作者： 天諾基業(yè)時間：2020-08-24
甲烷既是寶貴的能源，也是一種溫室氣體。GWP的分析顯示，以單位分子數(shù)而言，甲烷的溫室效應(yīng)要比二氧化碳大上25倍。2018年美國能源部的科學(xué)家對高度校準(zhǔn)的長期測量結(jié)果進(jìn)行分析，將甲烷導(dǎo)致的溫室效應(yīng)的變化隔離出來，獲得了甲烷導(dǎo)致溫室效應(yīng)增加的直接觀測數(shù)據(jù)。
正確區(qū)分我們環(huán)境中甲烷的各種來源，能夠有助于確定其在地層的來源，監(jiān)控垃圾填埋場和養(yǎng)殖場的逸散性甲烷排放物，或區(qū)分在濕地中產(chǎn)生和消耗甲烷的生化途徑。每一種甲烷源都具有13C與12C的特征比率。了解這一比率會有助于我們建立甲烷與特定本地源之間的聯(lián)系。Picarro G2132- i 能夠簡便快速地精確測量甲烷中的碳同位素比率以及總的甲烷濃度，同時還能同步獲得CO2和H2O濃度數(shù)據(jù)。
甲烷是天然氣、沼氣、坑氣的主要成分之一，在自然界分布很廣。甲烷的自然界來源分為生物來源和非生物。
賓夕法尼亞州立大學(xué)的Natasha L.Miles等在賓夕法尼亞州馬塞勒斯頁巖天然氣開采地區(qū)的4座塔上部署了4臺Picarro G2132-i分析儀。這是第一個開展由多臺甲烷同位素分析儀組成觀測網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行區(qū)域甲烷和二氧化碳測量的實驗。研究人員對分析儀進(jìn)行了實驗室和現(xiàn)場校準(zhǔn)，并且在2016年1月至12月期間對分G2132-i分析儀的現(xiàn)場性能進(jìn)行驗證。對該區(qū)域的甲烷來源進(jìn)行了分析，研究結(jié)果表明所測得的同位素特征與該地區(qū)深層天然氣的同位素特性相符。
實驗室校準(zhǔn)原理圖
休斯頓大學(xué)的Lan.X,Talbot.R等使用兩臺Picarro（G2201-i和G2132-i）組成一個車載移動實驗室對巴尼特頁巖地區(qū)152個設(shè)施（包括井場、壓縮機站、天然氣處理廠和垃圾填埋場）的石油和天然氣作業(yè)中的逃逸CH4排放進(jìn)行了監(jiān)測和測量，估算了該地區(qū)的CH4總排放量和來源。
加州理工學(xué)院Camille Viatte等利用四個移動式地面光譜儀(EM27/SUN)和氣體分析儀(Picarro G2132-i和G2401)結(jié)合高分辨率的大氣傳輸模式(WRF-LES)對南加州地區(qū)最大牛奶場的CH4和CO2含量和通量進(jìn)行測量，并進(jìn)行了空間分布模擬，同時對CH4排放來源進(jìn)行了分析。
澳大利亞新南威爾士大學(xué)L.K.McDonough等利用PIcarro分析儀（G2132-i, G1101-i）分析研究了半干旱喀斯特環(huán)境中的甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)的源匯。分別在冬季(2014年8月)和夏季(2015年2月)在Gaden和Cathedral洞穴不同高度、位置上進(jìn)行空氣采樣，之后對采樣氣體中的CO2和CH4濃度以及碳同位素組成進(jìn)行分析。
美國Picarro公司的C. W. Rella等將G2132-i、超聲風(fēng)速儀和GPS裝載在車輛上組成移動試驗室，利用在美國猶他盆地開展測量實驗結(jié)果，提出了一種用于大氣甲烷排放來源的綜合方法。猶他盆地人口較少，除了石油和天然氣開采活動之外幾乎沒有其他甲烷和乙烷來源，因此是研究和驗證大氣甲烷和乙烷新測量方法的理想地點。本研究對23口天然氣井和6口油井分別進(jìn)行了測量，同時對整個區(qū)域進(jìn)行了采樣測量，最終測量結(jié)果表明盆地約85±7%的排放來自于天然氣開采。
成都理工大學(xué)張舜堯和張富貴等使用多種設(shè)備對青藏高原典型天然氣水合物地區(qū)開展了系統(tǒng)的土壤甲烷循環(huán)地球化學(xué)監(jiān)測。其中利用G2132-i同位素分析儀（美國Picarro）測量了青藏高原地區(qū)近地表土壤游離氣中甲烷碳同位素含量，利用同位素示蹤確定了熱生甲烷的特征，并對甲烷排放量的季節(jié)變化進(jìn)行了討論。該部分研究為多年凍土區(qū)濕地碳循環(huán)研究提供了極有價值的參考信息。
從以上資料我們可以看出G2132-i同位素分析儀在畜牧場、垃圾填埋場、天然氣產(chǎn)區(qū)的甲烷逸散性排放分析以及濕地生態(tài)系統(tǒng)中甲烷的源、匯研究上均有優(yōu)異表現(xiàn)。
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