双碳大计，岛津「离线」「在线」一站式解决方案助力温室气体监测

导读

为全面贯彻《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》要求，深入落实《生态环境监测规划纲要（2020-2035年）》，加快推进生态环境监测现代化，有序实施2030碳达峰、2060碳中和的“双碳”目标，近期，生态环境部印发了《“十四五”生态环境监测规划》（以下简称《规划》），全面强化生态环境质量持续改善和推动减污降碳协同增效的监测支撑。《规划》中特别指出推进碳监测评估试点，组织火电、钢铁、石油天然气开采、煤炭开采、废弃物处理等重点行业企业开展二氧化碳、甲烷等温室气体排放监测试点工作，合作共建全国碳监测网络。那么温室气体是什么，该如何监测呢？

什么是温室气体

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温室气体(GHG Greenhouse Gas)：指任何会吸收和释放红外线辐射并存在大气中的气体。京都议定书中规定控制的6种温室气体为：二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)、氧化亚氮(N₂O)、氢氟碳化合物(HFCs)、全氟碳化合物(PFCs)、六氟化硫(SF6)。

温室气体的主要危害

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地球表面变暖，气候变暖，最明显的表现就是南北两极冰川加速融化。
部分地区由于蒸发迅速会变得更加干燥。高海拔和高纬度地区会在冬季出现更频繁更大的风雪。
沿海海平面上升，靠近赤道的很多岛屿将会被淹没在海平面以下。
大量的物种迅速灭绝，全球生态系统发生变化，生物群落受到破坏，活动范围变化，导致物种大规模死亡。

助力“双碳”：岛津温室气体检测方案

1、温室气体-离线监测方案

方案优势：实验室环境相对可控，仪器的稳定性能得到保证。待分析样品需求量小，可以对同一样品进样间歇性多次分析，特别适合温室气体长期监测和统计等研究分析。

温室气体分析仪Nexis GC-2030

岛津采用多阀多柱分离技术、甲烷转化炉(MTN)和氢火焰离子化检测器（FID）联用，电子捕获检测器（ECD）的配置，双检测器（FID和ECD）的配置使测试过程中无需多次进样，一次进样即可在4分钟内完成温室气体CH4，CO2，N2O和SF6的分析。

图1. 实际空气样品FID色谱图

图2. 实际空气样品ECD色谱图

表1. 实际空气样品FID检测器分析结果（n=7）及检出限

表2. 实际空气样品分析结果（n=7）及检出限

反吹放空技术的采用避免了水进入ECD，中心切割放空技术的使用避免了氧气对ECD的干扰，保证了分析结果的准确性和灵敏度。六氟化硫(SF6)气体的GWP值(GWP指在100年的时间期限内，各种温室气体的温室效应对应于相同效应的二氧化碳的质量)是CO2的23900倍，温室效应尤其显著。该方案在不做任何调整的情况下可分析大气中痕量SF6，检测下限可达ppt级。

2、温室气体-在线监测方案

方案优势：岛津近期参与了相关试点工作，在火电、钢铁、水泥等重点行业的排放口推出污染源温室气体CO2在线监测现场快速解决方案，该方案效率高，现场改造灵活，维护量小。改造升级后设备可同时进行SO2、NOX、CO、CO2、O2及CH4等多种气体组分。

（1）便携式气体浓度分析仪CGT-7100：内置泵，过滤器，电子冷却器等前处理系统，仅需在气体进口通入样气，即可进行CO、CO2、CH4及O2等气体浓度的检测。过滤器，吸收器等安装在仪器正面，方便更换维护。

便携式气体浓度分析仪

（2）烟气CEMS系统NSA3090：适应超低排放烟气测量的先进技术，配合先进NDIR（非分散红外）技术，双量程自动切换及丰富的自检功能，确保设备可以进行多种气体成分（SO2、NOx、CO、CO2、O2等）的连续稳定监测，薄型机柜便于维护，测定数据可以以10秒为周期记录1年，通过配备的USB插口快速拷贝。