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大气中的SF6基本上是由人类活动产生的,SF6是目前已知温室效应最强的一种温室气体,SF6的GWP100值是CFC-11的3倍,是CO2的24000倍。而且SF6在全球大气中的浓度还在每年以7-8%的速度增长。通过对SF6的研究,SF6的来源已经研究的比较清楚。由于SF6在大气中的寿命达到了2300年,一旦SF6被排放入大气中,它在大气中的消除是一个非常缓慢的过程。SF6的上述特征是如何影响气候的变化的以及如何控制或减少SF6的排放就成为一个值得关注的问题。 在本文的研究中,通过对气相色谱的改装设计了一套能够分析大气中SF6浓度的系统。单柱单阀系统能够把冷冻富集的物质包括O2等全部从色谱柱中流出进入ECD检测器检测,虽然使用的石英毛细管柱有很高的分离度,但是还是存在SF6和其它成分不能完全分离,而且O2等对色谱柱和ECD检测器的寿命有影响,高沸点物质容易在色谱柱中积累造成基线抬升。所以在单阀单柱的基础上,利用双阀双柱技术达到了能够对大气中SF6连续测定的要求,等SF6从预柱中流出后,通过阀切换把O2等物质反吹排空。双阀双柱系统对SF6分析的精密度达到了1.77%,检出限为1.0pptv。通过对大气中SF6的分析,可以研究大气运动的混合过程,记录观测站的大气变化特征等等。 2005年10月对石家庄地区大气采样研究发现,石家庄市区的大气中SF6的浓度相对来说比郊区的浓度要高。石家庄地区大气中SF6的平均浓度(6.06pptv)则和全球大气观测基准站的观测结果能够很好的吻合,但是比北美和发达国家等地区的大城市附近的大气浓度小得多,这有可能是在中国SF6的生产和使用量比较小有关。 本文利用SF6的生产、使用量数据和全球观测站得到的数据对SF6长期的变化趋势进行了探讨,目前大气中的SF6还在增长,但随着各个国家对SF6的限制使用,SF6每年的排放量会逐渐减少。虽然向大气中排放的SF6没有一个明显的变化规律,但是大气中SF6浓度还是出现了一些短期的变化,SF6在夜晚的时候浓度达到最大,中午达到最小值,而且SF6在冬季的增长速率比春季要快,这些有可能是和大气的对流状况有关。 SF6作为一种示踪剂能够应用到很多研究领域:大气运动、海水混合、水气交换等等。用SF6来计算地下水年龄比CFCs有比较明显的优势,但是在计算城市附近的地下水年龄的时候必须考虑SF6在当地的排放源,否则计算的年龄比实际年龄要小。