碳中和溫室氣體CO2 CH4 N2O排放監測，諾科儀器助力綠色發展

一、溫室氣體監測主要包括哪些？

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

根據京都議定書中規定的6種溫室氣體為二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、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的能力強，但從對全球升溫的貢獻來說，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占到77%，濃度也呈現出逐年升高的趨勢。

大氣中CO2、CH4和N2O三種組分是目前溫室氣體監測的主要對象，也是當前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優缺點？

目前溫室氣體監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）、可調諧半導體激光吸收光譜法（TDLAS）、差分吸收激光雷達技術(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(OA-ICOS)、激光外差光譜技術(LHS)、空間外差光譜技術(SHS)等。

非分散紅外線原理（NDIR）原理，具有結構簡單、操作方便、成本低廉等優點，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），能夠實現多種組分同時監測，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，儀器系統較為復雜，價格比較昂貴。

可調諧半導體激光原理TDLAS，具有響應速度快、靈敏度高、光譜分辨率高等優勢，能夠實現溫室氣體原位點式和區域開放式探測，缺點是對于多氣體組分監測需要多個傳感器

DIAL技術是一種利用氣體分子后向散射效應進行氣體遙感探測的光譜技術，具有高精度、遠距離、高空間分辨等優點，系統較為復雜，成本較高。

CRDS和OA-ICOS技術均屬于小型化的氣體原位探測技術，在溫室氣體監測方面，能夠實現很高的檢測靈敏度，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，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域。

三、溫室氣體分析應用場景：

地面監測：主要應用場景是固定源溫室氣體排放監測，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測。

地基監測：為溫室氣體時空分布、變化特征、區域排放等的研究提供可靠的觀測數據。

機載監測：在空中對大氣層每個層高對氣體進行檢測或對每個層高的氣體采樣后到實驗室進行測量，具有靈活性高、機動性強、監測面積大等優點。機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、長時間的持續監測，因此星載探測可以促進全球溫室氣體源匯分布的研究。

四、溫室氣體檢測主流技術品牌：

在溫室氣體高靈敏探測技術方面，目前以美國Picarro、ABB、德國Bruker等公司為主，其產品在大氣背景站、高原科考及其他溫室氣體高精度測量需求領域應用廣泛。在固定源溫室氣體排放連續監測方面，國內相關技術比較成熟，有對應的解決方案，在高精度高靈敏監測方面目前和國外公司還有一定差距。

隨著國家大力推進雙碳政策，目前國內在溫室氣體監測技術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測方面的研究。如中國科學院安徽光機所、中國科學院大連化學物理研究所等。

針對固定源溫室氣體排放連續監測方面，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，傳感器核心采用進口光源，測量范圍寬可分析氣體上限達100%，下限達幾個 （ppm）的濃度，進行精細化處理后，還可以進行痕量級(ppb)分析。

儀器穩定性好，反應速度快，響應時間一般在10S內（達到T90的時間），可針對廠界及固定源溫室氣體排放進行%至ppm級別的實時在線監測。