碳中和溫室氣體CO2 CH4 N2O排放監(jiān)測(cè)，諾科儀器助力綠色發(fā)展

一、溫室氣體監(jiān)測(cè)主要包括哪些？

甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）和N2O等具有溫室效應(yīng)的微量氣體稱(chēng)為溫室氣體。

根據(jù)京都議定書(shū)中規(guī)定的6種溫室氣體為二氧化碳、甲烷、N2O、氫氟碳化合物、全氟碳化合物、六氟化硫。

后三種氣體造成溫室效應(yīng)的能力強(qiáng)，但從對(duì)全球升溫的貢獻(xiàn)來(lái)說(shuō)，CO2、CH4、N2O三大主要溫室氣體所占的比例最大，對(duì)全球變暖的總體貢獻(xiàn)占到77%，濃度也呈現(xiàn)出逐年升高的趨勢(shì)。

大氣中CO2、CH4和N2O三種組分是目前溫室氣體監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象，也是當(dāng)前世界各國(guó)控制減排的主要溫室氣體組分。

二、溫室氣體檢測(cè)主流技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)？

目前溫室氣體監(jiān)測(cè)主要有非分散紅外線(xiàn)原理（NDIR）、傅里葉變換紅外光譜原理（FTIR）、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜法（TDLAS）、差分吸收激光雷達(dá)技術(shù)(DIAL)、光腔衰蕩法（CRDS）、激光差分中紅外法（IRIS）、離軸積分腔輸出光譜技術(shù)(OA-ICOS)、激光外差光譜技術(shù)(LHS)、空間外差光譜技術(shù)(SHS)等。

非分散紅外線(xiàn)原理（NDIR）原理，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但儀器的光譜分辨率和檢測(cè)靈敏度相對(duì)其他原理較低。

傅里葉變換紅外光譜原理（FTIR），能夠?qū)崿F(xiàn)多種組分同時(shí)監(jiān)測(cè)，適用于溫室氣體的本底、廓線(xiàn)和時(shí)空變化測(cè)量及其同位素探測(cè)，儀器系統(tǒng)較為復(fù)雜，價(jià)格比較昂貴。

可調(diào)諧半導(dǎo)體激光原理TDLAS，具有響應(yīng)速度快、靈敏度高、光譜分辨率高等優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)溫室氣體原位點(diǎn)式和區(qū)域開(kāi)放式探測(cè)，缺點(diǎn)是對(duì)于多氣體組分監(jiān)測(cè)需要多個(gè)傳感器

DIAL技術(shù)是一種利用氣體分子后向散射效應(yīng)進(jìn)行氣體遙感探測(cè)的光譜技術(shù)，具有高精度、遠(yuǎn)距離、高空間分辨等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)較為復(fù)雜，成本較高。

CRDS和OA-ICOS技術(shù)均屬于小型化的氣體原位探測(cè)技術(shù)，在溫室氣體監(jiān)測(cè)方面，能夠?qū)崿F(xiàn)很高的檢測(cè)靈敏度，成本比TDLAS要高。

LHS和SHS都屬于高精度、高光譜分辨的氣體檢測(cè)技術(shù)，適用于溫室氣體的柱濃度或垂直廓線(xiàn)探測(cè)，可用于地基和星載大氣探測(cè)領(lǐng)域。

三、溫室氣體分析應(yīng)用場(chǎng)景：

地面監(jiān)測(cè)：主要應(yīng)用場(chǎng)景是固定源溫室氣體排放監(jiān)測(cè)，如電力、石化、鋼鐵、垃圾填埋危廢處理等能耗大戶(hù)固定排放口溫室氣體監(jiān)測(cè)。

地基監(jiān)測(cè)：為溫室氣體時(shí)空分布、變化特征、區(qū)域排放等的研究提供可靠的觀測(cè)數(shù)據(jù)。

機(jī)載監(jiān)測(cè)：在空中對(duì)大氣層每個(gè)層高對(duì)氣體進(jìn)行檢測(cè)或?qū)γ總€(gè)層高的氣體采樣后到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)量，具有靈活性高、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、監(jiān)測(cè)面積大等優(yōu)點(diǎn)。機(jī)載溫室氣體探測(cè)是對(duì)溫室氣體垂直廓線(xiàn)的直接測(cè)量。

星載監(jiān)測(cè)：用于在全球尺度上對(duì)大氣溫室氣體開(kāi)展廣范圍、長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)監(jiān)測(cè)，因此星載探測(cè)可以促進(jìn)全球溫室氣體源匯分布的研究。

四、溫室氣體檢測(cè)主流技術(shù)品牌：

在溫室氣體高靈敏探測(cè)技術(shù)方面，目前以美國(guó)Picarro、ABB、德國(guó)Bruker等公司為主，其產(chǎn)品在大氣背景站、高原科考及其他溫室氣體高精度測(cè)量需求領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。在固定源溫室氣體排放連續(xù)監(jiān)測(cè)方面，國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)比較成熟，有對(duì)應(yīng)的解決方案，在高精度高靈敏監(jiān)測(cè)方面目前和國(guó)外公司還有一定差距。

隨著國(guó)家大力推進(jìn)雙碳政策，目前國(guó)內(nèi)在溫室氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)研究方面也開(kāi)展了大量的工作，

一些高校及研究院所開(kāi)始著手溫室氣體監(jiān)測(cè)方面的研究。如中國(guó)科學(xué)院安徽光機(jī)所、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所等。

針對(duì)固定源溫室氣體排放連續(xù)監(jiān)測(cè)方面，諾科儀器NK-500系列紅外線(xiàn)氣體分析儀可以勝任。NK-500系列紅外線(xiàn)氣體分析儀采用NDIR不分光紅外線(xiàn)原理，傳感器核心采用進(jìn)口光源，測(cè)量范圍寬可分析氣體上限達(dá)100%，下限達(dá)幾個(gè) （ppm）的濃度，進(jìn)行精細(xì)化處理后，還可以進(jìn)行痕量級(jí)(ppb)分析。

儀器穩(wěn)定性好，反應(yīng)速度快，響應(yīng)時(shí)間一般在10S內(nèi)（達(dá)到T90的時(shí)間），可針對(duì)廠(chǎng)界及固定源溫室氣體排放進(jìn)行%至ppm級(jí)別的實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)。