碳中和溫室氣體CO2 CH4 N2O排放監測，諾科儀器助力綠色發展

一、溫室氣體監測主要包(bao)括哪些(xie)？

甲烷（CH4）、二氧化碳(tan)（CO2）和N2O等具有溫(wen)室(shi)效應的微量氣(qi)(qi)體稱為溫(wen)室(shi)氣(qi)(qi)體。

根(gen)據(ju)京都議(yi)定書(shu)中規定的6種溫室(shi)氣體為(wei)二氧(yang)化碳、甲烷(wan)、N2O、氫(qing)氟(fu)碳化合物、全氟(fu)碳化合物、六氟(fu)化硫。

后三種(zhong)氣體造成(cheng)溫(wen)室效(xiao)應的(de)(de)(de)能力(li)強(qiang)，但(dan)從對(dui)全球升溫(wen)的(de)(de)(de)貢(gong)獻來(lai)說(shuo)，CO2、CH4、N2O三大(da)(da)主(zhu)要溫(wen)室氣體所占的(de)(de)(de)比例最大(da)(da)，對(dui)全球變(bian)暖的(de)(de)(de)總體貢(gong)獻占到77%，濃度也(ye)呈(cheng)現出逐(zhu)年(nian)升高的(de)(de)(de)趨勢。

大氣(qi)(qi)中(zhong)CO2、CH4和N2O三種組分(fen)是目前溫室氣(qi)(qi)體(ti)監(jian)測的(de)主要對象，也是當前世界各(ge)國控制減排的(de)主要溫室氣(qi)(qi)體(ti)組分(fen)。

二、溫室(shi)氣(qi)體檢測主流(liu)技(ji)術優缺點(dian)？

目前溫室氣體監測主要有非分散(san)紅(hong)外(wai)線原(yuan)理(li)（NDIR）、傅里葉(xie)變換紅(hong)外(wai)光(guang)(guang)譜原(yuan)理(li)（FTIR）、可(ke)調諧半導體激光(guang)(guang)吸(xi)(xi)收(shou)光(guang)(guang)譜法（TDLAS）、差(cha)分吸(xi)(xi)收(shou)激光(guang)(guang)雷(lei)達技術(DIAL)、光(guang)(guang)腔(qiang)衰蕩(dang)法（CRDS）、激光(guang)(guang)差(cha)分中紅(hong)外(wai)法（IRIS）、離軸積分腔(qiang)輸出(chu)光(guang)(guang)譜技術(OA-ICOS)、激光(guang)(guang)外(wai)差(cha)光(guang)(guang)譜技術(LHS)、空間外(wai)差(cha)光(guang)(guang)譜技術(SHS)等。

非分散(san)紅外線原(yuan)(yuan)理(li)（NDIR）原(yuan)(yuan)理(li)，具有結構簡(jian)單、操作(zuo)方便、成(cheng)本低廉等優(you)點，但儀器的光譜分辨率和(he)檢測靈敏度相對其(qi)他原(yuan)(yuan)理(li)較低。

傅(fu)里葉變(bian)換紅外光譜原理（FTIR），能夠實現多種(zhong)組(zu)分同時監測(ce)(ce)，適(shi)用(yong)于溫室氣(qi)體的本底(di)、廓線(xian)和(he)時空變(bian)化測(ce)(ce)量及其同位素探測(ce)(ce)，儀器系統(tong)較為復雜，價格比較昂貴。

可調諧半導體(ti)激光(guang)原(yuan)理TDLAS，具有響應(ying)速度快、靈敏度高、光(guang)譜分辨(bian)率高等優勢，能夠實(shi)現溫室氣體(ti)原(yuan)位(wei)點式和區域開放式探測，缺點是(shi)對于多氣體(ti)組(zu)分監測需要多個(ge)傳感器

DIAL技(ji)術(shu)是一種利用氣體(ti)分子后向散射效(xiao)應(ying)進行氣體(ti)遙感探測的光譜(pu)技(ji)術(shu)，具有高精度(du)、遠距(ju)離、高空間分辨等優點，系統較(jiao)為復(fu)雜，成本(ben)較(jiao)高。

CRDS和(he)OA-ICOS技術均屬于小型(xing)化(hua)的氣(qi)體原位探測(ce)技術，在溫室(shi)氣(qi)體監測(ce)方(fang)面(mian)，能夠實現很高的檢(jian)測(ce)靈(ling)敏度，成本(ben)比(bi)TDLAS要(yao)高。

LHS和SHS都屬于(yu)高精(jing)度(du)、高光譜分辨的氣體(ti)檢測技術(shu)，適用(yong)于(yu)溫室氣體(ti)的柱濃度(du)或垂直廓線(xian)探測，可用(yong)于(yu)地基和星(xing)載(zai)大氣探測領域。

三、溫室氣體(ti)分析(xi)應用場景：

地面監測(ce)：主要應用場景(jing)是固定(ding)源(yuan)溫室氣(qi)(qi)體排放監測(ce)，如電力(li)、石化、鋼(gang)鐵、垃(la)圾填埋危廢處理等能耗大戶固定(ding)排放口(kou)溫室氣(qi)(qi)體監測(ce)。

地基監測(ce)：為溫(wen)室氣(qi)體時(shi)空分(fen)布(bu)、變化特(te)征、區域排放(fang)等的研究(jiu)提供(gong)可靠的觀測(ce)數據。

機(ji)載監(jian)測(ce)：在(zai)空(kong)中(zhong)對(dui)大氣層(ceng)每(mei)個層(ceng)高對(dui)氣體(ti)(ti)進(jin)行(xing)檢測(ce)或對(dui)每(mei)個層(ceng)高的氣體(ti)(ti)采樣后到實(shi)驗室(shi)進(jin)行(xing)測(ce)量，具有靈(ling)活性高、機(ji)動性強、監(jian)測(ce)面積大等優點。機(ji)載溫(wen)室(shi)氣體(ti)(ti)探測(ce)是對(dui)溫(wen)室(shi)氣體(ti)(ti)垂直廓線的直接(jie)測(ce)量。

星載(zai)(zai)監(jian)測：用于在全球(qiu)尺度上對大氣(qi)溫(wen)(wen)室氣(qi)體(ti)開展廣范圍、長時間(jian)的持續監(jian)測，因(yin)此星載(zai)(zai)探測可以促進全球(qiu)溫(wen)(wen)室氣(qi)體(ti)源匯分布的研究。

四、溫室氣體檢測主流技術品牌：

在(zai)溫(wen)室氣體高(gao)靈(ling)敏探測(ce)技術方(fang)面(mian)(mian)，目前(qian)以美國Picarro、ABB、德國Bruker等公(gong)司為主，其產品在(zai)大(da)氣背景(jing)站(zhan)、高(gao)原科考及其他(ta)溫(wen)室氣體高(gao)精(jing)度(du)測(ce)量需(xu)求領域應用(yong)廣泛。在(zai)固定(ding)源溫(wen)室氣體排放連續監測(ce)方(fang)面(mian)(mian)，國內相關(guan)技術比較成熟，有(you)對應的解決方(fang)案(an)，在(zai)高(gao)精(jing)度(du)高(gao)靈(ling)敏監測(ce)方(fang)面(mian)(mian)目前(qian)和國外公(gong)司還有(you)一定(ding)差距。

隨著國(guo)家大(da)力推進雙碳政(zheng)策(ce)，目(mu)前國(guo)內在溫(wen)室氣體監(jian)測技術研(yan)究方面(mian)也開展了(le)大(da)量的工作(zuo)，

一些高校及研究院所開(kai)始著(zhu)手(shou)溫室(shi)氣(qi)體監測(ce)方面的研究。如中(zhong)國科學院安徽光(guang)機所、中(zhong)國科學院大連化學物理研究所等。

針對固定源(yuan)溫室(shi)氣(qi)體排放連續監測(ce)方(fang)面，諾科儀器(qi)NK-500系列(lie)紅外線氣(qi)體分(fen)析(xi)(xi)儀可(ke)以(yi)勝(sheng)任。NK-500系列(lie)紅外線氣(qi)體分(fen)析(xi)(xi)儀采(cai)用NDIR不(bu)分(fen)光紅外線原(yuan)理(li)，傳(chuan)感器(qi)核心采(cai)用進口光源(yuan)，測(ce)量范(fan)圍(wei)寬可(ke)分(fen)析(xi)(xi)氣(qi)體上限達(da)100%，下(xia)限達(da)幾個 （ppm）的濃度(du)，進行精細化(hua)處理(li)后，還可(ke)以(yi)進行痕量級(ppb)分(fen)析(xi)(xi)。

儀(yi)器穩定性好，反應速度快，響應時間(jian)一般在10S內（達到T90的時間(jian)），可針對廠界及固定源溫室氣體(ti)排放進行%至(zhi)ppm級別的實時在線監測。