AQMS-900GHI环境空气温室气体在线监测系统（FID）在示范点对环境空气中CH4和CO2两种温室气体长期监测

AQMS-900GHI环境空气温室气体在线监测系统（FID）在示范点对环境空气中CH4和CO2两种温室气体长期监测

张英平

132324198001120317 北京雪迪龙科技股份有限公司色谱研究室，北京，102206

摘要 通过对城市工业园区示范应用点：北京市昌平区北京雪迪龙科技股份有限公司精密楼六楼大气超级站环境空气中CH4和CO2浓度的日变化及CH4和CO2高精度混合标气的长期连续监测和数据分析，发现CH4和CO2浓度的变化从总体上来看具有较强的规律性。化石燃料的燃烧、机动车尾气的排放对CH4和CO2浓度峰值出现的时间有明显的影响，且它们的变化趋势具有较好的相关性。源汇强度的变化和昼夜气象因素的周期变化，是两种温室气体形成稳定变化形势的主要因素。

关键词 ：温室气体 ；环境空气；CH4；CO2

1. 城市级工业园区站点环境空气中温室气体测定的意义

通过对2022.1-2022.3雪迪龙南邵厂区大气超级站(北京昌平)环境空气中甲烷和二氧化碳的浓度进行连续监测，统计环境空气中温室气体甲烷和二氧化碳的日均浓度变化规律；并在长期测试中评价AQMS-900GHI大气温室气体在线监测系统（FID）的长期运行稳定性、系统性能，根据系统性能，建立科学合理的系统校准方案；为北京市内城郊工业园区本底环境空气中的温室气体CH4和CO2浓度摸底测试。

2. 城市级工业园区站点环境空气中温室气体测定原理

2.1待测系统运行稳定后，通入甲烷、二氧化碳接近本底大气浓度的标气进行系统标定校准。

首日首先连续测量标气 ，记录至少连续测定10次（约1h）的标气浓度测试值。之后切换测定环境空气中的温室气体CH4、CO2，并统计环境空气中甲烷、二氧化碳的小时均值浓度和23h均值浓度，其中23h均值浓度记为日均浓度值。

次日重复上述操作，连续测定30日。连续测定3个月。

主要考察系统测试标气的长期漂移，以评价系统的长期稳定性。

2.2 小时均值浓度、日均浓度手动修正原则，以每日的标气值为参照对当日单次分析浓度进行修正（规避系统漂移对温室气体浓度的干扰），再统计小时均值浓度和日均浓度。

2.3 异常值剔除：首先绘制每日的实时测试浓度变化曲线；对突变浓度点复核对应谱图，谱图色谱峰若系统存在异常电信号干扰则剔除该点，无异常信号干扰则保留。

3. 系统性能评价及测定结果：

3.1系统稳定性

标气测试12日，连续测定10次/日以上；取连续测定10次的数据统计重复性。甲烷2060ppb标气：标准偏差σ在1.93ppb~6.98ppb，重复性基本在0.1%~0.35%；二氧化碳389.9ppm标气：标准偏差σ在0.35ppm~0.82ppm，重复性基本在0.09%~0.21%；说明仪器运行状态正常，重复性达到要求。

3.2环境空气中甲烷和二氧化碳的浓度

雪迪龙南邵厂区大气超级站(北京昌平)环境空气中甲烷和二氧化碳一季度浓度：

甲烷及二氧化碳小时均值浓度日变化总体上有较强的规律，存在“两峰两谷”。它们的浓度在上午9：00左右达到日变化的最高值，；在下午16：00左右达到日变化的最低值。

4. 结论

4.1 通过AQMS-900GHI环境空气温室气体在线监测系统（FID）对标气及城市工业园区应用示范点环境空气中甲烷、二氧化碳的长期应用的监测数据来看，该系统备重复性精度佳、系统稳定性高、标气耗用量少（1瓶/年，可满足全年监测需求）等优点。并且以上大量实验数据表明，AQMS-900GHI环境空气温室气体在线监测系统（FID）具备技术成熟、稳定，可以满足环境空气中温室气体甲烷、二氧化碳长期监测的应用需求。

4.2 无论是甲烷还是二氧化碳，其大气浓度变化的根本原因是源和汇的相互作用。两者小时均值浓度日变化趋势具有相似性，造成这两者有相似的原因可能有以下两点：一是因为具有相同的排放源，如冬季供暖化石燃料的燃烧、机动车尾气排放等；二是因为对流层高度变化和大气稳定度变化等气象条件的影响，使这两种温室气体的稀释和扩散具有相同的规律性。

4.3结合7:00~9:00早高峰时段甲烷及二氧化碳浓度升高，机动车尾气排放源对二氧化碳浓度影响比较大，而对甲烷浓度影响比较小；并且尾气排放源效应导致二者均出现峰值。

参考文献

[1]WMO 温室气体公报 基于2020年全球观测的大气温室气体状况，第17期.2021年10月25日.

[2]李晶、王跃思、刘强、王明星等. 北京市两种主要温室气体浓度的日变化[J]. 气候与环境研究,2006.1( 第11卷 第1期),50-56.

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