背景介紹：
光化學煙霧污染是當前范圍內的區域性空氣污染問題之一。主要是由對流層中的氮氧化物、揮發性有機物在特殊的氣象條件下（光照、無風或微風），經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。眾多研究表明，臭氧對人體、材料、農作物都有*的危害性。隨著城市化和工業化進程的加速，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嚴峻的大氣問題。
揮發性有機物（Volatile Organic Compounds，簡稱VOCs）在對流層光化學氧化循環中起到關鍵作用，是城市和區域二次氣態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。揮發性有機物組成復雜，通常可分為非甲烷碳氫化合物（Non-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。
GC5000儀器分析系統參考EPA PAMS標準設計，以揮發性有機物中的C2-C12碳氫化合物為監測目標，為相關部門監測臭氧前體物提供準確的具有代表性的長期資料；使空氣污染防治有關單位能夠客觀地掌握空氣質量狀況，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系，找到臭氧污染的成因，繼而研究出可行的防制策略。
關于PAMS：
PAMS是Photochemical Assessment Monitoring Stations的縮寫，中文名光化學評估監測站。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建立光化學評估監測站，全面監測臭氧及臭氧前體以了解臭氧污染發生的原因。
AMA GC5000系統構成：
GC5000型揮發性有機物在線色譜監測系統由德國AMA Instruments公司累積二十年的經驗開發、設計和制造，技術*，性能穩定，無需人員值守。
系統具有ppt級的高檢測靈敏度，參考EPA PAMS標準設計，針對臭氧前體物中C2-C12碳氫化合物的長期監測而進行了系統優化。
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量監測網中得到廣泛應用。另外，柏林、臺北、漢城的超級站也在使用這套系統。
北京、南京、廣州、天津、深圳等城市大氣環境監測系統已選用該套設備。同時，該套系統已應用于廣州亞運會大氣環境質量監測。
核心設備：
* 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動態校準器 （稀釋倍數2500倍）；
輔助設備：
* 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）；
* 數據計算機；
* 19’標準機柜；
相關功能：
為了用戶方便地了解儀器狀況，查看譜圖和數據，AMA軟件智能監控分析色譜的運行狀態，同時保存系統工作時期發生的有關監測、校準、斷電及其它事件記錄，方便用戶回溯系統狀態和數據質量。
通過網絡，用戶能夠遠程登錄系統界面，查看運行狀況。維護工程師可以遠程協助，提高系統維護效率。同時分析色譜的數據，備份到數據工控機（txt文件），防止儀器損壞導致原始數據丟失。
技術規范：
系統技術指標符合歐盟和EPA對大氣中臭氧前體物監測的規范要求
* 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。
技術特點：
精確控制采樣流量和樣品量：GC5000色譜使用質量流量計控制采樣流量，累加獲得樣品體積，可以避免環境壓力和溫度的影響。
兩級樣品富集技術（針對低碳組分）：兩級樣品富集技術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，同時峰形優秀。）
注：右側色譜圖中，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，避免富集模塊出現冷凍情況。適合無人值守的觀測站點長期運行;
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，為優秀分析眾多目標化合物提供保證。
全電動控件：系統內部采用全電動控件，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的因漏氣而造成的氣體損失。
性能參數:
GC5000 VOC色譜分析儀
功能：全天自動連續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)；
流量：10~50 ml/min（可調）；
質量流量控制計（MFC）控制；
采樣體積：200~800 ml（可調）；
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：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、參數規格、運行狀態等，可通過系統菜單完成各種參數的設定、編輯及結果處理等操作；
電源：220V 50HZ；
運行環境：
溫度：0~40°C（如果溫度超過溫度范圍，需要加裝空調）；
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)
流量：10~50 ml/min（可調）
質量流量控制計（MFC）控制
采樣體積：200~800 ml（可調）
富集：
富集柱：采樣溫度30°C，熱解析溫度350°C；
加熱速度：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、參數規格、運行狀態等，可通過系統菜單完成各種參數的設定、編輯及結果處理等操作；
電源：220V 50Hz；
運行環境：
溫度：0~40°C（如果溫度超過溫度范圍，需要加裝空調）；
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，實現對色譜系統的校準，稀釋倍數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%；
質量流量控制計（MFC）控制；
兩種（可選）工作方式：
（1）通過內部通訊路連接AMA色譜系統，由色譜系統軟件控制，可最多執行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，實現自主運行或通過外部數字I/O聯機遙控工作時，可最多執行5點自動校準或檢驗
電源：220V 50Hz；
運行環境：
溫度：0~40°C（如果溫度超過溫度范圍，需要加裝空調）；
相對濕度：5~95%，無冷凝；
外觀：19“，3H標準機箱，重量4 kg
系統應用：
南京信息工程大學大氣物理學院朱彬老師利用GC5000系統對大氣環境中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，而且在城市東北區域內，VOC濃度受到區域傳輸的影響，通過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。結果表明，在該區域內，有39%的VOC主要來源于車輛排放，溶劑的使用和工業來源占到36%。
