我国环境空气中温室气体监测技术研究进展

开展温室气体监测,获取温室气体浓度水平并以此开展相关研究是实现碳达峰、碳中和的重要支撑.简述了世界气象组织、我国气象部门及生态环境部门制定温室气体监测标准情况,分析了非色散红外法、气相色谱法、光腔衰荡光谱法、离轴腔积分系统法等温室气体监测技术方法的测量原理、应用场景及优缺点,以及进样系统与标校系统的研究进展,展望了温室...     

基于CiteSpace的温室气体监测发展动态可视化分析

采用文献计量方法，利用CiteSpace软件对Web of Science核心合集中2004—2020年以"Greenhouse Gases Monitoring"为主题词检索到的2 514篇文献进行可视化分析，从时间分布、国际合作、研究机构合作、研究领域、共被引分析和关键词分析等方面，揭示该领域的发展动态、研究实力分布、热点前沿等。结果表明：2004—2020年温室气体监测研究领域的发文数量总体呈现上升趋势，在全球应对气候变化的重大事件时间节点发文数量增幅较大；该领域发文量较多的国家和机构皆以发达国家为主，发展中国家中中国居首位，国家、机构合作关系紧密；温室气体监测研究涉及的学科领域较广，环境科学与生态学、环境科学、工程为排名前3位的学科领域，2010年后研究逐步拓展到建筑学、影像学、计算机科学、经济学等领域；该领域的研究知识基础主要聚焦温室气体浓度监测、来源去向、影响因素及变化趋势分析，温室气体监测技术方法研究及应用，以及森林、农业土壤碳汇研究等方面；通过不同时段关键词分析发现CO₂、CH₄和N₂O一直是温室气体监测研究的重点对象，关注视角逐渐转向多因素、多领域、多技术、多方法、多策略研究。基于分析结果和中国实际，提出今后一段时期中国温室气体监测领域的研究重点和工作方向。     

基于地基监测的人为源温室气体排放通量反演研究进展

不同尺度下温室气体的空间分布及变化趋势是研究气候变化的基础,也是评估相关减排政策实施效果的重要依据。当前碳排放核算主要基于排放清单,不确定性较大。基于监测数据的碳排放核算能够有效评估和修正排放清单结果,是对当前方法的有效补充。国内温室气体的监测主要针对污染源和环境浓度,对于人为源温室气体排放通量的监测研究较少。该文分析了近年来国内外基于地基监测的人为源温室气体排放通量研究,主要的研究方法可分为2类:柱浓度空间分布结合三维风场数据反演排放通量;结合实测体积分数、大气扩散模型和统计优化模型修正先验排放通量结果,以获取更准确的后验排放通量。通过分析和对比2种方法的优势和局限,讨论不同通量反演方法的适用场景。建议我国未来应构建适用于不同空间尺度的温室气体通量监测反演体系,综合利用多种监测手段,以校核验证排放清单,并为制定温室气体减排策略和评估应对气候变化工作成效提供技术支撑。     

VOCs在线监测系统与SUMMA罐采样-气质联用法的比对分析

将挥发性有机污染物在线监测系统与实验室内SUMMA罐采样气质联用法(GC-MS)的挥发性有机物分析进行了标准气体和实际空气样品的分析比对,并对偏差原因作分析,提出在线监测系统的维护建议。结果表明,挥发性有机物在线监测系统的监测结果与实验室方法有一定的可比性,可用于大气中挥发性有机污染物的在线监测。     

欧盟和美国温室气体排放监测对中国的借鉴意义

欧盟出台的《第2003/87号指令:温室气体监测和报告指南》和美国环保署颁布的《温室气体强制性申报:最终条例》中,监测计划、监测技术装置、一般监测方法、最佳可用监测方法、不确定性分析、数据验证、经济成本分析等内容都对中国进行温室气体监测和报告具有借鉴意义。在此基础上,提出了温室气体监测的作用和对中国进行温室气体监测、报告的建议。     

土壤中挥发性有机污染物现场快速监测技术应用进展

在总结我国突发性环境事故发生现状的基础上,提出了我国环境现场快速监测工作缺少规范化管理,以及标准监测技术方法不完善等问题。探讨了土壤中挥发性有机污染物快速监测技术的研究进展,重点讨论了检测管,手持式气体检测器,便携式气相色谱(配置光离子化检测器、氢火焰离子化检测器或串/并联检测器)及便携式气相色谱-质谱等技术在快速检测土壤中挥发性有机污染物方面的性能特点与应用情况,并对我国建立土壤中挥发性有机污染物现场快速监测标准方法提出了建议。     

大气环境高灵敏光谱探测技术

大气环境高灵敏光谱探测技术是以光与环境相互作用为基础发展起来的学科交叉方向,使用光学的方法和手段来探知研究环境问题。大气环境高灵敏光谱探测技术能够实现从现场瞬态灵敏探测到污染时空分布等不同尺度的遥测,从而获得大气污染"点-线-面"的时空变化规律,由于光谱探测技术具有多组分、非接触、无采样、高灵敏度、大范围快速以及遥测等特点,已经成为国际上大气环境监测技术的主要方向之一。大气环境高灵敏光谱技术在污染源、工业园区、空气质量以及区域污染等监测方面都有很广泛的应用。针对化工园区复杂的环境污染问题,光谱探测技术可以高灵敏、非接触地获取多种污染物浓度特征,掌握化工园区污染时空分布状况,为化工园区的大气污染治理提供有效支撑;针对京津冀、长三角等地区大气重污染过程的核心问题,大气环境高灵敏光谱探测技术通过地基组网观测,车载/机载平台移动观测等三维立体监测手段获取重点区域污染物的生成、转化过程以及重污染过程的形成机制,为区域大气污染成因追溯、污染控制措施评估提供科学的数据和技术支撑。高灵敏光谱探测技术在大气环境领域的成功应用,为污染源、化工园区和重点区域的环境综合诊断和治理奠定了技术基础。     

浅谈加强环境现场监测规范化建设

分析了环境现场监测存在的质控体系不够完善,监测人员不够专业,监测技术相对落后,管理制度不够健全等问题.提出实现环境现场监测规范化建设,应从完善现场监测质量控制体系入手,加强监测队伍、监测装备、现场监测管理制度建设,改进和提高现场监测技术,以此满足和适应环保新形势对环境现场监测工作的要求.     

光散射法扬尘在线监测质量管理研究与应用

主要阐述了光散射法扬尘在线监测应用于建筑工地、干散货码头堆场、混凝土搅拌站的质量管理和质量评估。为了提高光散射法扬尘在线监测的数据质量,上海市采取扬尘在线监测设备现场质量抽测的模式,通过对在用仪器的监测点位、除湿方式、校准方式、质量浓度转换系数、与标准重量法监测结果的相对误差和相关系数、仪器运行维护水平等影响监测质量和数据有效性的关键指标的检查,开展扬尘监测在用仪器质量评估和仪器商合格评定,稳步提高在用仪器质量,为在线监测质量管理和质量评估提供可借鉴的技术方案和实践经验。     

大气污染光学遥感技术及发展趋势

空气质量和气候变化是影响人类生存环境的两大主要因素,它们与大气构成变化密切相关,因此,必须对影响人类生存和决定对流层成分的大气过程进行监测。随着监测技术的发展,大气环境监测方法从常规的监测体系向理化、遥测、应急等多种监测分析方法相结合的综合监测技术方向发展。基于激光/光谱的大气污染监测技术以光学探测和光谱数据解析为核心,探测大气痕量气体和颗粒物的时空分布特征和输送规律,并逐渐运用于球载、无人机、卫星等区域动态遥测,可为中国大气灰霾形成的关键影响因素识别提供技术支持。     

环境空气VOCs在线监测中标准气体的比对研究

环境空气中挥发性有机物(VOCs)的在线监测技术近年来受到普遍关注.相对于传统的离线手工监测,在线监测能够解决监测数据时空代表性不足的问题,同时更好地满足环境质量连续监测和研究的需要.现有环境空气常规气体在线监测技术规范对量值溯源有较高的要求,其中标准气体的溯源和比对是质量控制和质量保证的根本.通过构建上海市环境空气V...     

固定污染源烟气中可凝结颗粒物监测技术现状及展望

随着国家对大气环境治理的推进,可凝结颗粒物(CPM)成为工业烟气防治的关键污染物。CPM在烟道高温环境中为气态物质,排入大气环境后快速凝结成颗粒态物质,对其进行准确测量是国内外的前沿技术挑战之一。通过研究分析CPM在烟气和烟羽中演化特征与监测技术现状,阐明CPM的概念、形成机制与排放特征,阐释已有的工业烟气CPM采集与分析方法及其存在的问题,并进一步对超低排放烟气中CPM的在线监测和质控技术提出展望。     

一氧化氮标准气体中二氧化氮杂质FTIR定量方法研究及标气质量分析

一氧化氮标准气体在我国空气质量监测工作中广泛用于氮氧化物分析仪的校准,标准气体的质量对环境空气中氮氧化物的测量结果也有着显著的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪建立了一套精确测量低浓度二氧化氮方法,并对一氧化氮标准气体产品中二氧化氮杂质进行了测量。结果显示有少部分样品中存在较高浓度的二氧化氮杂质。进一步讨论了可能导致一氧化氮标准气体中二氧化氮杂质偏高的原因,及此种情况对化学发光法氮氧化物分析仪准确测量空气中氮氧化物可能产生的影响。为了准确校准化学发光法氮氧化物分析仪,应关注一氧化氮标准气体产品中的二氧化氮杂质的含量。     

Inspection of non-CO2 greenhouse gases from emission sources and in ambient air by Fourier-transform-infrared-spectrometry: Measurements with FTIS-MAPS

Infrared spectrometry is a versatile basis to analyse greenhouse gases in the atmosphere. A multicomponent air pollution software (MAPS) was developed for retrieval of gas concentrations from radiation emission as well as absorption measurements. Concentrations of CO, CH₄, N₂O, and H₂O as well as CO₂, NO, NO₂, NH₃, SO₂, HCl, HCHO, and the temperature of warm gases are determined on-line. The analyses of greenhouse gases in gaseous emission sources and in ambient air are performed by a mobile remote sensing system using the double-pendulum interferometer K300 of the Munich company Kayser-Threde. Passive radiation measurements are performed to retrieve CO, N₂O, and H₂O as well as CO₂, NO, SO₂, and HCl concentrations in smoke stack effluents of thermal power plants and municipal incinerators and CO and H₂O as well as CO₂ and NO in exhausts of aircraft engines. Open-path radiation measurements are used to determine greenhouse gas concentrations at different ambient air conditions and greenhouse gas emission rates of diffusive sources as garbage deposits, open coal mining, stock farming together with additional compounds (e.g. NH₃), and from road traffic together with HCHO. Some results of measurements are shown. A future task is the verification of emission cadastres by these inspection measurements.     

工业温室气体CO2排放监测技术前期研究

介绍了国内外二氧化碳（ CO2）气体检测方法,选取红外传感器、非分散红外和气相色谱3种方法监测工业燃煤废气中的CO2。试验结果表明,3种方法的精密度和准确度均满足要求;单一燃煤废气中CO2的体积分数范围为6．70％～15．10％,同一排气筒中CO2体积分数5 min的波动范围为0～22．4％;同一排气筒（单一燃煤废气）中CO2和O2的体积分数有一定的关联性,二者之和基本稳定在19％～21％范围;非分散红外法和气相色谱法测定同一样品的相对偏差为0．9％～3．4％;红外传感器适用于有组织排放的现场监测,另2种方法适用于无组织废气和环境空气监测。     

环境在线监测监控管理与发布系统

阐述了省级环境在线监测监控管理与发布系统的组成及功能特点,介绍了采用GPRS无线数据传输方式,对水、气、污染源等环境在线监测自动化系统进行数据采集、统计与GIS发布的实现方式,指出其具有传输速率高、延时小、实时性强、建设方便、费用低廉等显著优点。