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《主要溫室氣體監(jiān)測(cè)探究現(xiàn)狀》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、主要溫室氣體監(jiān)測(cè)探究現(xiàn)狀【摘要】本文總結(jié)了國(guó)內(nèi)外主要溫室氣體本底濃度監(jiān)測(cè)以及排放監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀,并比較了不同監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)或手段的優(yōu)點(diǎn)及不足,為開展主要溫室氣體監(jiān)測(cè)提供科學(xué)參考?!娟P(guān)鍵詞】溫室氣體;監(jiān)測(cè);本底濃度溫室氣體(GreenhouseGases,GHG)是指大氣中能產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體成分。《京都議定書》規(guī)定限排的6種主要溫室氣體為C02、CH4、N20、HFCs、PFCs和SF6,其時(shí)空分布及其變化在地氣系統(tǒng)的輻射收支和能量平衡中起著決定性作用。溫室氣體監(jiān)測(cè)是研究溫室氣體濃度變化趨勢(shì)以及源和匯的構(gòu)成、性質(zhì)和強(qiáng)度等的基礎(chǔ),也是
2、大氣環(huán)境科學(xué)的重要課題口],因此開展溫室氣體監(jiān)測(cè)工作,對(duì)溫室氣體分布評(píng)估和應(yīng)對(duì)氣候變化有重要意義。2?地面監(jiān)測(cè)地面溫室氣體監(jiān)測(cè)可分為本底濃度監(jiān)測(cè)和排放監(jiān)測(cè)。國(guó)內(nèi)外建立的C02、CH4本底監(jiān)測(cè)網(wǎng)臺(tái)站大多在高山、島嶼和海岸,在城市地區(qū)開展高時(shí)間分辨率的監(jiān)測(cè)研究相對(duì)較少。而城市作為人類活動(dòng)的中心,其溫室氣體濃度數(shù)據(jù)對(duì)于掌握溫室氣體變化規(guī)律,源、匯以及對(duì)城市污染模式、氣體排放模式的建立和應(yīng)用都意義匪淺。2.1溫室氣體本底濃度監(jiān)測(cè)上世紀(jì)70年代,世界氣象組織(WMOX世界衛(wèi)生組織(WHO)和聯(lián)合國(guó)環(huán)境計(jì)劃署等聯(lián)合建立了“大氣本底污
3、染監(jiān)測(cè)網(wǎng)”(簡(jiǎn)稱BAPMON),對(duì)溫室氣體、反應(yīng)性氣體等大氣本底進(jìn)行長(zhǎng)期的全球性的監(jiān)測(cè),目前共建成200多個(gè)臺(tái)站,其中基準(zhǔn)站近二十個(gè),莫納羅瓦站(MaunaLoaX巴羅站(Barrow南極站(Southpole)等已積累了幾十年的實(shí)測(cè)資料[2—4],取得了許多令人矚目的結(jié)果。但是,BAPMON的基準(zhǔn)站主要集中在大洋海島上,大陸性基準(zhǔn)站較少,這在一定程度上影響到BAPMON資料的廣泛應(yīng)用[4]。1989年WM0組建全球大氣觀測(cè)網(wǎng)(GAW),如今是全球最大、功能最全的國(guó)際性大氣成分監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),目前已有60個(gè)國(guó)家近400多個(gè)本
4、底監(jiān)測(cè)站(其中全球基準(zhǔn)站24個(gè))加入GAW網(wǎng)絡(luò),開展包括大氣中溫室氣體的200多種要素的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。美國(guó)、歐洲和加拿大等國(guó)家分別建立了IMPROVE.EMAP、CAPMoN觀測(cè)網(wǎng)絡(luò),關(guān)注諸如溫室氣體等大氣成分的變化。迄今為止,國(guó)際社會(huì)引用的全球溫室氣體濃度資料主要來(lái)自全球大氣觀測(cè)網(wǎng)(GAW)o但GAW的這些站點(diǎn)地理分布很不均勻,發(fā)達(dá)國(guó)家站點(diǎn)較多,亞洲內(nèi)陸地區(qū)站點(diǎn)較為稀缺。我國(guó)在大氣成分本底觀測(cè)方面的起步稍晚,20世紀(jì)80nn年代初,中國(guó)氣象局在北京上甸子、浙江臨安和黑龍江龍鳳山建立區(qū)域大氣本底站;1994年建立本底基準(zhǔn)觀象
5、臺(tái)(瓦里關(guān)基準(zhǔn)站),開展的長(zhǎng)期多種觀測(cè)項(xiàng)目,包括利用氣相色譜一氫火焰離子化檢測(cè)器法(GC—FID法)在線觀測(cè)大氣C02和CH4[5—8],其濃度資料已進(jìn)入全球同化數(shù)據(jù)庫(kù),應(yīng)用于WMO溫室氣體公報(bào)和IPCC評(píng)估報(bào)告。近年來(lái),我國(guó)進(jìn)一步加強(qiáng)溫室氣體在線監(jiān)測(cè)分析能力建設(shè),包括在我國(guó)7個(gè)本底站(包括云南、新疆、湖北)初步建成網(wǎng)絡(luò)化采樣系統(tǒng),每周一次進(jìn)行臺(tái)站Flask瓶采樣、實(shí)驗(yàn)室非色散紅外吸收法C02濃度分析。此外,環(huán)保部門和一些科研機(jī)構(gòu)也開展了溫室氣體觀測(cè)研究,這將彌補(bǔ)區(qū)域觀測(cè)資料的不足。2.2溫室氣體排放監(jiān)測(cè)國(guó)外對(duì)溫室氣體排
6、放監(jiān)測(cè)起步較早,很多地方已經(jīng)形成了監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。2009年12月,芬蘭對(duì)全國(guó)所有省份和大中城市實(shí)施網(wǎng)上監(jiān)測(cè)溫室氣體排放,監(jiān)測(cè)主要涵蓋用電、取暖和道路交通所排放的溫室氣體,并將數(shù)據(jù)以動(dòng)態(tài)變化圖形的方式在網(wǎng)上公布。2010年2月美國(guó)加州政府采購(gòu)Picarro公司制造的溫室氣體檢測(cè)裝置,精確監(jiān)測(cè)該州范圍內(nèi)溫室氣體的排放,采集到的數(shù)據(jù)用于核實(shí)能源消費(fèi)的數(shù)值。國(guó)內(nèi)對(duì)于城市污染大氣中溫室氣體的長(zhǎng)期變化規(guī)律的監(jiān)測(cè)研究相對(duì)較少。中國(guó)科學(xué)院大氣物理所大氣化學(xué)實(shí)驗(yàn)室自行研制了一套溫室氣體自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以HP5890氣相色譜儀為分析儀器,對(duì)北京地區(qū)
7、CH4和C02濃度日變化將近一年的連續(xù)監(jiān)測(cè)[9]。闞瑞峰[10]等利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜(TDLAS)對(duì)甲烷進(jìn)行監(jiān)測(cè),獲取了2005年秋季北京城區(qū)環(huán)境空氣中的1min的時(shí)間分辨率連續(xù)1個(gè)月的甲烷氣體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。徐亮等[X]自行設(shè)計(jì)了一套基于長(zhǎng)光程開放光路的傅里葉變換紅外光譜(LP_FTIR)分析技術(shù)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),于2005年夏季對(duì)北京豐臺(tái)地區(qū)進(jìn)行了監(jiān)測(cè),獲得了連續(xù)的CO2和CH4數(shù)據(jù)。中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所從1985年開始,通過(guò)瓶采樣和帶有氫火焰離子檢測(cè)器(FID)的氣相色譜儀(GC)對(duì)北京大氣甲烷做每周1次的長(zhǎng)期定
8、點(diǎn)監(jiān)測(cè),并陸續(xù)增加了對(duì)二氧化碳(1992年)和氧化亞氮(1993年)的監(jiān)測(cè)。國(guó)內(nèi)已對(duì)農(nóng)田、草原、森林等多種生態(tài)系統(tǒng)中土壤一植被溫室氣體排放進(jìn)行了廣泛的研究,且主要采用靜態(tài)箱法采樣[12]。盧蘭口3]利用靜態(tài)箱法采集土壤排放的CH4氣體,然后在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)利用改裝的氣相色譜儀GC3800,VARIAN)進(jìn)行分析,對(duì)三峽庫(kù)區(qū)