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

一、溫室氣體監(jiān)測主要包括哪些？

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

根據(jù)京都議定書中規(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)，但從對全球升溫的貢獻(xiàn)來說，CO2、CH4、N2O三大主要溫室氣體所占的比例最大，對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。

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

二、溫室氣體檢測主流技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)？

目前溫室氣體監(jiān)測主要有非分散紅外線原理（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。

非分散紅外線原理（NDIR）原理，具有結(jié)構(gòu)簡單、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靈敏度相對其他原理較低。

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

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，能夠?qū)崿F(xiàn)溫室氣體原位點(diǎn)式和區(qū)域開放式探測，缺點(diǎn)是對于多氣體組分監(jiān)測需要多個傳感器

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技術(shù)，在溫室氣體監(jiān)測方面，能夠?qū)崿F(xiàn)很高的檢測靈敏度，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技術(shù)，適用于溫室氣體的柱濃度或垂直廓線探測，可用于地基和星載大氣探測領(lǐng)域。

三、溫室氣體分析應(yīng)用場景：

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

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

機(jī)載監(jiān)測：在空中對大氣層每個層高對氣體進(jìn)行檢測或?qū)γ總€層高的氣體采樣后到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測量，具有靈活性高、機(jī)動性強(qiáng)、監(jiān)測面積大等優(yōu)點(diǎn)。機(jī)載溫室氣體探測是對溫室氣體垂直廓線的直接測量。

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

四、溫室氣體檢測主流技術(shù)品牌：

在溫室氣體高靈敏探測技術(shù)方面，目前以美國Picarro、ABB、德國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)測方面，國內(nèi)相關(guān)技術(shù)比較成熟，有對應(yīng)的解決方案，在高精度高靈敏監(jiān)測方面目前和國外公司還有一定差距。

隨著國家大力推進(jìn)雙碳政策，目前國內(nèi)在溫室氣體監(jiān)測技術(shù)研究方面也開展了大量的工作，

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

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

儀器穩(wěn)定性好，反應(yīng)速度快，響應(yīng)時間一般在10S內(nèi)（達(dá)到T90的時間），可針對廠界及固定源溫室氣體排放進(jìn)行%至ppm級別的實(shí)時在線監(jiān)測。