應(yīng)用案例

Picarro G2401（通過地面走航測量追蹤8個(gè)國家12個(gè)城市的天然氣甲烷排放量）

發(fā)表時(shí)間：2024-08-26

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原文題目

Ground-Based Mobile Measurements to Track Urban Methane Emissions from Natural Gas in 12 Cities across Eight Countries

https://doi.org/10.1021/acs.est.3c03160

背景簡介

為了減少城市天然氣管道系統(tǒng)布設(shè)造成的甲烷排放，了解當(dāng)?shù)毓艿老到y(tǒng)的泄漏率至關(guān)重要。本研究在8個(gè)國家的12個(gè)城市進(jìn)行了移動走航測量，被調(diào)查的城市范圍覆蓋了中型城市（如荷蘭格羅寧根）到大型城市（如加拿大多倫多和英國倫敦）等多種城市類型，同時(shí)也涵蓋了從西班牙巴塞羅那到羅馬尼亞布加勒斯特的整個(gè)歐洲地區(qū)。對所有數(shù)據(jù)的聯(lián)合分析使本研究能夠關(guān)注具有不同基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境條件的城市的一般排放行為。本研究發(fā)現(xiàn)所有城市在其管轄范圍內(nèi)都有一系列小型、中型和大型甲烷源，且排放率前10%的排放者占總排放量的60-80%，這意味著針對重排放城市的戰(zhàn)略修復(fù)計(jì)劃可以幫助快速減少排放。此外，將本研究與歐洲城市天然氣相關(guān)甲烷排放的清單估計(jì)進(jìn)行了比較，雖然清單報(bào)告排放量較大的城市通常也有較大的觀測排放量，但本研究發(fā)現(xiàn)12個(gè)城市基于觀測的排放量估算與基于清單的排放量估算之間存在明顯差異。

研究目的

了解和量化城市天然氣分配系統(tǒng)中的甲烷排放，特別是在美國以外城市的情況。本研究通過移動測量來探索城市甲烷排放，以便更好地理解不同基礎(chǔ)設(shè)施和環(huán)境條件下的城市排放行為。

研究方法

本研究在八個(gè)國家的12個(gè)城市進(jìn)行了移動測量，使用多款高精度Picarro溫室氣體分析儀來測量城市中的甲烷濃度。這些分析儀將進(jìn)氣口直接連接到外部，通常安裝在車輛的頂部或前保險(xiǎn)杠處。通過結(jié)合移動儀器測量的干空氣摩爾分?jǐn)?shù)和同步GPS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，研究者們能夠生成空間分辨率的甲烷增強(qiáng)地圖。數(shù)據(jù)經(jīng)過校準(zhǔn)、質(zhì)量控制和處理，以分離出由甲烷排放引起的局部增強(qiáng)，并將其轉(zhuǎn)化為排放率估算。

Picarro儀器的使用

在這項(xiàng)研究中使用了多款Picarro分析儀，包括G2301、G2301-m、G2401、G2401-m、G4302、G2201-i、G1301等。這些設(shè)備被用作移動測量平臺上的高精度快速響應(yīng)設(shè)備使用。這些分析儀能夠提供ppm級別的精度，并具有5秒以內(nèi)的快速響應(yīng)時(shí)間。

結(jié)論

與美國城市相比，歐洲和加拿大城市的排放量相對較低。排放量的差異很可能是由于當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施的差異，尤其是管道材料的差異造成的。此外，歐盟對天然氣基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)管比美國更嚴(yán)格。本研究推斷，到目前為止，研究分析的城市之間的全市排放估算存在很大差異，這突出表明，未來應(yīng)該對更多的城市進(jìn)行調(diào)查，以盡可能多地找到主要排放國。

部署在等效移動平臺上的標(biāo)準(zhǔn)化方法有望迅速減少天然氣基礎(chǔ)設(shè)施的城市甲烷排放，同時(shí)也為學(xué)術(shù)界提供數(shù)據(jù)，以進(jìn)一步調(diào)查其他城市甲烷來源的影響，例如熔爐、污水系統(tǒng)和其他自然系統(tǒng)，這些系統(tǒng)目前沒有受到很好的限制。

設(shè)備分享

Picarro G2401 可以同時(shí)監(jiān)測CO₂、CH₄、CO和H₂O四種氣體。G2401 遵從世界氣象組織 ( WMO ) 及其它國際性網(wǎng)絡(luò)（如歐洲綜合碳觀測系統(tǒng)，ICOS）設(shè)立的關(guān)于大氣監(jiān)測站的性能規(guī)格。高精度四組分連續(xù)測量、野外可部署性以及長期穩(wěn)定性，讓 G2401 成為溫室氣體測量儀器的明智之選。

如需了解更多設(shè)備詳情，請與北京世紀(jì)朝陽科技發(fā)展有限公司聯(lián)系。

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前一個(gè)：Picarro G2201-i（陸地DOM的輸入伴隨著DO和pH值的下降并加劇了千島湖的CO?排放）
后一個(gè)：Picarro L2140-i（無記憶效應(yīng)的水同位素紅外光譜分析方法）