气相色谱法观测本底大气中的甲烷和二氧化碳_secret
浅析气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃
浅析气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃
气相色谱法（Gas Chromatography, GC）是一种常用的检测废气中甲烷和非甲烷总烃的分析方法。
本文将对气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃的原理、仪器设备和操作步骤进行浅析。
气相色谱法是基于物质在固定相和流动相的相互作用下，经过色谱柱分离后，在检测器上产生信号的原理。
废气样品首先经过采样装置采集并预处理，然后通过气相色谱柱进行分离，最后由检测器检测和分析。
气相色谱仪设备包括进样口、色谱柱、载气系统和检测器。
进样口用于将废气样品引入色谱柱，色谱柱是分离废气中不同组分的关键部件，载气系统则用于将废气样品经过色谱柱，将不同组分分离开来，最后检测器用于对分离后的组分进行检测和信号输出。
在气相色谱分离过程中，柱填料的选择十分重要。
对于废气中的甲烷和非甲烷总烃的分析，一般选择具有较高分离效率和灵敏度的分离柱。
随着技术的发展，各种特殊分离柱的出现，使得气相色谱法在废气分析中的应用更加广泛。
操作步骤方面，首先需要将色谱柱装入仪器，并将柱温调至适宜的温度，然后进行载气系统的调试和进样装置的设置。
接下来，将经过预处理的废气样品通过进样口引入色谱柱，并进行分离。
分离完成后，通过检测器检测到信号，并进行数据处理和分析。
气相色谱法可以实现对废气中甲烷和非甲烷总烃的快速、准确、灵敏的检测。
它具有分离效果好、灵敏度高、精确度高、重复性好等优势。
在废气处理和环境监测领域得到广泛应用。
浅析气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃
浅析气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃
气相色谱法是一种重要的分离和分析技术，在环境保护领域中得到了广泛应用。
本文将从气相色谱的基本原理、操作方法及参数设置、样品准备等方面进行浅析，重点讲述气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃。
一、气相色谱法原理
气相色谱法是将分离柱内的载气作为流移相，将待测物质以气态形式注入柱内，在柱内不同介质的相互作用下，待测物质被分离并逐一传输到检测器，从而得到样品组成的定量分析结果。
二、操作方法及参数设置
1. 柱型选择：一般适用于检测非极性化合物的是直链烷烃和环烃，如HP-1、HP-5、DB-1、DB-5等；而检测极性化合物，如醇类、酸类、酮类等则需要选择极性柱，如DB-Wax 等。
2. 载气选择：一般采用氢气、氦气和氮气等不易与待测物质发生反应的惰性气体，其中以氢气最优。
3. 柱温设置：不同的柱型和待测物质具有不同的最佳柱温，一般可先从较低的温度开始，再逐级增加温度进行测试，最后找到最佳工作温度。
4. 检测器选择：常用的检测器有火焰离子化检测器、电子捕获检测器、氧化物检测器等。
5. 分析参数设置：主要包括流速、进样量等，流速的设置应遵循“越快越好”的原则；进样量的设置应考虑样品浓度、检测灵敏度等多个因素。
三、样品准备
样品准备是影响气相色谱分析结果的一个重要环节，其主要是为了避免样品中含有的杂质干扰和进样量不均匀引起的误差。
其中最主要的是通过气体扩散中的前处理方法，将废气抽取搜集到固定的样品罐中，并通过Seph-Pak C18定向吸附法去除杂质，最后进行总量分析。
结论：。
关于气相色谱法检测废气中甲烷、非甲烷总烃的问题探究
关于气相色谱法检测废气中甲烷、非甲烷总烃的问题探究摘要：气相色谱法检测废气中的甲烷、非甲烷总烃，应用甲烷作为标准参考气体较为合适，与丙烷比较，对非甲烷总烃的定量没有较大差别，且时间上明显缩短，提升了作业效率；在仪器配置上，建议采用双柱配置的气相色谱，一次进样做完所有分析，效率更高，而且能够有效提高实验结果的准确性；手工配制方法尽管有些麻烦，但也能较好的满足实验要求，且成本更低；与毛细管柱相比来说，填充柱的检出限尽管稍差，但成本更低，已经能够满足实验要求；在样品采集环节，污染源具有负压时，需要选用动力采样，而其余情况以及无组织排放，采用玻璃注射器采集，再注入惰性气袋存放即可，这样不但提高了采集效率，而且更加方便运送，气密性也很好，方便保存。
关键词：气相色谱法；甲烷；非甲烷总烃甲烷是最简单的有机物，主要用于燃料及炭黑、氢等的生产。
研究发现，甲烷的温室效应明显，是二氧化碳的二十五倍。
非甲烷总烃一般指的是除甲烷外的一切可挥发的碳氢化合物及衍生物。
空气中的烃类主要来自于车辆尾气排放、工业生产、燃烧过程等，烃类含量高，就表明空气中的有机污染物较多，达到一定比例，不仅会对人们的身体健康造成危害，还会经过光化学反应生成危害更大的光化学烟雾。
所以，为了降低温室气体的排放以及空气污染，对空气中的甲烷、非甲烷总烃进行检测与管理极为必要。
一、实验部分（1）仪器选择。
气相色谱仪：安捷伦7820A，编号S001-1C。
测定条件：进气阀，0.01mm开启，0.5mm关闭；检测器，氢焰离子化检测器（FID），检测器温度，280℃；色谱柱，玻璃微球填充柱1m、GDX-502填充柱3m；柱流量，恒压10psi；柱箱温度，70℃，保持2.0min。
（2）标准参考气体。
通过研究国内外相关标准，发现对标准参考气体的选择存在不同。
对不同标气在检测器上的响应差别及其分析效率进行比较。
（3）样品保存。
样品保存的容器一般包括：玻璃注射器、真空瓶、苏码罐、惰性气袋等。
气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃的问题探析
气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃的问题探析
废气中甲烷和非甲烷总烃是什么？甲烷是一种常见的天然气，主要由碳氢化合物组成；非甲烷总烃是指除甲烷外的其他碳氢化合物的总和，包括乙烷、丙烷、丁烷等。
这些化合
物在废气中存在，是由于燃烧过程中产生的副产品。
气相色谱法是一种基于样品在气相中的分配行为的分析方法。
它利用气相色谱仪的分
离柱将混合物中的化合物分离，并通过检测器的信号输出来确定分析物的种类和浓度。
气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃存在一些问题。
首先是选择合适的分离柱。
废
气中甲烷和非甲烷总烃的种类繁多，需要选择具有良好分离效果和分析速度的分离柱。
常
用的分离柱有石英毛细管柱和填充柱，它们的选择应根据样品的性质和分析要求来确定。
废气中甲烷非甲烷总烃的测定需要适当的前处理方法。
废气中的甲烷和非甲烷总烃的
浓度较低，需要进行富集处理才能达到检测的要求。
常用的富集方法有冷浓缩和吸附浓缩等，这些方法可以提高样品的浓度，提高检测的灵敏度。
废气中的其他成分的干扰也是一个重要问题。
废气中除了甲烷和非甲烷总烃外，还有
一些其他成分，如水蒸气、二氧化碳等，它们可能对甲烷和非甲烷总烃的测定结果产生干扰。
在进行样品处理和分析时，需要考虑采取适当的去除和修饰方法，以避免这些干扰。
气相色谱法是一种有效的方法用于废气中甲烷和非甲烷总烃的测定。
在实际应用中，
需要根据具体情况选择合适的分离柱，并合理选择前处理方法和消除干扰的手段，以提高
分析的准确性和可靠性。
环境空气总烃的测定(甲烷、CO2)
Ambient air-Determination of total hydrocarbons-Gas chromatographic m ethod本标准适用于空气中总烃的测定。
本方法用注射器采集空气样品，以带氢火焰离子化检测器的气相色谱仪直接进行测定。
样品经过空柱或玻璃珠阻尼柱导入检测器，测定总烃含量。
1 适用范围1.1 本标准适用于空气中总烃的测定。
1.2 本方法用注射器采集空气样品，以带氢火焰离子化检测器的气相色谱仪直接进行测定。
样品经过空柱或玻璃微珠阻尼柱导入检测器，测定总烃含量。
1.3 方法检测范围：所用的仪器不同，方法的测定范围不同。
总烃测定下限为0.14mg／m3。
以氮气为载气测定空气中总烃含量时，总烃峰中包括氧组分，因样品中氧对响应值有效应，在此，采用除烃净化空气求出空白值，从总烃峰中扣除氧组分值。
2 定义总烃：氢火焰检测器所测的碳氢化合物(Cl～C8)为总烃，以甲烷计。
3 试剂和材料3.1 载气和辅助气体3.1.1 氮气：99.9％的纯氮。
用装有5A分子筛净化管净化。
3.1.2 氢气：99.9％。
用装有硅胶和活性炭净化管净化。
3.1.3 空气：由高压钢瓶或用无油空气压缩机供气，用装有硅胶和活性炭净化管净化。
3.1.4 净化空气：经除烃的净化空气装置处理(详见附录A)。
3.2 制备色谱柱使用的试剂和材料3.2.1 制备色谱柱和填充物参考4.3条的有关内容。
3.2.2 色谱标准物：以氮气为底气7.1mg／m3(10ppm)左有的甲烷标准气体。
4 仪器4.1 仪器：配有氢火焰离子化检测器的气相色谱仪。
4.1.1 仪器主要部件：带有氢火焰离子化检测器，附带柱加热炉，温度调节器，注入口加热器，检测器加热器及相应的温度调节器，放大器等。
4.1.2 控制载气的压力表、流量计和辅助气体的指示流量计。
4.2 进样器：仪器自带不锈钢进样口或六通阀，1ml定量管。
4.2.1 注射器：1ml、5ml、50ml、100ml注射器若干个。
气相色谱法测定环境空气中的甲烷
器、 ３９ ＨＰ ３ ６积 分 仪 、 通 阀 ， 量 管 、 ０ 六 ２ ｍＩ 定 １ ０ｍＩ
玻璃 注 射器 、 箔 采气 袋 、 量 注射 器 、 铝 微 氢气 发 生 器 、 高纯 氮 气 、 瓶 空 气 、 钢 甲烷 标 准 气 （ ． ４ ｍｇ ｍ。 大 ７ １ ／ ，
摘 要 ：环 境 空 气 中 的 甲烷 经 Ｔ Ｘ一２碳 分 子 筛 柱 分 离 后 ， 氢 火 焰 离 子 化 检 测 器 测 定 ， 保 留 时 间 定 性 ， 面 积 定 Ｄ ０ 用 以 峰
量 ， 最 小 检 出 限 为 ０ ２ｍｇ ｍ 其 ． ／ ． 关 键 词 ： 相 色 谱 ； 烷 ； Ｘ一２ 氢 火 焰 离 子 化 检 测 器 气 甲 ＴＤ ０ ；
Ｃ 的 测 定 ， 测 定 甲烷 时 无 需 使 用 催 化 装 置 ， Ｏ 在 因 此 ， 温 的选 择非 常关 键． 别 选择 了 ７、０ 柱 分 ０ １ ０和 １ ０ Ｃ做对 比试验 ， ３ 结果 表 明 １ ０ ｈ 最佳 柱 温 ． ３ Ｃ为 气 化室 温 度 ：３ Ｃ［． １ ０． ２ 检测 器 温 度 ：３ ＿Ｌ ． ］ １ ０ Ｃ ２ ］ 载气 及 流速 ： 载气 使 用高 纯 氮气 ， 验 中分别 选 试
连光 明化工 研 究所 产 品） ．
１ ２ 色谱 条 件 ．
色谱 柱 ： ＴＤＸ ０ 一 ２碳 分 子 筛 柱 ， ２ ｍ、 径 ３ 长 内 ｍｍ， 色谱 柱 在 使 用 前 需 在 ２ ０ Ｃ下 老 化 到 基 线 平 ０ 直止 ． 温 ： 柱 由于 ＴＤ ０ Ｘ一２碳 分 子筛 柱 原先 经 常用 于
对气相色谱法测定大气中的CO、CO2以及低级烃类物质相关思考
对气相色谱法测定大气中的CO、CO2以及低级烃类物质相关思考发布时间：2021-04-16T06:30:14.767Z 来源：《云南电业》2020年9期作者：吕延雷[导读] 目前，我国对空气质量高度重视，并相继研发了多种空气质量检测方法和设备，其中气相色谱技术在气体检测方面应用广泛，并且能够高效实现对复杂成分混合物的检测。
本文首先分析了大气中CO、CO_2以及低级烃类物质检测的意义，其次阐述了气相色谱法的概念，最后对气相色谱技术的实际应用进行了总结。
吕延雷（南京诚志清洁能源有限公司）摘要：目前，我国对空气质量高度重视，并相继研发了多种空气质量检测方法和设备，其中气相色谱技术在气体检测方面应用广泛，并且能够高效实现对复杂成分混合物的检测。
本文首先分析了大气中CO、CO_2以及低级烃类物质检测的意义，其次阐述了气相色谱法的概念，最后对气相色谱技术的实际应用进行了总结。
关键词：气相色谱法；CO、CO2；低级烃类物质；思考1、气相色谱法检测的意义工业制造业、农业的迅速发展，对大气造成了严重的损害，除此之外，还包括化学产业气体对大气环境的影响，其中主要气体包括有CO、CO2、乙烯（C：H。
）和乙炔（C：H：）等物质，在工业石油化工行业普遍存在，是通过催化裂解或柴油转变等方式产生的，其中包含了多种气体可以引发温室效应，对生态循环系统造成了一定的影响。
乙烯、乙炔对农业土壤产生作用，存在两者气体对反硝化过程有着一定的作用。
目前，农业发展遵循增碳减排理念，需要对大气环境进行净化处理，并采取一定的预防范和控制措施，因此，对大气中的CO、CO2以及低级烃类物质的测定越来越迫切。
气体测定方法也存在很多，每个测定原理都是借助不同气体的物理和化学性质，在大气中气体含量少的情况下，使用燃烧法或吸收法来测定存在一定的便捷，面对微量气体的测定课可以使用量热法或化学法，在气体含量多的情况下不宜使用以上方法。
气相色谱法以气体作流动作为测定依据，可以对气体含量多的大气进行色层分离分析，且具有分析时间短、误差小、灵敏度高、操作简单等优势[1]，不同气体在气相色谱所流出的时间不同，为不同气体的分离做出了铺垫，根据色谱图中的出峰时间进行了解不同气体的不同性质，另外，在气相色谱法中，可以以色谱峰的高低和面积作为参考依据，对不同气体进行定量分析。
浅析气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃
浅析气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃气相色谱法是一种常用的分析化学方法，它通过分离和检测气体混合物中各种化合物的浓度，广泛应用于环境监测、石油化工、食品安全等领域。
本文将从测定废气中甲烷、非甲烷总烃的意义、气相色谱法的原理和应用、样品处理及分析方法等方面进行浅析，以期更好地了解和应用气相色谱法于废气监测中。
一、测定废气中甲烷、非甲烷总烃的意义废气中甲烷、非甲烷总烃的检测是环境监测中的重要任务之一。
甲烷是一种温室气体，对全球气候变化具有重要影响，而非甲烷总烃则是空气污染的主要成分之一。
测定废气中甲烷、非甲烷总烃的含量，对环境保护和生态平衡具有重要意义。
二、气相色谱法的原理和应用气相色谱法是一种高效、快速、准确的分离和分析方法，它通过将混合气体样品分离为单一化合物，并通过检测器进行检测，从而得到各种化合物的浓度和峰面积，进而计算出各种化合物的含量。
气相色谱法的原理是利用气相色谱柱对混合气体中的各种成分进行分离，然后通过检测器对各种成分进行检测和定量。
在气相色谱法中，常用的色谱柱有各种类型的毛细管柱和填充柱，检测器有火焰离子化检测器（FID）、热导检测器（TCD）等。
色谱法可以对废气中的甲烷、非甲烷总烃进行快速准确地测定，具有较高的灵敏度和分辨率，广泛应用于环境监测领域。
三、样品处理及分析方法在进行气相色谱法检测废气中甲烷、非甲烷总烃时，需要对废气进行样品处理和分析方法选择。
对于废气样品的采集要选择适当的采样方法，保证样品的代表性和准确性。
常用的采样方法有罐式采样、袋式采样、毛细管采样等。
进行样品的前处理。
废气中的杂质和水分会对色谱分析造成干扰，需要对样品进行适当的前处理。
通常采用吸附管吸附、气相色谱前处理仪器预处理等方法。
选择适当的气相色谱仪及检测器进行分析。
不同类型的气相色谱仪和检测器适用于不同的样品和分析目的。
在选择仪器时需要考虑样品的成分、测定的灵敏度、准确性等因素。
在进行样品分析时，需要严格控制色谱仪的操作条件，包括进样量、色谱柱温度、流速、检测器温度等参数。
气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃的问题探析
气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃的问题探析气相色谱法是一种常用的废气分析方法，可以用于检测废气中的甲烷和非甲烷总烃。
该方法基于气体分子的相对大小和极性的不同特性，通过气相色谱柱对废气样品进行分离，再通过检测器进行定量分析。
气相色谱法检测废气中甲烷和非甲烷总烃的过程中存在一些问题，需要注意和解决。
其中主要包括以下几个方面：1. 样品前处理废气中甲烷和非甲烷总烃浓度通常很低，需要进行前处理才能使其浓度达到分析所需的水平。
常用的前处理方法包括吸附、净化、浓缩等。
吸附法一般采用活性炭、分子筛等吸附剂，可以去除废气中的水和二氧化碳等干扰物质，同时也能浓缩分离甲烷和非甲烷总烃。
净化法主要是通过化学反应去除废气中的有机物和硫化物等污染物，使样品更加纯净。
浓缩法则是将样品通过换热器和冷凝器使其浓缩，提高检测灵敏度。
2. 色谱柱选择选择合适的气相色谱柱是进行甲烷和非甲烷总烃分析的关键之一。
一般情况下，选择具有良好分离能力和较短保留时间的色谱柱。
对于甲烷和非甲烷总烃的分离，可以采用HP-INNOWAX色谱柱或DB-WAX色谱柱等。
同时还需注意选择适当的柱长和内径，以及适当的流速和温度控制，以保证良好的分析结果。
3. 检测器选择气相色谱法常用的检测器包括火焰离子化检测器（FID）、热导检测器（TCD）等。
FID 是一种灵敏度高、稳定性好、响应速度快的检测器，常用于检测C1-C5烃类。
TCD则是一种检测器响应广泛，通用性强，但不够灵敏，常用于检测C1-C10烃类。
对于甲烷和非甲烷总烃的分析，一般采用FID检测器，具有较好的分析效果。
4. 校准和质量控制在进行样品检测之前，需要进行校准和质量控制。
校准通常采用标准气体混合物进行，以保证检测器的准确度和灵敏度。
质量控制则是通过加入控制样和盲样等方式进行，以评估分析的准确度和可靠性。
综上所述，气相色谱法检测废气中甲烷和非甲烷总烃可以达到较好的分析结果，但需要注意前处理、色谱柱选择、检测器选择、校准和质量控制等方面的问题。
气相色谱法测定混合气体中一氧化碳、二氧化碳、甲烷含量
研究与开发化 工 设 计 通 讯Research and DevelopmentChemical Engineering Design Communications·124·第45卷第1期2019年1月1 前言气体含量测定和分析方法的基本依据是其物理或化学性质，应用最为普遍的是通过化学法来测定气体含量。
通常情况下，可以利用燃烧法或吸收法来测定高于1%的常量气体含量，通过量热法或化学法来测定微量气体的含量[1]。
但若混合气体中组成成分较多时，采用化学法、吸收法或量热法来测定气体含量准确度较低，分析时间较长且操作性较差，误差较大。
气相色谱法是利用气体作流动相的色层分离分析方法。
试样被载气带入色谱柱中，由于各组分从色谱柱中流出时间的差异可以实现彼此分离。
采用检测器和数据处理系统，根据色谱图中的出峰时间可对气体进行定性分析；根据色谱峰的高低和面积可对气体进行定量分析。
2 实验部分2.1 试剂与仪器气相色谱仪（日本岛津GC-7AG ），配置FID 检测器、气体十通进样阀和CIA 数据处理系统。
试剂包括医用三氧化二铝，碳酸钠以及硝酸镍。
一氧化碳、二氧化碳、甲烷标准气体，采购于大连大特气体有限公司，一氧化碳、二氧化碳和甲烷标准气体摩尔分数分别为4.89×10-4，20×10-4，9.68×10-4。
2.2 气相色谱条件1号色谱柱为1m ×3mm 不锈钢色谱柱，内部填充有80目TDX ，2号色谱柱为Porapak Q 色谱柱，柱温箱温度为55℃，甲烷转化温度为375℃，进样2mL ，检测器温度为210℃，氮气流速约25mL/min ，氢气流速为45mL/min ，空气流速为400mL/min 。
2.3 实验原理混合气体在气相色谱仪上进样后，由于不同的气体组分在色谱柱固定相和载气上的吸附能力具有较大的差异，气体组分在载气相和固定相之间反复吸附和解吸附，在经过1号色谱柱和2号色谱柱重复分配的过程即可以实现彼此分离，依照分离时间的先后次序依次进入氢火焰离子检测器进行检测，根据标准气体的相对保留时间来确定混合气体中的一氧化碳、二氧化碳、甲烷，并以外标法来计算混合气体中一氧化碳、二氧化碳、甲烷的含量。
采用气相色谱对温室气体进行同时分析
采用气相色谱对温室气体进行同时分析摘要安捷伦科技公司已开发出基于Agilent 7890A GC 系统的两种分析方法，用于对空气样品中的甲烷(CH 4)、二氧化碳(CO 2) 和一氧化二氮(N 2O) 进行同时分析。
每个系统都具有其独特的性能，以满足温室气体分析的不同要求。
并且两个系统都能够很容易地扩展到检测六氟化硫(SF 6)。
两种方法的检测结果都证明可以为所需的分析提供高灵敏度和优异的重现性。
作者Chunxiao Wang Agilent Technologies 412 YingLun RoadWaigaoqiao Free Trade Zone Shanghai 200131China应用环境引言二氧化碳(CO 2)、甲烷(CH 4) 和一氧化二氮(N 2O) 被认为是地球大气中的主要温室气体。
这些气体吸收大气中的热量，从而对地球温度造成影响。
对温室气体不间断地测量为追踪气体排放趋势及对抗地球气候变化提供了有意义的信息。
从2010年1月1日起，美国环保署要求温室气体排放量大的机构在新的报告系统下采集温室气体的数据。
[1]。
安捷伦科技公司已开发出Agilent 7890A GC 系统的两种不同配置，用于分析温室气体。
这两个系统也可以用于分析目的分析物包括CH 4, N 2O 和CO 2 等气体的其他样品，例如土壤气体分析或植物呼吸研究[2]。
方法1: SP1 7890-0468Agilent 7890A GC 系统配备了使用两个检测器（火焰离子化检测器和微池电子捕获检测器）的单通道，用于分析空气样品中的CO 2、CH 4、N 2O 和SF 6。
配备了火焰离子化检测器的甲烷转化器可以分析低浓度CO 2。
方法2: SP1 7890-0467Agilent 7890A GC 系统配备了使用三个检测器（火焰离子化检测器、热导检测器和微池电子捕获检测器）的两个独立通道，用于分析空气样品中的CO 2、CH 4、N 2O 和SF 6。
气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃的问题探析
气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃的问题探析一、引言随着工业的快速发展和城市化进程的加快，废气排放成为了环境保护领域的一个严重问题。
废气中的甲烷、非甲烷总烃等有机物的排放不仅严重影响着大气环境的质量，同时也对人体健康和生态系统造成了不可忽视的危害。
对废气中甲烷、非甲烷总烃等有机物的准确、快速、高效检测成为了环境监测工作的重要内容。
气相色谱法是一种基于气体对样品中化合物的分离和检测的分析方法，具有分离效率高、检测灵敏度高、样品制备简单等优点，因此被广泛应用于环境监测领域。
本文将通过探析气相色谱法在废气中甲烷、非甲烷总烃检测中的应用问题，以期为相关研究和实践提供一定的参考和借鉴。
二、气相色谱法检测废气中甲烷、非甲烷总烃的原理气相色谱法是一种分离分析方法，其基本原理是利用气体载气将样品中的化合物分离开来，再通过检测器对不同化合物进行定性、定量分析。
在气相色谱法中，不同的化合物会根据其在固定相中的相互作用力而被分离，最终达到分离和检测的目的。
三、气相色谱法在废气中甲烷、非甲烷总烃检测中的应用问题1. 样品预处理问题废气中的甲烷、非甲烷总烃含量通常十分微量，因此在气相色谱法检测前需要进行样品的预处理，包括采集、富集、净化等步骤。
样品预处理的过程中会受到废气成分复杂性、采集操作误差等因素的影响，导致样品的预处理不完全或者样品损失，从而影响后续的检测结果的准确性。
2. 分离效果不佳问题气相色谱柱是气相色谱法中的重要组成部分，其分离效果好坏直接影响检测结果的准确性。
由于废气中的甲烷、非甲烷总烃含量低，化合物种类复杂，分子结构相似等因素的影响，会导致气相色谱柱的分离效果不佳，化合物无法完全分离，甚至出现凝聚现象，从而影响了后续的检测结果。
3. 检测器的选择与性能问题气相色谱法中常用的检测器包括质谱检测器、火焰光度检测器、热导检测器等，这些检测器各有优劣。
在废气中甲烷、非甲烷总烃的检测中，需要选择适合的检测器，并对其性能进行优化，以保证检测结果的准确性和稳定性，检测器的选择与性能优化对操作人员的要求较高，操作参数的选择和优化需要一定的经验和技术支持。
沼气中甲烷和二氧化碳的测定.气相色谱法
我们要探讨的是如何使用气相色谱法来测定沼气中的甲烷和二氧化碳。
沼气是一种由多种气体组成的混合物，其中主要包含甲烷、二氧化碳和氮气等。
我们的目标是使用气相色谱法来分离并测定其中的甲烷和二氧化碳的含量。
气相色谱法是一种常用的分离和分析技术，它基于气体在色谱柱中的吸附和解吸特性来进行分离。
各组分在色谱柱中的移动速度不同，因此我们可以根据它们离开色谱柱的时间来识别它们。
通过使用适当的检测器，我们可以定量地测量每个组分的浓度。
对于甲烷和二氧化碳的测定，我们通常使用内标法来进行定量。
内标法是在样品中加入一种已知浓度的内标气体，这种气体不会干扰待测气体的测定。
通过比较内标气体和待测气体的峰面积，我们可以得到待测气体的真实浓度。
公式如下：
待测气体浓度 = (待测气体峰面积 / 内标气体峰面积) × 内标
气体浓度
根据示例数据，我们计算得到甲烷的浓度为：2.5。
因此，通过气相色谱法，我们可以得到沼气中甲烷和二氧化碳的浓度。
气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃的问题探析
气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃的问题探析气相色谱法（Gas Chromatography，GC）是一种常用于分离和定量分析化合物的技术。
在废气监测中，气相色谱法被广泛应用于测定废气中的甲烷（CH4）和非甲烷总烃（NMHC）含量。
本文将探讨气相色谱法检测废气中甲烷和非甲烷总烃的问题。
对于甲烷和非甲烷总烃的测定，常用的气相色谱柱是聚硅氧烷柱（Polydimethylsiloxane，PDMS）或聚二甲基硅氧烷柱（Polydimethylsiloxane，PDMS）。
这种柱能够实现对甲烷和非甲烷总烃的高分辨率分离，且具有良好的耐高温性能，适合于废气样品的分析。
气相色谱法测定废气中甲烷和非甲烷总烃的关键问题是样品的预处理和柱温的选择。
废气样品中的甲烷和非甲烷总烃是以气体形式存在的，因此需要将废气样品进行静态或动态采样，并通过适当的方法将其转移为液体形式，例如吸附在吸附剂上。
常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等。
然后，液体样品可以通过进样器进入气相色谱仪进行分析。
在柱温选择方面，甲烷和非甲烷总烃的沸点不同，因此需要选择适当的柱温以实现其有效分离和定量。
一般情况下，柱温选择在30-40°C的范围内。
如果柱温太低，甲烷和非甲烷总烃的分离效果较差；如果柱温太高，可能会导致柱填料的脱活和柱内物质的裂解，从而影响分析结果。
在实际应用中需要通过实验确定最佳的柱温。
气相色谱法检测废气中甲烷和非甲烷总烃还需注意背景干扰物的排除。
废气样品中可能含有其他化合物，如水、二氧化碳等。
这些化合物可能会影响甲烷和非甲烷总烃的测定结果。
在分析过程中需采取适当的操作，如通过干燥管去除水分、使用分子筛柱去除二氧化碳等，以减小背景干扰。
气相色谱法是一种可靠、高效的方法，可用于废气中甲烷和非甲烷总烃的检测。
在实际应用中，需注意样品的预处理、柱温的选择和背景干扰物的排除等问题。
通过合理操作和实验证明，气相色谱法可以准确、快速地测定废气中甲烷和非甲烷总烃的含量。
气体中甲烷、氧化亚氮和二氧化碳浓度测定——气相色谱法
1气体中甲烷、氧化亚氮和二氧化碳浓度测定——气相色谱法1范围本标准规定了气体中甲烷、氧化亚氮和二氧化碳浓度测定相关的术语和定义、测量仪器、测量步骤、浓度计算等技术要求。
本标准适用于指导碳排放监测领域和碳核查领域的检测人员测定各类气体样品中的二氧化碳（CO 2，浓度<1%）、甲烷（CH 4，浓度<20μmol mol -1）和氧化亚氮（N 2O，浓度<2μmol mol -1）的浓度。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后修订版均不适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。
专利ZL 201010162476.7一种对大气中N 2O 浓度的测量系统和方法GB/T 31705-2015气相色谱法本底大气二氧化碳和甲烷浓度在线观测方法GB/T 31709-2015气相色谱法本底大气二氧化碳和甲烷浓度在线观测数据处理方法3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1二氧化碳浓度concentration of carbon dioxide气体中二氧化碳气体的摩尔分数或体积分数，单位为μmol mol -1或μL L -1。
3.2甲烷浓度concentration of methane气体中甲烷气体的摩尔分数或体积分数，单位为μmol mol -1或μL L -1。
3.3氧化亚氮浓度concentration of nitrous oxide （分子式N 2O）气体中氧化亚氮气体的摩尔分数或体积分数，单位为µmol mol -1或µL L -1。
3.4标准气体standard gas底气为干洁空气、合成空气或高纯氮气，已知浓度的甲烷、氧化亚氮或二氧化碳气，其单一或三种混合气体。
3.5气相色谱法gas chromatography method2利用试样中各组分在色谱柱中的气相和固定相间的分配系数不同，当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组分就在其中的两相间进行反复多次的分配（吸附－脱附－放出）由于固定相对各种组分的吸附能力不同（即保存作用不同）,因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器，产生的离子流信号经放大后，在记录器上描绘出各组分色谱峰的分析方法。
浅析气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃
浅析气相色谱法检测废气中甲烷非甲烷总烃
气相色谱法是一种常用的分析方法，可以用于测定废气中甲烷和非甲烷总烃的含量。
该方法基于样品中化合物在固定相和流动相之间相互分配的原理进行分析。
在气相色谱法中，废气样品首先被收集并预处理，常见的预处理方法包括冷凝和吸附。
冷凝可以使废气中的水蒸气和有机溶剂冷凝成液态，从而减少对仪器的影响。
吸附则是利
用吸附剂将废气中的有机化合物吸附到固定相上，从而去除干扰物质。
处理后的样品进入气相色谱仪进行分离和检测。
气相色谱仪主要由进样器、色谱柱和
检测器组成。
在进样器中，样品被气态载体气体带入进样口，并进入色谱柱。
色谱柱通常
由一些固定相填充而成，不同化合物在色谱柱中会以不同的速率进行分离。
通过检测器检
测样品中不同化合物的信号强度，并通过计算和比较峰面积，确定甲烷和非甲烷总烃的含量。
气相色谱法检测废气中甲烷和非甲烷总烃的优点包括高分辨率、灵敏度高和分析速度快。
该方法还可以进行自动化和在线分析，对大量样品进行高效分析。
气相色谱法也存在一些限制。
样品的预处理过程可能引入一些误差，如温度变化、样
品损失等。
色谱柱的选择和调整可能需要一些经验和专业知识。
在样品中存在复杂的化合
物混合物时，可能需要对某些化合物进行定性和定量分析。
气相色谱法是一种常用的分析方法，可以有效地检测废气中甲烷和非甲烷总烃的含量。
在实际应用中，需要根据具体情况选择适当的色谱柱和检测器，并进行严格的预处理和仪
器校准，以确保分析结果的准确性和可靠性。
双通道气相色谱法观测本底大气中的CH-sub-4-_sub-、CO、N-sub-2-_sub-O和SF-sub-6-_sub-_1
第30卷第1期2010年1月环 境 科 学 学 报 A cta Scientiae C ircu mstantiaeV o.l 30,N o .1Jan .,2010基金项目:国家自然科学基金(No .40775078);公益性行业科研专项(N o .GYHY200806026);国家科技基础条件平台子项目(No .2005DKA10602)Supported by t h eNati onalNatural Science Foundation of Ch i na (No .40775078),t he NationalNon -p rofitResearch Project to S erve the Pub lic Interest (N o .GYHY200806026)and t he Environm en t Bu il d i ng f or S &T Industries (No .2005DKA10602)作者简介:方双喜(1979 ),男,博士,E m ai:l fangs x @ca m s .c m a .gov .cn;*通讯作者(责任作者)B i ography :F ANG Shuangxi (1979 ),m al e ,Ph.D .,E m ai:l f angs x @ca m s .c m a .gov .cn ;*Corres pond i ng aut hor方双喜,周凌晞,张芳,等.2010.双通道气相色谱法观测本底大气中的CH 4、CO 、N 2O 和SF 6[J].环境科学学报,30(1):52-59Fang S X ,Zhou L X ,Zhang F ,et al .2010.Dual channelGC s yste m f orm eas u ri ng background at m os pheri c CH 4,CO ,N 2O and SF 6[J ].Acta S ci en tiae C ircum stan tiae ,30(1):52-59双通道气相色谱法观测本底大气中的CH 4、CO 、N 2O和S F 6方双喜*,周凌晞,张芳,姚波,张晓春,臧昆鹏,许林,刘立新,温民,顾帅中国气象科学研究院,中国气象局大气成分观测与服务中心,中国气象局大气化学重点开放实验室,北京100081收稿日期:2009 03 20 修回日期:2009 06 04 录用日期:2009 10 13摘要:在商用Agilent 6890N 气相色谱仪基础上,通过自组装、集成及调试,在青海瓦里关全球大气本底站建立了双通道气相色谱在线观测系统,以实现同时高精度分析本底大气中的CH 4、CO 、N 2O 和SF 6.同时,利用保留时间定性,用峰高定量CH 4、CO 和SF 6,用峰面积定量N 2O,对体积分数分别为2000.3 10-9、199.8 10-9、320.04 10-9和5.9 10-12的CH 4、CO 、N 2O 和SF 6混合标气重复进样110次,分析时每隔3个未知样品穿插分析1个标气,以保证分析结果的可靠性.该站试运行期间的数据表明,该系统分析CH 4、CO 和SF 6的稳定性较好,能满足清洁本底大气高精度、高准确度分析要求,分析结果的相对标准偏差(RSD )分别为0.04%、0.50%、0.08%和1.80%.关键词:气相色谱法;本底大气;在线观测;温室气体文章编号:0253 2468(2010)01 52 08 中图分类号:X511 文献标识码:ADual channelGC syste m for m easuri ng background at m ospheric CH 4,CO,N 2O and SF 6F ANG Shuangx i *,Z HOU L i n gx,i Z HANG Fang ,YAO Bo ,Z HANG X i a ochun ,ZANG Kunpeng ,XU L i n ,LI U L i x in ,WEN M in ,GU Shua iKey Laborat ory for A t m os pheric Che m istry ,C entre for At m osphereW atch and Services ,C hinese A cade m y ofM eteorological S ci ences ,B eiji ng 100081Received 20M arch 2009; recei v ed i n rev i sed f or m 4Jun e 2009; accepted 13October 2009Abstract :A h i gh precisi on dual channelGC s yste m w as set up atM t .W ali gu an G l ob alA t m os phere W atch S tati on,and used to m eas u re at m ospheri c CH 4,CO,N 2O and SF 6.Th e gasesw ere i den tified by reten tion ti m e on an Agilent 6890N gas chro m atograph.The concentrati on s ofCH 4,CO,SF 6w ere calcu l ated fro m peak hei ght and N 2O fro m peak area .The RSD (Relati ve S tandard Dev i ati on)of110repeat ed i n j ecti on sw ere better than 0.04%f or CH 4(2000.3 10-9),0.5%f or CO (199.8 10-9),0.08%f or N 2O (320.04 10-9)and 1.80%f or SF 6(5.9 10-12).Tom eet the need s of h i gh preci s i on i n sit u m eas u re m en t ,on e standard gas i n j ecti on w as app lied after every three unkno w n s a m p l es .Res u lts fro m test operation s ho w ed that the s yste m w as s u itab l e f or background at m ospheric CH 4,CO and SF 6m eas u re m ent w i th h igh preci s i on,s t ab ili ty and reliab ilit y .K eyw ords :gas c h ro m at ograph ;background at m os phere ;in sit u m easure m en t ;greenhouse gases1 引言(I ntroduction)温室效应引起的全球变暖已成为全球关注的环境问题,除CO 2之外,C H 4、N 2O 、SF 6等也是引起全球变暖的重要温室气体,已被列入 京都议定书 减排清单.目前,我国C H 4、N 2O 排放总量已位居世界前列(Y an et al .,2003;Ya m a ji et al .,2004).CO 在大气中与羟基自由基的反应会影响大气氧化性(任丽等,2002),进而影响C H 4、CO 2等温室气体在大气中的寿命(Dan i e l et al .,1998).国内外研究对大气C H 4、N 2O 、SF 6、CO 来源进行了大量调查(唐孝炎等,2006;王效科等,2001;Soussana et al .,2007;1期方双喜等:双通道气相色谱法观测本底大气中的C H4、CO、N2O和SF6Dones et al.,2004;Soares et al.,2009),并已取得一系列成果.但由于这些气体的源汇存在很大的时空变异性,有限地点和范围内排放因子的测定及外推对评估其更大范围乃至全球性收支仍有极大不确定性.为进一步认识全球大气中C H4、N2O、SF6、CO变化趋势,利用大气本底观测资料,研究这几种气体的大尺度变化、源汇时空分布和长距离输送是十分必要的.一些发达国家对这几种气体的大气背景值已经开展了长期在线观测,并获得了大量有价值的数据(A rtuso et al.,2007;Tsutsum i et al.,2006; W orthy et al.,1998).我国对于C H4、N2O、SF6、CO 在线分析也有较多研究(W ang et al.,2003;吉东生等,2008;Y ao et al.,2009;王明星,1999),但主要集中在通量观测(如中国科学院生态系统研究网络,即CERN)或污染区域大气观测.相对而言,本底区域温室气体体积分数较低,且波动范围较小,如最新一期WMO(世界气象组织)温室气体公报(WMO G reenhouse Gases Bu lleti n,2008)指出,2007年之前的10年中,大气N2O体积分数升高速度每年约为0.77 10-9,如此小的变化需要观测系统具有相当高的精度才能准确捕捉.迄今为止,我国4个WMO/GAW(世界气象组织/全球大气观测网)本底站中,只有青海瓦里关站具备C H4、C O2、CO在线观测能力.其中,CH4主要利用单通道H P5890气相色谱法进行测定(周凌晞等,1998,Zhou et al., 2004),CO是利用H gO还原气相色谱法测定(周凌晞等,2001).经过多年运行,C H4气相色谱严重老化,已不能满足本底高精度观测要求,CO气相色谱也因故障而于2007年底停测.为此,本研究在Ag ilent公司6890N气相色谱仪基础上,充分调研加拿大、荷兰、瑞士、美国等国先进经验,结合国内实际情况,通过改造商业化气相色谱仪,并与自组装的进样选择及控制系统和标校系统集成调试与测试,建立用于高精度、高准确度在线观测本底大气中C H4、CO、N2O和SF6的双通道气相色谱系统.以期提高瓦里关全球大气本底站多要素温室气体同时在线观测的能力,并为国内建设类似的系统提供较好的技术和经验参考.2 实验材料与方法(M ateria ls and m ethods)2.1 实验仪器Ag ilent6890N气相色谱仪(美国安捷伦公司)、火焰离子化检测器(FI D)、Ag ilent微电子捕获检测器( ECD)、镍转化炉、6通双位切换阀和8位样品选择阀(美国V I C I公司,Valco)、质量流量控制器(美国MKS公司,1179A)、电磁阀、高纯N2载气、P5载气(5%氩甲烷)、H2气发生器、零空气发生器、5 分子筛不锈钢填充柱、Unibeads1S不锈钢填充柱、H aye Sep Q不锈钢填充柱等.测试用标气见表1(美国Sco tt M arri n公司0 029m3铝合金钢瓶,以清洁空气为底气),该标气序列经实验室标气多轮标校,可溯源至WMO一级标气.表1 系统测试使用的标气及体积分数Tab le1 The concen trations of standard gases for the sys t e m testi ng标气用途瓶号CH4CO N2O SF6测试标气C11797.8 10-9109.7 10-9312.33 10-97.3 10-9 C21895.8 10-9284.1 10-9321.98 10-97.1 10-9C32080.8 10-9456.9 10-9330.16 10-97.0 10-9C42188.2 10-9627.0 10-9337.92 10-96.9 10-9C52381.5 10-9793.5 10-9346.72 10-97.0 10-9C62482.1 10-9946.7 10-9356.24 10-96.8 10-9C*2000.3 10-9199.8 10-9320.04 10-95.9 10-9工作标气W1760.2 10-9129.2 10-9316.45 10-93.2 10-9 T1687.9 10-9127.0 10-9307.88 10-93.2 10-92.2 分析流程进样口距地面80m,进气管为外径10mm的Dekabon/Synflex1300专用进气管,空气经由KNF泵抽入分析系统,流量约1L m i n-1.空气进入KNF泵之前经7 m过滤器去除主要颗粒物,泵之后配置压力释放控制器,保证输出压力103.4kPa左右,气路中安装1个压力计以监视气路压力变化情况.空气进入色谱阀箱(A)之前经-75 超低温冷阱(T)以去除大部分水分,为保证玻璃冷阱管内气体处于流动状态以减少死体积对分析结果的影响,在玻璃冷53环 境 科 学 学 报30卷阱管后部再安装1个小型二级压力释放器,并设置释放流量为200m L m in -1.样气进入A 的流量为250mL m i n -1.经除水的样气经切换阀分2路进入双通道气相色谱系统,每路串联2根长度不同的色谱柱(预柱和主柱),样气经色谱柱分离后再进入FI D 和ECD检测器,其中,FI D 检测C H 4和CO,ECD 检测N 2O 和SF 6.该系统可实现2个通道同时进样、同步分析,因此,称之为 双通道气相色谱系统 .集成后的系统包括切换阀、电磁阀、选择阀以及样品进气流量均能由V1~V8共8路逻辑信号控制.系统原理如图1所示.图1 双通道色谱系统示意图Fig .1 Sche m ati c d i agra m of t h e GC s yste mF I D 通道检测过程:样气由阀V 7/V8控制进入L1、L2,V 1切换后由AUX3(辅助压力控制)载气把L1内样品带入C1和C2进行分离,O 2、N 2、C H 4等气体先被载气带出C2,C H 4直接进入FI D 检测器,C H 4出峰完毕后V 3切换,使CO 经D 被镍催化剂在高温(395 )下转化成C H 4,再进入F I D 检测.之后切换V4,利用N1路气体将重碳氢化合物等后流出组分从C1中反向吹出,避免其对下一个样品分析的干扰,同时也缩短了单个样品分析时间.色谱的主要工作条件如表2所示.表2 色谱工作条件Tab le 2 S pecifications for the GC s yste m通道类别检测器温度/气体流量/(mL m i n -1)转化炉温度/柱温/ 定量管体积/mL预柱FI D CH 4/CO 170H 2:70A i r :25039575101.2m,1/8英寸不锈钢柱(C 1),填充60~80目5 分子筛ECD N 2O /SF 6395--75152m,3/16英寸不锈钢柱(C3),填充80~100目H ayeS ep Q通道类别分析柱载气种类气体流量/(mL m i n -1)采样流量/(mL m i n -1)分析周期/m i n FI D CH 4/CO 1.0m,1/8英寸不锈钢柱,(C 2)填充60~80目U n i bead s 1S 99.999%高纯N 2载气:70.7反吹:180.02509.5ECD N 2O /SF 62m,3/16英寸不锈钢柱(C4),填充80~100目H ayeSep QP5载气(含5%CH 4的A r 气)载气:90.0反吹:180.02509.5注: - 表示无辅助气.541期方双喜等:双通道气相色谱法观测本底大气中的C H 4、CO 、N 2O 和SF 6ECD 通道检测过程:V1切换后L2内样气被AUX5路气体先后带入C3和C4分离,再进入检测器.由于H 2O 等组分保留时间较长,为缩短分析时间,当N 2O 及SF 6均经检测器后V 2切换,利用AUX4路的高纯N 2气将C3中后流出组分从相反方向吹出.系统分析过程及运行序列控制、数据采集由Ag ilent 6890N 配套工作站软件(版本Che m stati o n B .02.01)及自开发的数据处理、上传和记录程序控制.图2是由该软件采集的C H 4、CO 、N 2O 和SF 6典型的色谱图.软件对F I D 信号采集频率是20H z ,对ECD 信号采集频率是5H z.图2 典型的CH 4、CO 、N 2O 和SF 6仪器响应图F i g .2 T yp i cal chro m atogra m s f or the CH 4,CO ,N 2O and SF 63 系统测试(Syste m test)3.1 精度和重现性测试气相色谱运行时由于电压、温度等环境因素改变,可导致检测器响应出现变化(吴烈钧,2005;刘尔嘉,1994).为获知本系统连续进样的精度和重现性,将标气C *接入系统连续进样分析110次,假设某次进样体积分数未知,利用该测量的前后两个标气响应信号(峰高或峰面积)平均值和标称体积分数计算该次测量的体积分数,由此计算出108次进样体积分数情况及其标准偏差(STDEV )如表3所示.由表3可知,CH 4、CO 和SF 6利用峰高定量的标准偏差小于峰面积定量的结果,N 2O 则峰面积定量结果优于峰高,因此,分析时C H 4、CO 和SF 6采用峰高定量,对N 2O 采用峰面积定量。
气相色谱法观测本底大气中的甲烷和二氧化碳_secret
气相色谱法观测本底大气中的甲烷和二氧化碳摘要：根据世界气象组织全球大气监测网(WMO/GAW)开展全球温室气体监测的要求，建立了气相色谱(GC)法甲烷和二氧化碳(CH4/CO2)连续观测系统.概述了该系统在加拿大大气环境局(AES)5个月的组装调试，以及在中国大气本底基准观象台(CGAWBO)一年多时间里的业务运行和标定情况.组装调试和运行标定，与红外吸收(NDIR)法、气瓶采样-实验室分析(FLASK)法数据，以及与国内外其它台站观测资料的对比结果表明，该系统具有良好的线性、灵敏度、精度和准确度，其设计完全符合WMO全球大气本底测量的要求，具有高自动化的操作性能和严格的质量控制；所获我国大陆上空本底大气中CH4和CO2的浓度资料具有国际可比性，观测结果反映了我国西部高原地区大气CH4和CO2的本底变化特征。
关键字：甲烷二氧化碳气相色谱大气本底1 引言近百年来，大气中温室气体含量的增加及其可能导致的气候变化和生态环境问题，已引起人类社会日益广泛的关注，对主要温室气体——CH4和CO2本底浓度的监测就显得十分重要［1］.科学家们自60年代起开始了对主要温室气体本底浓度的连续监测和研究，并相继在全球的不同经纬度地区建立起主要温室气体的本底监测站网，但这些台站大多建立在岛屿及海岸，导致内陆大气本底观测资料的稀少.1989年起，中国气象局与WMO及全球环境基金组织合作，在我国青海省海南藏族自治州的瓦里关山顶(海拔3816m，纬度36°17′N，经度100°54′E)建立了世界上第一个内陆高原型的全球大气本底监测站CGAWBO(以下简称瓦里关本底台).在进行温室气体/大气臭氧/降水及气溶胶化学/太阳辐射和气象观测的所有全球大气本底观象台中,它的海拔最高，具有开展大气本底监测较为理想的自然地理环境.在严格的国际检验比对技术基础上，使用先进技术设备建立起较为系统完整的大气本底监测体系，填补了WMO/GAW监测网在欧亚大陆腹地的重要地域空白［2，3］.采用气相色谱法大气本底基准监测技术的GC-CH4/CO2连续观测是其中的一个重要监测项目，这种高度定型的装配有氢火焰离子化检测器(FID)的GC系统是在1981年发展起来的，它对CH4的测量精度是目前实际应用的连续观测方法中最好的，对CO2的测量精度已经接近通常用于CO2测量的红外吸收技术(NDIR)的精度水平，据报道，这种GC系统还成功地应用于对大气中微量气体如氧化亚氮和氟里昂的监测［4—7］.瓦里关本底台的GC系统由AES根据中加双边大气科学合作协议援助提供，中方业务人员在AES接受培训，并对系统进行了组装调试；1994年7月系统运抵瓦里关山观测基地，由中加双方的专家共同完成安装，对瓦里关山大气中的CH4和CO2浓度进行连续测量，开始系统的业务运行.2 仪器系统及测量方法该系统主要包括：装配有FID和HP19205A镍催化剂管的HP5890(Ⅱ)型气相色谱仪；HP3396Ⅱ型积分仪及HP样品/外部事件控制器(S/ECM)；带有HP82169C HP-IL/HP-IB接口的HP9122C型磁盘驱动器；用HP19238E阀加热器保持恒温的4路选择阀和6口进样阀；保存于高压铝瓶和钢瓶内的两个标准气、高纯氮气、高纯氢气；合成空气发生器.图1是系统工作流程的示意图.图1 工作流程示意图Fig.1 Sketch diagram showing the measurement process采样管进气口安装在89m采样塔的80m高处，样气由UN022ANI空气泵送至冷阱池，经-70℃冷凝除去水分，以避免空气样品中水气对CH4/CO2测量的影响.在以45min为周期的运行中，4路选择阀控制标准气1、样气、标准气2、样气按一定的时间间隔顺序流经不锈钢蛇形管进行温度平衡，再通过由6口进样阀控制的定量管系统冲洗、定量后注入色谱柱.经色谱柱分离，CH4首先流出并且无反应地经催化管到达检测器，CO2流经温度为350℃的催化管时则被氢气还原为CH4再进入检测器.在检测器氢火焰作用下，流出的各组分离子化，检测器将测得的离子电流转化为电信号送积分仪记录和处理.系统运行是完全自动化的，将有关控制命令设置在HP-S/ECM的外部事件时间表中，该控制器就按照时间表的顺序和命令控制4路选择阀和6口进样阀的动作.每个运行周期结束时，积分仪会根据设置的积分参数时间表将计算结果和其它系统信息打印输出一份报告，供观测人员及时监控仪器运行状态和了解观测结果.积分仪还把原始数据写入磁盘存储器的软盘上，每天定时由操作人员转移到数据采集微机后做进一步数据处理.3 组装调试3.1 响应线性的测试测定系统对CH4的线性，使用了4个不同已知浓度的标准气(CH41.7249ppm，1.9686ppm，3.0472ppm，9.79ppm)，用第一个标准气进样的峰高和峰面积分别计算后3个标准气进样的CH4混合比率浓度，得到测定值与真实值的绝对差约为1ppb；对CO2，也使用4个不同已知浓度的标准气(CO2 344.477ppm,358.722ppm，372.045ppm，383.835ppm)，得其绝对差约为0.2ppm.线性测试的结果见图2.由图可知，用峰高计算的CH4和CO2浓度准确性较好，该GC-FID系统使用单点标准近似法计算样品气的混合比率浓度，对CH4和CO2都是有效的(对CH4仅适用于3ppm的浓度变化范围).图2 CH4/CO2线性测试结果Fig.2 Results of CH4/CO2 linearity test3.2 操作参数的选定用2mL样品管，以标准气1(CH41.8922ppm，CO2354.59ppm)进样的峰高和峰面积分别计算标准气2(CH41.9686ppm，CO2359.15ppm)进样的CH4和CO2混合比率浓度(对CO2仅用了峰高)，结果见表1.表1 系统对CH4/CO2测定结果Table 1 Results of CH4/CO2 measurement由上表及线性测试的结果可知，该GC系统对CH4的检测精度小于0.2%，准确度在±0.05%以内，用峰高计算的CH4浓度，其精度和准确度略好于用峰面积计算的CH4浓度；对CO2的检测精度和准确度均在±0.05%以内，用峰高和峰面积计算CO2浓度，两种方法的精度和准确度非常接近.在上述试验的基础上，选定了系统的操作参数：色谱柱：螺旋状不锈钢柱，100—120目Porapak QS分子筛填充，柱温40℃.载气：高纯氮气(＞99.9998%)，流速50mL/min.检测器：氢火焰离子化检测器(FID)，温度150℃.支持气：高纯氢气(＞99.999%)，流速55mL/min;洁净空气，流速625mL/min.定量管：不锈钢管，体积3mL，温度30℃.催化剂：惠普19205A 镍催化剂管，温度350℃.4 标准气及其标定现场采样观测中，每个运行周期使用两个不同浓度的标准气，用其平均浓度响应值计算样品气中CH4和CO2的浓度.根据1991年以来的预实验观测结果可知，瓦里关山大气中CH4浓度的变化范围在1.740—1.830ppm之间，而CO2浓度在340—370ppm之间波动.将此结果作为选择两个工作标准气CH4和CO2混合比浓度的目标范围，以确保该GC系统在标准气控制的线性范围之内工作.系统调试的初期，使用了加拿大Medigas公司配制的编号为AES067、AES034的两瓶标准气，并在加拿大用AES的标准气系列对瓶中CO2和CH4的混合比率浓度做了标定.运行使用一段时间后，为避免标准气中CO2浓度漂移对CO2观测值带来的可能影响，现场操作人员于1995年2月在NDIR分析仪上以C1—C5标准气(瓦里关本底台目前使用的台站标准气，由NOAA/CMDL根据SIO X93 Scale配制和标定)为标准对这两瓶标准气的CO2浓度重新进行了标定，标定浓度与原标定值相差约0.02ppm，结果的相对标准偏差为0.003.1995年12月19日，AES067、AES034两瓶标准气降至更换气压，启用了本底台配制的两瓶标准气WLG-GCW01、WLG-GCW02(用前分别在NDIR分析仪和GC仪上以C1-C5标准气和AES067、AES034标准气为标准进行了标定).表2是所有工作标准气的标准浓度值.表2 瓦里关本底台GC系统工作标准气的标准浓度值Table 2 CH4／CO2 concentrations of GC working standard gases in CGAWBO5 观测结果该系统运行的自动化程度较高，但在边远地区现场观测条件下，实现连续的观测运行仍有许多实际困难需要克服 .自其1994年8月运行以来，除去由于种种原因(停电，高纯气更换，仪器维护，错误操作等)造成的中断观测和资料丢失外，获得了近70%时间的观测数据.原始数据先经过时间序列检查，再根据每日的值班记录及故障和现场操作记录进行统计分析，剔除不合理数据(对一天中小时平均浓度波动方差大于标准偏差3倍的资料做了删除)，最后形成完成质量分析的小时平均、日平均和月平均数据文件.经统计，该系统1994年获得了110天的数据，1995年为250天.图3是GC法和FLASK法大气CH4浓度分析结果的对比(FLASK分析结果的原始数据由美国NOAA/CMDL提供，瓦里关本底台采用的AES系列CH4浓度标准与NOAA标准之间的系统偏差已做了修正)；图4是GC法和NDIR法大气CO2浓度观测值的对比.从图3和图4可以看出，GC法观测的大气CH4浓度水平及其变化趋势，与FLASK法分析结果相吻合；GC法观测的大气CO2浓度水平及其变化趋势，与NDIR法结果也吻合较好.对比结果表明，用这3种测量方法在瓦里关本底台获得的CH4和CO2数据都有较高的质量，该GC系统的设计完全符合WMO全球大气本底测量的要求，观测资料具有国际可比性.图3 GC法和FLASK法大气CH4浓度分析结果的对比Fig.3 Atmospheric CH4 measured valuesusing GC compared with flask method图4 GC法和NDIR法大气CO2浓度观测值的对比Fig.4 Comparison of atmospheric CO2 measured values using GC and NDIR 表3是由观测值得到的大气CH4和CO2月平均浓度值.由图3和表3可知，瓦里关山大气CH4月平均浓度基本上在1780到1840 ppb的范围内波动，全年的季节变化幅度不大，而由其它全球大气本底观测站的观测结果可知，中高纬度地区大气CH4浓度一般有较明显的季节性变化，秋冬季达到最大，春夏季则降至最小［8—12］.由图4可知，瓦里关山大气CO2浓度的季节变化比较明显，4—5月份下降较快，夏末秋初浓度达最低值，9—12月上升较快，然后缓慢上升，在冬春季达到最高值，浓度变化幅度约10ppm，这在很大程度上源于当地生物活动的周期性季节变化，这一季节变化的波动幅度大致介于美国的Barrow站(北纬71度)及Mauna Loa站(北纬20度)之间，基本符合中纬度地区大气CO2季节变化趋势；由表3的统计分析可以看出，1995年瓦里关山大气CO2浓度的月平均值在355—365ppm范围，从这些数据上看，我国大陆上空大气CO2的本底浓度水平及增加趋势，与北半球大气CO2本底浓度水平及变化状况基本一致［2—10］.表3 1994—1995年瓦里关本底台GC法测量大气CH4和CO2月平均浓度值Table 3 Monthly means of atmospheric CH4/CO2 determined usingGC system at CGAWBO in 1994 and 1995* 仅有半个月可用资料6 小结1.在AES?5个月的组装调试结果表明，GC系统具有良好的线性、灵敏度、精度和准确度.2.在瓦里关本底台一年多时间的业务运行和标定情况表明，系统具有高自动化的操作性能和严格的质量控制，其设计符合WMO全球大气本底测量的要求.3.GC法观测数据与FLASK法和NDIR法结果的对比表明，用这3种方法在瓦里关本底台获得的CH4和CO2数据都有较高的质量，且具有国际可比性.4.瓦里关山大气CH4月平均浓度基本上在1780—1840ppb的范围内波动，随季节变化幅度不大.5.瓦里关山大气CO2浓度的月平均值在355—365ppm范围内，其季节变化比较明显，夏末秋初降至最低，冬春季达最高值，浓度变化范围约10ppm.感谢：中国气象科学研究院的齐艳军和王淑凤两同志协助制作了本文中的部分图表.参考文献1 Ramanathan V, Cicerone R J et al. Trace gas trends and their potential role in climate change. J Geophys Res, 1985, 90:5547—55662 Keeling C D, Bacastow R B et al. Atmospheric carbon dioxide variations at Mauna Loa observatory, Hawaii. Tellus, 1976,28:538—5513 Wen Yupu et al. Observation and investigation of variabilities of baseline CO2 concentration over Waliguan Mountain in Qinghai Province of China. Acta Meteorologica Sinica, 1995, 8(3):255—2624 WMO/Geneva. International Operations Handbook for Measurement of Background Atmospheric Pollution. WMO—No. 49,1978,:25 WMO/Geneva.Greenhouse gases. Global Atmosphere Watch, 1990, (77):15—356 WMO/Geneva. Greenhouse gases. Global Atmosphere Watch, 1993,(86):1—197 Pearman G, Further I. Studies of the comparability of baseline atmospheric CO2 measurements. Tellus. 1977,29:171—1818 NOAA/USA. Climate Monitoring and Diagnostic Laboratory, Summary Report, 1992,(21):16—299 NOAA/USA. Climate Monitoring and Diagnostic Laboratory, SummaryReport,1993,(22):18—3010 Australia Bureau of Meteorology /Melbourne, Baseline Atmospheric Program, 1996, (1993):71—8911 Steele et al. The global distrabutin of methane in the troposphere.J Atmos Chem, 1987,5:125—17112 王明星,刘卫卫等.我国西北部沙漠地区大气甲烷浓度的季节变化和长期变化趋势.科学通报，1989(9):684—686。
气相色谱法测定日本大气中的甲烷
气相色谱法测定日本大气中的甲烷
Michio Hirota;平树水
【期刊名称】《环境科学与管理》
【年(卷),期】1991(000)001
【摘要】为了得到日本大气中甲烷的分布和变化状况,从1985年6月至1988年3月在筑波市（Tsuk-ba）测定了地面空气中甲烷的浓度,并且在1986和1987年测定了甲烷在日本国土上空高达7Km 的垂直分布。
从地面至3km 高度,甲烷的混合比递减,4至7km 高度,甲烷的混合比几乎恒定。
1986年和1987年,在筑波市甲烷的年平均体积混和比分别为1.768和1.781ppm,这些值比相同纬度地带的其他地区高得多。
或许大气中的甲烷也存在着经度变化,尽管不能排除局部污染源例如稻田的影响。
从12个月连续平均值直线计算,甲烷增长速率为9.0ppba<sup>-1</sup>,这低于80年代初的观测值。
【总页数】4页(P61-64)
【作者】Michio Hirota;平树水
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】X
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气相色谱法观测本底大气中的甲烷和二氧化碳摘要：根据世界气象组织全球大气监测网(WMO/GAW)开展全球温室气体监测的要求，建立了气相色谱(GC)法甲烷和二氧化碳(CH4/CO2)连续观测系统.概述了该系统在加拿大大气环境局(AES)5个月的组装调试，以及在中国大气本底基准观象台(CGAWBO)一年多时间里的业务运行和标定情况.组装调试和运行标定，与红外吸收(NDIR)法、气瓶采样-实验室分析(FLASK)法数据，以及与国内外其它台站观测资料的对比结果表明，该系统具有良好的线性、灵敏度、精度和准确度，其设计完全符合WMO全球大气本底测量的要求，具有高自动化的操作性能和严格的质量控制；所获我国大陆上空本底大气中CH4和CO2的浓度资料具有国际可比性，观测结果反映了我国西部高原地区大气CH4和CO2的本底变化特征。
关键字：甲烷二氧化碳气相色谱大气本底1 引言近百年来，大气中温室气体含量的增加及其可能导致的气候变化和生态环境问题，已引起人类社会日益广泛的关注，对主要温室气体——CH4和CO2本底浓度的监测就显得十分重要［1］.科学家们自60年代起开始了对主要温室气体本底浓度的连续监测和研究，并相继在全球的不同经纬度地区建立起主要温室气体的本底监测站网，但这些台站大多建立在岛屿及海岸，导致内陆大气本底观测资料的稀少.1989年起，中国气象局与WMO及全球环境基金组织合作，在我国青海省海南藏族自治州的瓦里关山顶(海拔3816m，纬度36°17′N，经度100°54′E)建立了世界上第一个内陆高原型的全球大气本底监测站CGAWBO(以下简称瓦里关本底台).在进行温室气体/大气臭氧/降水及气溶胶化学/太阳辐射和气象观测的所有全球大气本底观象台中,它的海拔最高，具有开展大气本底监测较为理想的自然地理环境.在严格的国际检验比对技术基础上，使用先进技术设备建立起较为系统完整的大气本底监测体系，填补了WMO/GAW监测网在欧亚大陆腹地的重要地域空白［2，3］.采用气相色谱法大气本底基准监测技术的GC-CH4/CO2连续观测是其中的一个重要监测项目，这种高度定型的装配有氢火焰离子化检测器(FID)的GC系统是在1981年发展起来的，它对CH4的测量精度是目前实际应用的连续观测方法中最好的，对CO2的测量精度已经接近通常用于CO2测量的红外吸收技术(NDIR)的精度水平，据报道，这种GC系统还成功地应用于对大气中微量气体如氧化亚氮和氟里昂的监测［4—7］.瓦里关本底台的GC系统由AES根据中加双边大气科学合作协议援助提供，中方业务人员在AES接受培训，并对系统进行了组装调试；1994年7月系统运抵瓦里关山观测基地，由中加双方的专家共同完成安装，对瓦里关山大气中的CH4和CO2浓度进行连续测量，开始系统的业务运行.2 仪器系统及测量方法该系统主要包括：装配有FID和HP19205A镍催化剂管的HP5890(Ⅱ)型气相色谱仪；HP3396Ⅱ型积分仪及HP样品/外部事件控制器(S/ECM)；带有HP82169C HP-IL/HP-IB接口的HP9122C型磁盘驱动器；用HP19238E阀加热器保持恒温的4路选择阀和6口进样阀；保存于高压铝瓶和钢瓶内的两个标准气、高纯氮气、高纯氢气；合成空气发生器.图1是系统工作流程的示意图.图1 工作流程示意图Fig.1 Sketch diagram showing the measurement process采样管进气口安装在89m采样塔的80m高处，样气由UN022ANI空气泵送至冷阱池，经-70℃冷凝除去水分，以避免空气样品中水气对CH4/CO2测量的影响.在以45min为周期的运行中，4路选择阀控制标准气1、样气、标准气2、样气按一定的时间间隔顺序流经不锈钢蛇形管进行温度平衡，再通过由6口进样阀控制的定量管系统冲洗、定量后注入色谱柱.经色谱柱分离，CH4首先流出并且无反应地经催化管到达检测器，CO2流经温度为350℃的催化管时则被氢气还原为CH4再进入检测器.在检测器氢火焰作用下，流出的各组分离子化，检测器将测得的离子电流转化为电信号送积分仪记录和处理.系统运行是完全自动化的，将有关控制命令设置在HP-S/ECM的外部事件时间表中，该控制器就按照时间表的顺序和命令控制4路选择阀和6口进样阀的动作.每个运行周期结束时，积分仪会根据设置的积分参数时间表将计算结果和其它系统信息打印输出一份报告，供观测人员及时监控仪器运行状态和了解观测结果.积分仪还把原始数据写入磁盘存储器的软盘上，每天定时由操作人员转移到数据采集微机后做进一步数据处理.3 组装调试3.1 响应线性的测试测定系统对CH4的线性，使用了4个不同已知浓度的标准气(CH41.7249ppm，1.9686ppm，3.0472ppm，9.79ppm)，用第一个标准气进样的峰高和峰面积分别计算后3个标准气进样的CH4混合比率浓度，得到测定值与真实值的绝对差约为1ppb；对CO2，也使用4个不同已知浓度的标准气(CO2344.477ppm,358.722ppm，372.045ppm，383.835ppm)，得其绝对差约为0.2ppm.线性测试的结果见图2.由图可知，用峰高计算的CH4和CO2浓度准确性较好，该GC-FID系统使用单点标准近似法计算样品气的混合比率浓度，对CH4和CO2都是有效的(对CH4仅适用于3ppm的浓度变化范围).图2 CH4/CO2线性测试结果Fig.2 Results of CH4/CO2linearity test3.2 操作参数的选定用2mL样品管，以标准气1(CH41.8922ppm，CO2354.59ppm)进样的峰高和峰面积分别计算标准气2(CH41.9686ppm，CO2359.15ppm)进样的CH4和CO2混合比率浓度(对CO2仅用了峰高)，结果见表1.表1 系统对CH4/CO2测定结果Table 1 Results of CH4/CO2measurement由上表及线性测试的结果可知，该GC系统对CH4的检测精度小于0.2%，准确度在±0.05%以内，用峰高计算的CH4浓度，其精度和准确度略好于用峰面积计算的CH4浓度；对CO2的检测精度和准确度均在±0.05%以内，用峰高和峰面积计算CO2浓度，两种方法的精度和准确度非常接近.在上述试验的基础上，选定了系统的操作参数：色谱柱：螺旋状不锈钢柱，100—120目Porapak QS分子筛填充，柱温40℃.载气：高纯氮气(＞99.9998%)，流速50mL/min.检测器：氢火焰离子化检测器(FID)，温度150℃.支持气：高纯氢气(＞99.999%)，流速55mL/min;洁净空气，流速625mL/min.定量管：不锈钢管，体积3mL，温度30℃.催化剂：惠普19205A 镍催化剂管，温度350℃.4 标准气及其标定现场采样观测中，每个运行周期使用两个不同浓度的标准气，用其平均浓度响应值计算样品气中CH4和CO2的浓度.根据1991年以来的预实验观测结果可知，瓦里关山大气中CH4浓度的变化范围在1.740—1.830ppm之间，而CO2浓度在340—370ppm之间波动.将此结果作为选择两个工作标准气CH4和CO2混合比浓度的目标范围，以确保该GC系统在标准气控制的线性范围之内工作.系统调试的初期，使用了加拿大Medigas公司配制的编号为AES067、AES034的两瓶标准气，并在加拿大用AES的标准气系列对瓶中CO2和CH4的混合比率浓度做了标定.运行使用一段时间后，为避免标准气中CO2浓度漂移对CO2观测值带来的可能影响，现场操作人员于1995年2月在NDIR分析仪上以C1—C5标准气(瓦里关本底台目前使用的台站标准气，由NOAA/CMDL根据SIO X93 Scale配制和标定)为标准对这两瓶标准气的CO2浓度重新进行了标定，标定浓度与原标定值相差约0.02ppm，结果的相对标准偏差为0.003.1995年12月19日，AES067、AES034两瓶标准气降至更换气压，启用了本底台配制的两瓶标准气WLG-GCW01、WLG-GCW02(用前分别在NDIR分析仪和GC仪上以C1-C5标准气和AES067、AES034标准气为标准进行了标定).表2是所有工作标准气的标准浓度值.表2 瓦里关本底台GC系统工作标准气的标准浓度值Table 2 CH4／CO2concentrations of GC working standard gases in CGAWBO5 观测结果该系统运行的自动化程度较高，但在边远地区现场观测条件下，实现连续的观测运行仍有许多实际困难需要克服 .自其1994年8月运行以来，除去由于种种原因(停电，高纯气更换，仪器维护，错误操作等)造成的中断观测和资料丢失外，获得了近70%时间的观测数据.原始数据先经过时间序列检查，再根据每日的值班记录及故障和现场操作记录进行统计分析，剔除不合理数据(对一天中小时平均浓度波动方差大于标准偏差3倍的资料做了删除)，最后形成完成质量分析的小时平均、日平均和月平均数据文件.经统计，该系统1994年获得了110天的数据，1995年为250天.图3是GC法和FLASK法大气CH4浓度分析结果的对比(FLASK分析结果的原始数据由美国NOAA/CMDL提供，瓦里关本底台采用的AES系列CH4浓度标准与NOAA标准之间的系统偏差已做了修正)；图4是GC法和NDIR法大气CO2浓度观测值的对比.从图3和图4可以看出，GC法观测的大气CH4浓度水平及其变化趋势，与FLASK法分析结果相吻合；GC法观测的大气CO2浓度水平及其变化趋势，与NDIR法结果也吻合较好.对比结果表明，用这3种测量方法在瓦里关本底台获得的CH4和CO2数据都有较高的质量，该GC系统的设计完全符合WMO全球大气本底测量的要求，观测资料具有国际可比性.图3 GC法和FLASK法大气CH4浓度分析结果的对比Fig.3 Atmospheric CH4measured valuesusing GC compared with flask method 图4 GC法和NDIR法大气CO2浓度观测值的对比Fig.4 Comparison of atmospheric CO2measured values using GC and NDIR表3是由观测值得到的大气CH4和CO2月平均浓度值.由图3和表3可知，瓦里关山大气CH4月平均浓度基本上在1780到1840 ppb的范围内波动，全年的季节变化幅度不大，而由其它全球大气本底观测站的观测结果可知，中高纬度地区大气CH4浓度一般有较明显的季节性变化，秋冬季达到最大，春夏季则降至最小［8—12］.由图4可知，瓦里关山大气CO2浓度的季节变化比较明显，4—5月份下降较快，夏末秋初浓度达最低值，9—12月上升较快，然后缓慢上升，在冬春季达到最高值，浓度变化幅度约10ppm，这在很大程度上源于当地生物活动的周期性季节变化，这一季节变化的波动幅度大致介于美国的Barrow站(北纬71度)及Mauna Loa站(北纬20度)之间，基本符合中纬度地区大气CO2季节变化趋势；由表3的统计分析可以看出，1995年瓦里关山大气CO2浓度的月平均值在355—365ppm范围，从这些数据上看，我国大陆上空大气CO2的本底浓度水平及增加趋势，与北半球大气CO2本底浓度水平及变化状况基本一致［2—10］.表3 1994—1995年瓦里关本底台GC法测量大气CH4和CO2月平均浓度值Table 3 Monthly means of atmospheric CH4/CO2determined usingGC system at CGAWBO in 1994 and 1995* 仅有半个月可用资料6 小结1.在AES?5个月的组装调试结果表明，GC系统具有良好的线性、灵敏度、精度和准确度.2.在瓦里关本底台一年多时间的业务运行和标定情况表明，系统具有高自动化的操作性能和严格的质量控制，其设计符合WMO全球大气本底测量的要求.3.GC法观测数据与FLASK法和NDIR法结果的对比表明，用这3种方法在瓦里关本底台获得的CH4和CO2数据都有较高的质量，且具有国际可比性.4.瓦里关山大气CH4月平均浓度基本上在1780—1840ppb的范围内波动，随季节变化幅度不大.5.瓦里关山大气CO2浓度的月平均值在355—365ppm范围内，其季节变化比较明显，夏末秋初降至最低，冬春季达最高值，浓度变化范围约10ppm.感谢：中国气象科学研究院的齐艳军和王淑凤两同志协助制作了本文中的部分图表.参考文献1 Ramanathan V, Cicerone R J et al. Trace gas trends and their potential role in climate change. J Geophys Res, 1985, 90:5547—55662 Keeling C D, Bacastow R B et al. Atmospheric carbon dioxide variations at Mauna Loa observatory, Hawaii. Tellus, 1976,28:538—5513 Wen Yupu et al. Observation and investigation of variabilities of baselineCO2concentration over Waliguan Mountain in Qinghai Province of China. Acta Meteorologica Sinica, 1995, 8(3):255—2624 WMO/Geneva. International Operations Handbook for Measurement of Background Atmospheric Pollution. WMO—No. 49,1978,:25 WMO/Geneva.Greenhouse gases. Global Atmosphere Watch, 1990, (77):15—356 WMO/Geneva. Greenhouse gases. Global Atmosphere Watch, 1993,(86):1—197 Pearman G, Further I. Studies of the comparability of baseline atmospheric CO 2 measurements. Tellus. 1977,29:171—1818 NOAA/USA. Climate Monitoring and Diagnostic Laboratory, Summary Report, 1992,(21):16—299 NOAA/USA. Climate Monitoring and Diagnostic Laboratory, Summary Report,1993,(22):18—3010 Australia Bureau of Meteorology /Melbourne, Baseline Atmospheric Program, 1996, (1993):71—8911 Steele et al. The global distrabutin of methane in the troposphere. J Atmos Chem, 1987,5:125—17112 王明星,刘卫卫等.我国西北部沙漠地区大气甲烷浓度的季节变化和长期变化趋势.科学通报，1989(9):684—686。