安捷倫Agilent 8890 氣相色譜儀對(duì)大氣中四種溫室氣體的高精度測定

目前，我國積極實(shí)施能源消耗總量和強(qiáng)度雙控。生態(tài)環(huán)境部印發(fā)的《“十四五”生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃》特別指出推進(jìn)碳排放實(shí)測技術(shù)發(fā)展，組織多個(gè)重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)開展二氧化碳、甲烷等溫室氣體排放監(jiān)測試點(diǎn)工作；組建重點(diǎn)城市溫室氣體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，升級(jí)國家大氣背景站溫室氣體監(jiān)測功能。因此，在各?。ㄖ陛犑校┘暗厥?（州）環(huán)保系統(tǒng)內(nèi)開展溫室氣體監(jiān)測已成為重要任務(wù)。甲烷、二氧化碳、氧化亞氮和六氟化硫是我國溫室氣體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的主要分析目標(biāo)。它們排放來源不同，不同種類之間的濃度差別可達(dá) 6 個(gè)數(shù)量級(jí)（例如，環(huán)境空氣中 CH4 含量約 1–2 ppm，SF6 含量在 9–15 ppt 之間），準(zhǔn)確監(jiān)測這四類氣體需要采用高靈敏度檢測方法。在監(jiān)測精度方面，GB/T 31705-2015[1] 要求監(jiān)測技術(shù)對(duì)濃度接近實(shí)際溫室氣體的標(biāo)樣重復(fù)分析 10 次所獲得的 CO2 和 CH4 定量精度分別優(yōu)于 0.05% 和 0.1%。對(duì)于 GB/T 31705-2015 方法未覆蓋的其他兩種氣體 N2O 和 SF6，國家環(huán)境總站要求監(jiān)測重現(xiàn)性分別優(yōu)于 0.1%（對(duì)于 N2 O）和 0.5%（對(duì)于 SF6）。

高精度環(huán)境溫室氣體監(jiān)測方案主要采用基于光腔衰蕩光譜技術(shù) (CRDS) 的在線設(shè)備。此類設(shè)備的測量精度對(duì)于不同的溫室氣體略有差別，但普遍優(yōu)于 0.05%。但 CRDS 技術(shù)不適合測量 SF6，在實(shí)際應(yīng)用中需要與用于測量 SF6 的其他技術(shù)聯(lián)用，以完成對(duì)目標(biāo)化合物的監(jiān)測。不同分析技術(shù)的使用對(duì)操作人員的經(jīng)驗(yàn)和技能要求更高，且不同分析平臺(tái)聯(lián)用增加了溫室氣體監(jiān)測成本。開發(fā)一種基于實(shí)驗(yàn)室廣泛應(yīng)用的技術(shù)平臺(tái)/同一技術(shù)平臺(tái)的方案，提供可靠/高精度的監(jiān)測結(jié)果，對(duì)于建立溫室氣體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)尤為重要。氣相色譜技術(shù)是這一方案開發(fā)過程中的重要候選平臺(tái)之一。

利用氣相色譜檢測溫室氣體的做法由來已久。傳統(tǒng)方法采用氣體閥進(jìn)樣，將熱導(dǎo)檢測器 (TCD) 和氫火焰離子化檢測器 (FID) 串聯(lián)分別檢測 CO2 和 CH4，或者將甲烷轉(zhuǎn)化爐和 FID 聯(lián)用在同一通道上檢測 CO2 和 CH4 [2]，利用電子捕獲檢測器 (ECD) 檢測 N2 O。采用此類配置獲得的 CO2、CH4 和 N2 O 分析精度可以達(dá)到 0.2%–0.5%，但很難突破到 < 0.1%，不能滿足當(dāng)前溫室氣體監(jiān)控準(zhǔn)確度和精度的需求；且傳統(tǒng)方法中很少有關(guān)于對(duì) ppt 濃度級(jí)別 SF6 分析精度的報(bào)道。為了在同一氣相色譜系統(tǒng)上監(jiān)測痕量 CO2、CH4、N2 O 和超痕量 SF6，并滿足嚴(yán)格的分析精度和準(zhǔn)確度要求，需要從進(jìn)樣、分離、檢測等多個(gè)因素入手進(jìn)行方案優(yōu)化，并實(shí)現(xiàn)配置的靈活擴(kuò)展，以滿足未來分析擴(kuò)項(xiàng)的需求（例如，加入空氣中痕量 CO 分析等）。

本文展示了 Agilent 8890 氣相色譜儀通過優(yōu)化進(jìn)樣體積/控制進(jìn)樣重現(xiàn)性，采用多通道分析和高靈敏度檢測器，優(yōu)化分析流路以保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)四種關(guān)鍵溫室氣體的高精度監(jiān)測。

• Agilent8890氣相色譜系統(tǒng)

  檢測儀器在線詢價(jià)