温室气体与痕量气体测量 - 产品信息 - 相关知识

2025-03-28 11:07:33温室气体与痕量气体测量: 温室气体与痕量气体测量是指对大气中温室气体（如二氧化碳、甲烷等）及痕量气体（如臭氧、氮氧化物等）的浓度进行定量测定的技术。这些气体对气候变化、空气质量及生态系统有重要影响。测量通常利用高精度光谱仪、气相色谱仪等设备，通过样品采集、预处理、分析检测等步骤完成。准确测量这些气体的浓度，有助于科学评估其环境影响，为政策制定和减排行动提供数据支持。

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理加联合科技有限公司 332
2022-11-13
稳定同位素测量水同位素温室气体与痕量气体测量土壤测量

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温室气体与痕量气体测量问答

2023-05-26 14:15:35力高泰新品 ‖ 机载高精度N2O、CH4、CO2温室气体测量平台: 根据世界气象组织WMO温室气体公报（第18期，2022/10/26），世界平均地表CO2、CH4和N2O的浓度持续增高，其中CO2为415.7±0.2 ppm，CH4为1908±2 ppb，N2O为334.5±0.1 ppb。现有温室气体观测方法包括遥感卫星的柱浓度测量、大气本底浓度测量、城市高塔大气浓度测量、涡度相关通量观测、近地面大气廓线测量、土壤温室气体通量测量、地基傅里叶变换光谱法遥测等。对于更高时空分辨率的地表测量需求，如近地表温室气体泄漏监测、特定区域温室气体排放强度评估、卫星遥感温室气体数据验证等，都需要创新的观测技术和方法。目前，遥感卫星可用于大气柱浓度温室气体的测量，结合使用高塔和无人机观测，可以对区域尺度的温室气体排放进行评估。其中，由于无人机温室气体观测具有机动灵活的特点，可以帮助研究者们获取更高时空分辨率的数据，成为卫星遥感和定点高塔观测数据的有益补充。卫星、飞机和无人机的典型测量范围图源/ Bing Lu等，2020前人的部分工作包括：在固定翼飞机上（SkyArrow ERA，意大利Magnaghi Aeronautica S.p.A.公司）搭载LI-7500 二氧化碳和水汽分析仪（Gioli B等，2006，2007；Carotenuto F等，2018），测量大气边界层的CO2通量以及估算点源CO2释放强度；搭载LI-7700甲烷分析仪（Gasbarra D等，2019），研究垃圾填埋场的CH4排放。LI-7500应用于Sky Arrow ERA 测量平台图源/trevesgroup.com近些年来，随着激光光谱技术的进步，光反馈-腔增强激光吸收光谱技术（OF-CEAS）脱颖而出。这种新技术在极大提高测量精确度（详见下文的说明）的同时，实现了光腔缩小的目标。如LI-COR推出了系列高精度温室气体分析仪，光腔体积只有6.41cm3，极大缩短了测量响应时间——小于2秒；另外这种技术能耗低，仅为22w，两节锂电支持8个小时的测量。重量也仅有10.5kg，非常适合在无人机上使用。为满足新兴科研需求，北京力高泰科技有限公司与天津飞眼无人机科技有限公司合作，共同开发出了机载高精度N2O、CH4、CO2温室气体测量平台。采用光反馈-腔增强激光吸收光谱技术（OF-CEAS），高精度测量N2O、CH4、CO2浓度，适合移动式大气浓度测量。2018年推出LI-7810高精度CH4、CO2、H2O分析仪LI-7815高精度CO2、H2O分析仪2020年推出LI-7820高精度NO2、H2O分析仪2023年推出LI-7825高精度CO2同位素、NH3分析仪测量平台主要技术参数温室气体测量响应时间（T10-T90）：≤2s测量精度：CO2: 0.04ppm@400ppm（5s数据平均）CH4: 0.25ppb@2000ppb（5s数据平均）N2O: 0.20ppb@330ppb（5s数据平均）LI-7825精度δ13C 1秒信号平均为 < 0.5 ‰；5分钟信号平均为0.04 ‰δ18O5分钟信号平均为 < 0.1 ‰@400 ppmδ17O5分钟信号平均为 < 0.4 ‰@400 ppm起飞重量：45kg工作时间：>45分钟标准巡航速度：8m/smax巡航速度：15m/s抗风能力：max5级风使用环境：-20℃~45℃；可小雨中飞行测量高度：0-2000m应用案例A Pilot Experiment使用机载高精度CH4、CO2温室气体测量平台，研究某工业园区的温室气体排放。测量期间假设：（1）工业园区处于不间断的常规运行状态；（2）飞行测量期间大气条件稳定；（3）大气边界层内温室气体和气象条件的垂直变化远大于水平变化；（4）测量高度的温室气体与空气混合充分，且以平流为主。根据以上条件，飞行需要满足的低度应大于粗糙度子层（通过风温湿廓线确定，或估算为研究区内建筑物平均高度的3倍），并位于近地层内。无人机应尽量保持匀速运动并平稳飞行，俯仰角不大于5°，横滚角不大于20°，尽量保持与地面的相对高度稳定（仿地飞行）。需要在大气边界层湍流发展显著的时间段开展测量，一般为上午10:00至下午4:00。同时，为了尽可能减少垂直输送方向上的误差，风速以2-3级为宜，避免在阴天、雨天等不利气象条件下开展监测。采用基于控制体积的质量守恒法对园区开展走航式测量，此方法也称为自上而下排放强度反演算法（Top-down Emission Rate Retrieval Algorithm, TERRA）。根据对园区不同高度监测断面的测量数据，计算得到东西南北四个断面的平流通量以及垂直向上的温室气体排放强度。飞行中的机载高精度CH4、CO2温室气体测量平台样地与方法Materials and Methods该样地平均海拔1400m，年降雨量小于300mm，主导风向偏西风。在2022年12月进行试飞。主要进行两方面测量：（1）背景样地大气CH4、CO2浓度垂直廓线；（2）沿工业园区外围飞行，测量垂直大气方向上CH4和CO2浓度。另外，飞行过程中会同步采集风向、风速、空气温湿度、大气压强、经纬度坐标、海拔信息等。测量航迹原始数据质量控制QA/QC采用滑动均值滤波方法对所有数据进行异常值检验，对大于5倍测量数据标准差的点位，标记为异常值并剔除，用线性插值方法进行数据插补。一个测量架次，如果异常数据超过30%，标记为无效测量，需要重新补测。实验结果Results背景样地大气廓线就CO2而言，飞行上升过程测量的CO2浓度要低于在下降过程中测量的浓度。在飞行上升过程中，近地面测得的CO2浓度高，约为715mg/m3；随着测量高度的攀升，CO2浓度存在下降的趋势，在1900m至2000m时，CO2浓度降低至约680mg/m3。在下降过程中，2000-1900米区间内存在一个小高峰，浓度约为800mg/m3，约1600m-1700m之间存在一个峰值，浓度约为900mg/m3。CO2 大气廓线CH4 大气廓线就CH4而言，飞行上升过程测量的CH4浓度要略低于在下降过程中测量的浓度。近地表的CH4浓度高，约为1.24mg/m3。随着高度增加，CH4浓度下降，在2020米左右时，CH4浓度降至1.16 mg/m3。工业园区在园区南部，测量得到3处高CO2浓度区，一处距离地表75-100m处，浓度约为495ppm；第二处距地面175-200m处，浓度约为505ppm；第三处距地面100-125m，浓度约为520ppm。CH4数据类似，距离地面100-125m处，存在CH4高浓度区域，浓度约3794.35ppb。CO2数据的空间网格化CH4数据的空间网格化排放强度计算根据标量守恒方程和散度定理，认为控制体积内的质量变化与通过控制体积表面的综合质量通量相等。可以通过在排放源周围构建控制体积，在忽略大气沉降的情况下，对控制体积四个表面和上表面进行通量计算，然后进行积分，最终获得排放控制体积内部的排放强度。数据显示，该工业园的CO2的排放强度约为12.539 kg/s ± 0.640 kg/s；CH4排放强度为 21.521 g/s ±3.424 g/s。实验结论Conclusions使用机载高精度N2O、CH4、CO2温室气体测量平台，结合数学模型，能够对特定区域的温室气体排放强度进行定量评估。参考文献【1】世界气象组织温室气体公报 - 第18期【2】Bing Lu, Phuong D. Dao, Jiangui Liu, Yuhong He, Jiali Shang. 2020. Recent advances of hyperspectral imaging technology and applications in agriculture. Remote Sensing 12(16): 1-44.【3】Carotenuto F, Gualtieri G, Miglietta F, et al. Industrial point source CO 2 emission strength estimation with aircraft measurements and dispersion modelling[J]. Environmental monitoring and assessment, 2018, 190: 1-15.【4】Gasbarra D, Toscano P, Famulari D, et al. Locating and quantifying multiple landfills methane emissions using aircraft data[J]. Environmental Pollution, 2019, 254: 112987.【5】Gioli B, Miglietta F, Vaccari F P, et al. The Sky Arrow ERA, an innovative airborne platform to monitor mass, momentum and energy exchange of ecosystems[J]. 2006.

2020-12-21 17:18:52Coming soon！LI-COR痕量气体测量家族又添新成员——LI-7820高精度N2O/H2O分析仪: 2018年7月，LI-COR发布了新型痕量气体分析仪——LI-7810高精度CH4、CO2、H2O分析仪以及LI-7815高精度CO2、H2O分析仪。时隔两年，LI-COR痕量气体测量家族即将又添新成员——LI-7820高精度N2O/H2O分析仪。无疑，这将在生态系统温室气体监测研究中发挥重要作用。LI-7820高精度N2O/H2O气体分析仪采用光反馈-腔增强激光吸收光谱技术（OF-CEAS），LI-7820分析仪高精度测量N2O/H2O浓度，适合移动式（机载、车载或肩背）大气浓度测量。另外，LI-7820还兼具体积小、质量轻、功耗低的特点，配合Smart Chamber便携式智能测量室或是LI-8250多通道土壤温室气体通量测量系统，LI-7820可用于准确评估土壤或水体表面的N2O温室气体通量。LI-7820移动式大气N2O/H2O测量LI-7820整合多通道土壤温室气体通量测量系统LI-8250，用于土壤N2O通量测量主要特征响应时间（T10-T90）：≤2s，0-330ppb测量精确度：0.2ppb@330ppb（5s数据平均）量程：0-100ppm工作温度：-25℃到45℃总质量（包括电池）：10.5kg稳态功耗：22W@25℃，8小时超长待机应用领域土壤温室气体通量测量水体表面温室气体通量测量大气温室气体浓度调查城市生态系统温室气体排放温室气体联网观测接下来，我们会对LI-7820高精度N2O/H2O气体分析仪跟踪报道，请持续关注我们的推送。

2023-02-10 10:11:21界面流变仪||TRACKER界面流变仪的测量与应用: TRACKER自动多功能界面流变仪通过对液滴或气泡的轮廓进行数值分析来确定两种不相溶流体之间的动态表面/界面张力，表征两种不相溶液体之间的界面特性。 TRACKER界面流变仪能够提供全方位的测量：-上悬滴的气泡或液滴 -表面张力（液体/液体）-下悬滴的气泡或液滴 -界面张力（液体/液体）-躺滴 -接触角（液体/固体）-俘泡法的滴或泡 -动态接触角-温度 -界面膨胀流变学-压力 -粘弹性模量 -刚性系数 -临界胶束浓度(CMC) 强大的图像分析软件：TRACKER™软件使用算法分析液滴的轮廓，并将其与基于Young-Laplace方程的模型进行拟合，以确定表面张力、界面张力或接触角。TRACKER™软件通过在特定的频率和振幅下控制液滴体积或面积的变化，来研究界面的流变特性。智能模块化设计：-相交换选项-高频振荡的压电选项-压力传感器测量气泡中的拉普拉斯压力选项-自动临界胶束浓度CMC测定选项-高温高压腔选项 200°C/200bar 应用广泛：原油：乳液稳定性、表面活性剂对EOR 的影响、油/岩石/液相之间的动态接触角化妆品：泡沫/乳液稳定性、配方、动态接触角药物：包封性、气体溶解性、乳液稳定性食品：食品泡沫特性、冷冻乳液（冰淇淋）的稳定性、蛋白质、糖或酒精对气泡大小的影响燃料和沥青：润湿性、乳化性能、动态接触角润滑剂：润滑剂/材料之间的接触角，表面活性剂对润湿性的影响

2023-03-09 13:37:48四环冻干机—真空冷冻干燥特性参数测量与分析（八）: 4.6 冻干产品的贮藏与复水4.6.1 真空或充气包装已干燥产品是一种疏松的多孔物质，有很大的内表面积。如果暴露于空气之中，就会吸收空气中的水分而潮解，增加产品的残余水分含量。其次，空气中的氧、二氧化碳与产品接触，一些活性基团就会很快与氧结合产生不可逆的氧化作用。此外，空气中如含有杂菌，还会污染产品。因此，在产品干燥后，能直接在真空箱内密封，使之不与外界空气接触。现在比较先进的冻干机都具有这种功能。因此，冻干产品的贮藏应该从第二阶段干燥结束以后开始。由解吸等温线可知，在平衡条件下，产品中吸附水分的量在给定温度下是水蒸气压力的函数，如图4-53所示。在给定温度下，在很短的时间内可近似认为是平衡状态，在第二阶段的工作压力应该小于平衡蒸气压，例如，当温度为+40℃，预期残余水分小于1%时，pch应该为几帕。如果产品（血浆）的温度只有+20℃，则工作压力应该比1Pa还小。通常情况，延长干燥时间不能降低残余含水量——只有升高温度才能降低残余含水量。要想得到较低的含水量，吸湿性的产品应防止在干燥室中再次吸入已被干燥除去的水分。如果使用小瓶，应在干燥室中密封。如果是散装的物料或食品，干燥后应该往干燥室中充入干燥空气或惰性气体。在+20℃，相对湿度为70%时，空气中的水分约为1.3×10-2gH20/L。往体积为200L的干燥室充入该气体时，将引入2.6g的水蒸气。如果干燥室中有300个小瓶，每个小瓶装有固体含量为10%的1cm3的物料，则残余含水量将增加约9%。如果固体含量只有1%，则残余含水量增加到90%。充入气体的露点应该与第二阶段的最终压力相对应，例如，最终压力为2Pa,气体的露点应为-55℃，最小应为-50℃。因此，冻干产品应在二次干燥结束后采用真空或充氮气包装，包装材料的渗透性差，贮藏运输过程应避光。4.6.2 冻干产品的复水理论上，冻干制品复水后能恢复原有的性质和形状。实际上要让冻干后的产品完全恢复原有的特性，不仅受冷冻干燥过程影响，复水条件也是很重要的，比如复水液，复水速率，复水温度，复水率等都会影响复水后制品的特性。如人红细胞、角膜等在冻干过程中，大部分水分都被除去，要恢复其基本生理功能，必须进行复水，为细胞创造一个与体内细胞生存环境基本相符的条件。牛肉，方便米饭，牡蛎、海参等冻干的食品在食用的时候应复水恢复其原有的形状，色泽及口感等。咖啡、青霉素等药品在使用的时候应能速溶。不同的物料复水条件和过程都不一样，通常用实验的方法确定。

2023-03-02 15:07:01四环冻干机—真空冷冻干燥特性参数测量与分析（七）: 4.5.2 冻干产品的质量及其变化假设冻干本身是在最优条件下进行的，而且在冻干过程结束时产品达到了预期的质量，冻干产品在存储过程，其质量变化至少受三个因素的影响：残余水分，存储温度及混合在包装袋里的气体。与其中一种因素有关的或在更多情况下与三种因素都有关的变化可分成以下四种情况：①在与水分子的重组过程发生的变化和/或溶解性；②干燥产品的化学反应；③产品生物-医学活性的恶化；④产品物理结构的变化，例如：由非晶形转变为部分或全部晶体结构的形式。通常发生的变化可由这几种变化中的某几种解释。下面给出了几个典型例子。Liu和Langer证明BSA，卵清蛋白、葡萄糖、氧化酶和β—乳球蛋白在37℃时溶解性迅速减小，并且如果在已干产品中加入了30%（质量分数）生理盐水缓冲液，则在24h内97%的产品将变为非溶解性的。由于水分而引起的聚集归因于分子间的S一S键。对于给定的白蛋白，如果RM为最优值则可减少聚集。Zhang等人研究了在keratonocyte增长因子(KGF)重组过程重组介质对形成聚集的影响。若干添加剂可使聚集明显地减小，调节重组介质离子的强度发现也有类似的作用。优化重组条件可增加蛋白质可溶性的恢复；对于KGF，蛋白质溶解性的恢复与本身的、单节显性的组成有关。此外，Zhang等人还发现当用纯水重组时，白细胞素-2(Ⅰ)和核糖核酸酶（Ⅱ）在+45℃的温度下存储时聚集相当大。如果在重组水中加入肝磷脂或磷酸盐可明显减少聚集的长度。Shalaev等人研究了在RM0.5g/g蛋白质时蛋白质质子的聚集和T₂都将减小。Vromans和Schalks利用非晶形维库溴铵研究了水敏性药品的稳定性。在制剂中其分解主要取决于水的活度αW，而不是水分的多少。赋形剂的玻璃化不仅有低温保护作用，而且起稳定作用。Cleland等人发现当蔗糖和蛋白质具有适当的分子比率时，在40℃可稳定保存人类单克隆抗体重组细胞(ruhMAb HER2)33个月。360：1的摩尔比率可成功地稳定蛋白质。这比通常的制剂中所用的等渗浓度低3～4倍。Souillac等人比较了冻干和物理混合的h-Dnase、rh-GH和rH-IGF-1和甘露醇、蔗糖、海藻糖和右旋糖苷的焓。对物理混合物，发现焓与蛋白质的百分含量呈线性关系；对冻干的混合物此关系是非线性的。作者得出的结论是在冻干的混合物中蛋白质和碳水混合物之间会直接发生反应。Hsu等人发现已包装的产品也有可能发生分解。设想冻干结束时只具有单分子层的水，且不是均匀分布的，但是在有些位置分子可能连成串。在干燥和存储过程这些水提供的保护以防止变性。这点是由基因技术产生的两种产品证明的：太少的水，比单分子层还少，造成tPA和高铁血红蛋白在物理上的不稳定，然而较高含量的水却导致存储过程生物上的不稳定。To和Flink以及van Scoik和Carstensen阐述了四种变化的例子：依To和FIink的观点，非晶形到晶体的转变或者是因为存储温度T(T>TC)太高，或者是因为吸收了水。（注：较多的水增加了非晶形固体的流动性，促进了晶体的成核和增长）。Van Scoik和Carstensen交流了他们关于蔗糖晶体成核和增长的经验。讨论了温度和残余水分这两个成核参数，建议用添加剂可停止、延缓或加速成核。用来清洗装有小瓶的干燥室的气体和加入产品的包装袋里的气体的影响尚且不清楚。只是氧气在多数情况下被排除。Spiess建议用干空气存储花椰菜和蓝莓，然而胡萝卜和辣椒粉应该存储在氧气含量