我国正处于"碳达峰、碳中和"的关键时期,准确认识我国温室气体浓度时空格局以及变化对于评估"碳达峰"和"碳中和"行动成效非常重要.当前我国近地面温室气体高精度监测主要依赖进口的光学监测主机,单台仪器成本高且监测要素有限.为此,该研究基于传统的气相色谱法,自主设计了一套三通道气相色谱分析系统,在单台仪器上实现了5种主要长寿命温室气体(CH4、CO、CO2、N2 O和SF6)的高精度监测.对该系统的精密度、线性响应情况和准确度进行的针对性测试实验表明系统检测性能满足世界气象组织/全球大气观测(WMO/GAW)质控标准.针对环境浓度的CH4、CO、CO2、N2 O和SF6的连续分析精密度分别达0.08％、1.90％、0.05％、0.08％、0.66％.准确度测试中,5种气体(CH4、CO、CO2、N2 O和SF6)使用回归方程计算所得值与标称摩尔分数间的偏差分别达0.15×10-9、0.20×10-9、0.37×10-6、0.35×10-9、0.02×10-12(摩尔分数),CH4、CO、CO2、N2O和SF6仪器响应值与标称摩尔分数的线性拟合相关系数(R2)均为0.9999,线性拟合残差和准确度基本达到WMO/GAW拓展质控目标.该系统对杭州城区大气温室气体在线连续监测结果显示,2021年5～7月期间大气CH4、CO、CO2和N2 O呈明显的日变化特征,主要受人为活动影响.综合测试和试运行结果表明,该研发系统具备良好的精密度、准确度、线性和稳定性,与目前国内广泛进口的仪器相比,具有技术自主可控、运行成本更低、自动化水平更高等优势,能满足多种温室气体在线监测研究的需求.

气相色谱法;温室气体;在线监测;碳中和

洪海祥;臧昆鹏;陈圆圆;林溢;李嘉鑫;卿雪梅;邱珊珊;熊浩宇;蒋凯;方双喜

浙江工业大学环境学院,浙江 杭州310014;浙江工业大学,浙江碳中和创新研究院,浙江 杭州310014

色谱

[1]洪海祥;臧昆鹏;陈圆圆;林溢;李嘉鑫;卿雪梅;邱珊珊;熊浩宇;蒋凯;方双喜-.三通道气相色谱法监测大气中CH4、CO、CO2、N2O和SF6)[J].色谱,2022(08):763-771

三通道,气相色谱法,CH4,N2O,SF6,温室气体,气体浓度,时空格局,近地,光学监测,主机,单台,监测要素,自主设计,气相色谱分析,长寿命,精密度,线性响应,测试实验,系统检测,检测性能,世界气象组织,WMO,GAW,质控标准,环境浓度,计算所,标称,摩尔分数,数间,仪器响应,响应值,线性拟合相关系数,拟合残差,质控目标,州城,连续监测,监测结果,日变化特征,人为活动影响,综合测试,试运行,研发系统,自主可控,运行成本,自动化水平,在线监测

0.350551