碳達(dá)峰與碳中和是當(dāng)前及未來一段時(shí)期內(nèi)生態(tài)文明建設(shè)工作的核心議題。準(zhǔn)確測量環(huán)境及污染源排放的二氧化碳,是開展碳排放核算與評估的重要基礎(chǔ)。本文旨在系統(tǒng)梳理我國現(xiàn)行二氧化碳測量方法標(biāo)準(zhǔn),為相關(guān)工作的開展提供參考。
一、國家標(biāo)準(zhǔn)
《溫室氣體二氧化碳測量離軸積分腔輸出光譜法》(GB/T34286-2017)由氣象部門提出,規(guī)定了使用離軸積分腔輸出光譜法測量環(huán)境大氣中二氧化碳濃度的方法,適用于非污染大氣條件下的溫室氣體二氧化碳濃度測量,其測量精度應(yīng)優(yōu)于0.1×10??mol/mol。
《氣相色譜法本底大氣二氧化碳和甲烷濃度在線觀測方法》(GB/T31705-2015)同樣由氣象部門提出,規(guī)范了本底大氣中二氧化碳濃度的氣相色譜在線觀測方法。
《氣體中一氧化碳、二氧化碳和碳?xì)浠衔锏臏y定氣相色譜法》(GB/T8984-2008)由中國石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)提出,適用于氫氣、氧氣、惰性氣體等介質(zhì)中一氧化碳、二氧化碳和甲烷的分項(xiàng)測定,以及總碳含量的測定。
《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》(GB/T16157-1996)由原環(huán)境保護(hù)部門提出,其中規(guī)定了使用奧氏氣體分析儀法測定固定污染源排氣中二氧化碳的方法,其原理為通過吸收液吸收前后氣體體積差計(jì)算二氧化碳體積分?jǐn)?shù)。
二、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
《溫室氣體二氧化碳和甲烷觀測規(guī)范離軸積分腔輸出光譜法》(QX/T429-2018)作為氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),除規(guī)定觀測方法外,還對觀測系統(tǒng)設(shè)置、安裝、檢漏、測試、運(yùn)行維護(hù)、數(shù)據(jù)溯源與處理等方面作出詳細(xì)規(guī)定。
《固定污染源廢氣二氧化碳的測定非分散紅外吸收法》(HJ870-2017)是國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn),適用于固定污染源廢氣中二氧化碳的測定,方法檢出限為0.03%(體積分?jǐn)?shù)),測定下限為0.12%。
《環(huán)境空氣無機(jī)有害氣體的應(yīng)急監(jiān)測便攜式傅里葉紅外儀法》(HJ920-2017)規(guī)定使用便攜式傅里葉紅外儀對環(huán)境空氣中二氧化碳等進(jìn)行現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測,方法檢出限為1mg/m3,適用于定性半定量篩查。
《沼氣中甲烷和二氧化碳的測定氣相色譜法》(NY/T1700-2009)是農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),適用于沼氣中二氧化碳的測定。
《本底大氣二氧化碳濃度瓶采樣測定方法-非色散紅外法》(QX/T67-2007)為氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了瓶采樣結(jié)合非色散紅外法測定本底大氣中二氧化碳濃度的方法。
《工作場所空氣有毒物質(zhì)測定第37部分一氧化碳和二氧化碳》(GBZ/T300.37-2017)作為國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了工作場所空氣中二氧化碳的不分光紅外線氣體分析儀法,方法檢出限為0.001%。
三、總結(jié)與分析
我國氣象、生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)、職業(yè)衛(wèi)生及石化工業(yè)等部門均已制定二氧化碳測量方法標(biāo)準(zhǔn),涵蓋離軸積分腔輸出光譜法、非分散紅外法、傅里葉紅外法、氣相色譜法及奧氏氣體分析儀法等多種技術(shù)原理,適用于不同樣品基質(zhì)和應(yīng)用場景。
從溫室氣體監(jiān)測的角度來看:
在環(huán)境大氣監(jiān)測方面,氣象部門已建立較為完善的測量體系,主要方法包括離軸積分腔輸出光譜法(GB/T34286-2017、QX/T429-2018)和氣相色譜法(GB/T31705-2015)。生態(tài)環(huán)境部門提出的便攜式傅里葉紅外法(HJ920-2017)則主要用于應(yīng)急監(jiān)測。
在污染源廢氣監(jiān)測方面,生態(tài)環(huán)境部門發(fā)布了非分散紅外法(HJ870-2017),而奧氏氣體分析儀法(GB/T16157-1996)因精度及操作便利性限制,實(shí)際應(yīng)用較少。
目前,在溫室氣體二氧化碳測量領(lǐng)域,污染源廢氣監(jiān)測僅有手工監(jiān)測方法,缺乏在線監(jiān)測技術(shù)規(guī)范。然而,“碳源監(jiān)測”是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要保障。國際上溫室氣體排放測算主要有“排放因子法”與“直接測量法”兩種路徑,其中直接測量法在精度上更具優(yōu)勢,并為排放因子提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
未來,應(yīng)依托現(xiàn)有方法標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步優(yōu)化和完善二氧化碳及其他溫室氣體的方法體系,加快構(gòu)建覆蓋源、匯的立體觀測網(wǎng)絡(luò),為實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)提供科學(xué)、可靠的測量支撐。
