乙烷 ；2-乙烯；3-丙烷；
吸附管工作溫度>10°C：吸附管在樣品富集和聚焦階段的工作溫度高于10°C，避免富集模塊出現(xiàn)冷凍情況。適合無人值守的觀測站點*運行;
極性的反萃取柱作為預柱：極性的反萃取柱能夠截留環(huán)境空氣樣品中的高沸點有機物及水汽。避免目標化合物以外的高沸點物質(zhì)導致的分析周期延長；避免水汽引起色譜保留時間偏移導致的色譜峰識別錯誤。同時，被截留的物質(zhì)在分析周期里會被反向吹出預柱。
60m的毛細管色譜柱：長的色譜柱，能夠獲得的分離效率，為分析眾多目標化合物提供保證。
全電動控件：系統(tǒng)內(nèi)部采用全電動控件，相對于氣動控件，能有效降低儀器的維護量。同時避免了氣動閥門使用過程中可能出現(xiàn)的因漏氣而造成的氣體損失。
性能參數(shù):
GC5000 VOC色譜分析儀
功能：全天自動連續(xù)24h采樣，使用兩級富集，色譜柱進行分離，分析C2~C5有機物種；
量程范圍：0~300ppb；
檢出限：0.05ppb（丙烷為例）；
分析周期：30~60min；
采樣：
采樣時間：0~99min(可調(diào))；
流量：10~50 ml/min（可調(diào)）；
質(zhì)量流量控制計（MFC）控制；
采樣體積：200~800 ml（可調(diào)）；
富集：
雙極富集：
一級富集柱：采樣溫度15°C，熱解析溫度350°C；
二級富集柱：聚焦溫度20°C，熱解析溫度350°C；
加熱速度：大40°C/s；
色譜柱箱:
石英玻璃毛細管柱，長度30m~60m；
柱箱溫度范圍：40-210 °C；
升溫速率：1-25 °C/min（以1 °C/min增加）；
載氣：N2，99.999%，3bar；
FID-氫火焰離子化檢測器；
要求氫氣（H2）和助燃空氣供應；
氫氣，99.999%，3bar；
助燃空氣，99.999%，3bar；
校準：允許單點/多點校準；
輸出：智能顯示圖譜、參數(shù)規(guī)格、運行狀態(tài)等，可通過系統(tǒng)菜單完成各種參數(shù)的設(shè)定、編輯及結(jié)果處理等操作；
電源：220V 50HZ；
運行環(huán)境：
溫度：0~40°C（如果溫度超過溫度范圍，需要加裝空調(diào)）；
相對濕度：5~95%無冷凝；
外觀：19”×6 HU×600mm，標準機箱，重量35 kg；
GC5000 BTX色譜分析儀
功能：全天自動連續(xù)24h采樣，使用單級富集，色譜柱進行分離，分析C6~C12有機物種；
量程范圍：0~300ppb；
檢出限：0.03ppb（苯為例）；
分析周期：30~60min；
采樣：
采樣時間：0~99min(可調(diào))
流量：10~50 ml/min（可調(diào)）
質(zhì)量流量控制計（MFC）控制
采樣體積：200~800 ml（可調(diào)）
富集：
富集柱：采樣溫度30°C，熱解析溫度350°C；
加熱速度：大40°C/s；
色譜柱箱：石英玻璃毛細管柱，長度30m~60m；
柱箱溫度范圍：40-210 °C；
升溫速率：1-25 °C/min（以1 °C /min增加）；
載氣：N2，99.999%，3 bar；
FID-氫火焰離子化檢測器
要求氫氣（H2）和助燃空氣供應；
氫氣，99.999%，3 bar；
助燃空氣，99.999%，3 bar；
校準：允許單點/多點校準；
輸出：智能顯示圖譜、參數(shù)規(guī)格、運行狀態(tài)等，可通過系統(tǒng)菜單完成各種參數(shù)的設(shè)定、編輯及結(jié)果處理等操作；
電源：220V 50Hz；
運行環(huán)境：
溫度：0~40°C（如果溫度超過溫度范圍，需要加裝空調(diào)）；
相對濕度：5~95%，無冷凝；
外觀：19”×6 HU×600mm，標準機箱，重量35 kg；
DIM 200校準模塊
功能：
（1）在GC5000BTX色譜分析儀控制下，完成采樣、校準所需流路的切換；
（2）精確控制零氣和標準氣流量，實現(xiàn)對色譜系統(tǒng)的校準，稀釋倍數(shù)1～2500；
供應氣：
零氣（純凈空氣或氮氣），3 bar；
標準氣：3 bar；
樣品氣；
流量控制：
標準氣：2~100 ml/min；
零氣：100~5000ml/min；
精度：測量值±0.5%；
質(zhì)量流量控制計（MFC）控制；
兩種（可選）工作方式：
（1）通過內(nèi)部通訊路連接AMA色譜系統(tǒng)，由色譜系統(tǒng)軟件控制，可多執(zhí)行20點自動校準或檢驗
（2）加裝選配的獨立運行軟件或外部控制接口，實現(xiàn)自主運行或通過外部數(shù)字I/O聯(lián)機遙控工作時，可多執(zhí)行5點自動校準或檢驗
電源：220V 50Hz；
運行環(huán)境：
溫度：0~40°C（如果溫度超過溫度范圍，需要加裝空調(diào)）；
相對濕度：5~95%，無冷凝；
外觀：19“，3H標準機箱，重量4 kg
系統(tǒng)應用：
南京信息工程大學大氣物理學院朱彬老師利用GC5000系統(tǒng)對大氣環(huán)境中VOCs(C2-C12)進行分析，分析VOCs在不同的風向影響下，其濃度不同，并且不同的排放源對VOCs總量貢獻不同，VOC的濃度主要受風向的影響，表明VOC的初次排放來源于本地，而且在城市東北區(qū)域內(nèi)，VOC濃度受到區(qū)域傳輸?shù)挠绊懀ㄟ^對丙烯同系物和臭氧形成的潛在方法的評估。表明烯烴對臭氧的化學形成貢獻量為57%-58%，利用主成分分析/主成分受體模型分析。結(jié)果表明，在該區(qū)域內(nèi)，有39%的VOC主要來源于車輛排放，溶劑的使用和工業(yè)來源占到36%。
