您好,欢迎访问仪器信息网
注册
北京普瑞亿科科技有限公司

关注

已关注

金牌17年 金牌

已认证

粉丝量 0

400-860-5168转1706

仪器信息网认证电话,请放心拨打

当前位置: 普瑞亿科 > 解决方案 > CO2 CH4 NH3 N2O H2O 气体地上地下立体观测方案

CO2 CH4 NH3 N2O H2O 气体地上地下立体观测方案

2022/02/21 13:46

阅读:247

分享:
应用领域:
环保
发布时间:
2022/02/21
检测样品:
空气
检测项目:
植物生理
浏览次数:
247
下载次数:
参考标准:

方案摘要:

全天候、立体化实时监测土壤-大气碳氮水循环过程中CO2,CH4,NH3,N2O和H2O等气体的产生与输送,可以定量研究生态系统关键过程参数,土壤-大气界面气体交换过程、土壤和大气层内气体垂直运移过程,阐述土壤-大气循环生物化学过程物质和能量交换,为碳氮水物质和能量循环提供高频大数据支持。

产品配置单:

分析仪器

AP2E ProCeas® CO2 CH4 N2O NH3 H2O 分析仪

型号: ProCeas

产地: 法国

品牌: AP2E

面议

参考报价

联系电话

PRI-8600D 多通道土壤呼吸(群落光合)测量系统

型号: PRI-8600D

产地: 北京

品牌: 普瑞亿科

面议

参考报价

联系电话

PRI-8400地下闭路在线稀释廓线连续测量系统

型号: PRI-8400

产地: 北京

品牌: 普瑞亿科

面议

参考报价

联系电话

MGA-5 高精度CO CO2 CH4 N2O H2O 分析仪

型号: MGA-5

产地: 瑞士

品牌:

面议

参考报价

联系电话

PRI-8500 廓线分析系统

型号: PRI-8500

产地: 北京

品牌: 普瑞亿科

面议

参考报价

联系电话

方案详情:

       全天候、立体化实时监测土壤-大气碳氮水循环过程中CO2,CH4,NH3,N2O和H2O等气体的产生与输送,可以为碳氮水物质和能量循环提供有力的数据支撑,对生态系统过程、气候变化响应等研究具有重要意义。本期与大家分享的就是——

CO2 CH4 NHN2O H2O 气体地上地下立体观测方案



       准确量化生物圈与大气圈之间的温室气体交换对于生态系统过程、物质循环机制和气候变化响应等方面的研究具有重要意义。对于许多痕量气体而言,其在土壤和大气间的交换对于评价其区域或全球的收支非常重要。

<图源丨网络>

       微气象学方法是观测温室气体通量的重要方法,其主要的优势是可以进行原位无干扰的连续观测,而且在单点上观测的通量信号是通量贡献区内不同位置地面通量的加权平均(Baldocchi et al., 1988), 可以代表一定区域的通量交换信息。
       目前,常用的微气象学方法主要包括涡度相关法(EC)和通量梯度法(FG)。涡度相关法被认为是观测生态系统与大气之间能量和物质交换的直接方法,其计算原理不基于任何假设且无需经验参数,并且已有较完善的理论和实践验证,已经被广泛应用于不同生态系统的物质及能量观测(Baldocchi et al., 2001; Baldocchi, 2014)。根据涡度相关法的基本原理,需要对观测的目标气体进行高频采样(≥10 Hz)。
       全天候、立体化实时监测土壤-大气碳氮水循环过程中CO2,CH4,NH3,N2O和H2O等气体的产生与输送,可以定量研究生态系统关键过程参数,土壤-大气界面气体交换过程、土壤和大气层内气体垂直运移过程,阐述土壤-大气循环生物化学过程物质和能量交换,为碳氮水物质和能量循环提供高频大数据支持。




       气体在土壤中和土壤和大气间的传输是通过垂直浓度梯度驱动的。我们开发了一套地上廓线+界面排放+地下廓线的立体式痕量气体监测系统,同时可以监控土壤水分、温度和盐度参数。主要的包含的技术如下:


       利用风杆/通量塔布设不同高度的采样点,高度依据研究目标和目的来确定。一般可分3-5层不同高度来采样,采样管线为1/4″特氟龙管,因为要测试NH3,管线需铺设加热带,保持气体不冷凝,尽量防止NH3和水汽作用。
       针对该技术普瑞亿科从2009年开始为不同需求的客户定制开发对应产品,已具有10余年的经验。为国内多所科研院所、高校提供不下30套产品,涵盖森林、农田、草原、城市等不同生态系统。


       该采样技术(专利号:202021501088.2)是基于气体扩散传输,能够适于任何痕量气体。采用半渗透膜技术,只允许目标气体通过渗透膜进入采样管路。实验前将管路埋入土壤剖面,等待一周的时间让土壤沉降恢复,后期取样对土壤无扰动,无破坏。因为土壤排放气体量非常少,我们需要引入稀释模块对采集的气体进行自动稀释。稀释的目的有2个:一是获得足够测量的气体量;二是土壤中的CO2气体浓度比大气高出10倍以上(大气中CO2浓度约为400ppm,土壤中浓度可达4000到几万ppm),超出了分析仪的测量范围,需要稀释以满足其测量。半透膜管的气体扩散有效性已经在实验室内利用N2O、CO2和CH4确定。
       针对该技术普瑞亿科从2016年开始作为国家重大仪器项目研制组课题参与成员,负责地下廓线系统的开发和研制。目前设备已经安装至项目研究地点,运行1年多,获得地理所实施监测的老师的认可。


       界面通量一般提供明暗两种呼吸室。暗室主要用来测试土壤呼吸,因为无光进入,在黑暗环境中,测量的是植物、土壤、土壤动物和土壤微生物等的呼吸释放。采用了独特的动压平衡设计(专利号:ZL201420354126.4),有效减少了风对气体浓度的扰动。透明呼吸室(专利号:ZL202010450149.5)主要用来进行同化作用测定,透明呼吸室采用高透光性的材料,透光率≥90%,内部往往倒扣有植物,因为有光的参与,同一时间既有植物的光合作用,也有植物、土壤、土壤动物和土壤微生物等的呼吸释放,是一种综合作用的结果。
       由明暗叶室和分析仪之间构成闭路循环,测定气路中的CO2、CH4、NH3、N2O和H2O气体浓度。该技术研发从2011年开始,至今已经有10余年的历史。在设备使用过程中,我们遇到不同的要求和挑战,设备也在不断的迭代。目前设备安装地点有:长白山森林,青藏高原,山东农大试验田,新疆石河子大学试验站,千烟洲,贡嘎山,厦门大学湿地试验站,青海湿地保护区等。基本属于无人值守长期监测应用。



       分析仪本身只有一个进气口,因此,多通道复路系统的作用就是将地上、地下廓线和明暗叶室采集的气体按设定顺序和工作间隔送入主机进行测试。
       多通道复路技术(专利号:ZL201810968150.X)主要配合地上地下和界面采样系统,因此也有10余年的历史。该产品也经历过2次技术更新,适应各种严酷条件,可长期野外无故障运行。


       气体浓度测量设备为法国AP2E ProCeas CO2 CH4 N2O NH3 H2O气体分析仪,能同步测量这五种组分的气体浓度。主要采用专利的红外激光反馈技术OFCEAS(专利号:WO03031949)和低压采样技术LPS(专利号:WO2010058107)进行测量。

       涡度相关测量设备为瑞士MIRO公司 MGA5-Flux系列测量系统,该测量系统可高频(10 Hz)采集监测CO2 CH4 N2O NH3 H2O五组分气体浓度,同时集成三维超声风速。所有数据整合通过主机自主完成。分析仪可通过有线或网络进行数据传输,并具有主机远程自主报错提醒功能,能实现远程控制操作,更大程度满足科研需要。



       PRI-ECO独立开发的Prieco-loT云平台,可实时采集各站点设备的运行状态和监测数据,可通过手机、PC等多终端设备进行数据的查看与收取、实时画面监控以及自动生成报表等。全局把控,随时访问,统一管理。






       整套监测系统由地上地下廓线系统、涡度相关系统和界面通量监测系统三部分组成。这三部分可整体布局,也可分开各自布局,根据研究方向而定。


  • 涡度相关系统
    包含MIRO MGA-flux涡度相关测量系统和Gill WindMaster( Pro)三维超声风速风向仪。

  • 地上地下廓线系统

    包含AP2E ProCeas CO2 CH4 N2O NH3 H2O分析仪,PRI-8400地下闭路连续测量系统,PRI-8500大气廓线分析系统和Warden土壤水分、温度、盐分测量系统。

  • 界面通量监测系统

    包含AP2E ProCeas CO2 CH4 N2O NH3 H2O分析仪,PRI-8600多通道土壤呼吸(群落光合)测量系统

下载本篇解决方案:

资料文件名:
资料大小
下载
CO2CH4NH3N2OH2O气体地上地下立体观测方案.pdf
870KB
相关方案

土壤呼吸温度敏感性(Q10)室内快速测量的新方法

PRI-8800 全自动变温培养土壤呼吸测量系统结合了连续变温培养和高频土壤呼吸在线测量的优势,为“双碳”目标研究和评价提供了强有力的工具。

环保

2022/03/02

“双碳”行动有效性评估解决方案

针对“双碳”行动有效性评估,在遵循MRV体系的前提下,普瑞亿科联合中国科学院地理科学与资源研究所、复旦大学、南京信息工程大学等单位,升级体系至MVS(可监测-Monitoring、可核查-Verification、可支持-Support),并针对性地开发了一整套“碳计量”解决方案,致力于 “天-空-地”多源碳(CO2)及其它温室气体监测、碳同化反演、碳达峰及碳中和行动有效性评估的系统解决方案。

环保

2022/02/18

服务“双碳”,最方便快速的14C测量解决方案

严重的空气污染和逐渐变暖的气候是目前人类社会面临的重大威胁。据世界卫生组织估计,全球90%的人口呼吸的空气都是不健康的,每年因空气污染而早逝的人数高达700万。全球变暖则可触发一系列难以预测的极端天气和气候灾害,给人们的生命健康和财产安全带来巨大隐患。空气污染、全球变暖这两大全球性环境问题,都与含碳物质(例如黑碳、二氧化碳、甲烷)排放密切相关。这些物质既可通过自然过程排放(例如森林火灾),亦可通过人类活动产生(例如机动车尾气、工厂废气),一旦排放到大气中,很难通过常规手段进行区分。放射性碳同位素(14C)分析,是解决此难题的强有力技术手段。

环保

2022/02/18

无萃取过程测量饮料中水稳定性同位素

Analysis of the hydrogen and oxygen stable isotope ratios of beverage waters without prior water extraction using isotope ratio infrared spectroscopy Hydrogen (d2H) and oxygen (d18O) stable isotope analysis is useful when tracing the origin of water in beverages, but traditional analytical techniques are limited to pure or extracted waters. We measured the isotopic composition of extracted beverage water using both isotope ratio infrared spectroscopy (IRIS; specifically, wavelength-scanned cavity ring-down spectroscopy) and isotope ratio mass spectrometry (IRMS). We also analyzed beer, sodas, juices, and milk ‘as is’ using IRIS. For IRIS analysis, four sequential injections of each sample were measured and data were corrected for sample-to-sample memory using injections (a) 1-4, (b) 2-4, and (c) 3-4. The variation between d2H and d18O values calculated using the three correction methods was larger for unextracted (i.e., complex) beverages than for waters. The memory correction was smallest when using injections 3-4. Beverage water d2H and d18O values generally fit the Global Meteoric Water Line, with the exception of water from fruit juices. The beverage water stable isotope ratios measured using IRIS agreed well with the IRMS data and fit 1:1 lines, with the exception of sodas and juices (d2H values) and beers (d18O values). The d2H and d18O values of waters extracted from beer, soda, juice, and milk were correlated with complex beverage d2H and d18O values (r¼0.998 and 0.997, respectively) and generally fit 1:1 lines. We conclude that it is possible to analyze complex beverages, without water extraction, using IRIS although caution is needed when analyzing beverages containing sugars, which can clog the syringe and increase memory, or alcohol, a known spectral interference.

食品/农产品

2017/11/22

推荐产品
供应产品

北京普瑞亿科科技有限公司

查看电话

沟通底价

提交后,商家将派代表为您专人服务

获取验证码

{{maxedution}}s后重新发送

获取多家报价,选型效率提升30%
提交留言
点击提交代表您同意 《用户服务协议》 《隐私政策》 且同意关注厂商展位
联系方式:

公司名称: 北京普瑞亿科科技有限公司

公司地址: 北京市海淀区瀚河园路自在香山98-1号楼 联系人: 张光辉 邮编: 100093 联系电话: 400-860-5168转1706

友情链接:

仪器信息网APP

展位手机站