应用案例

Picarro G2401（通过地面走航测量追踪8个国家12个城市的天然气甲烷排放量）

发表时间：2024-08-26

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原文题目

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

背景简介

为了减少城市天然气管道系统布设造成的甲烷排放，了解当地管道系统的泄漏率至关重要。本研究在8个国家的12个城市进行了移动走航测量，被调查的城市范围覆盖了中型城市（如荷兰格罗宁根）到大型城市（如加拿大多伦多和英国伦敦）等多种城市类型，同时也涵盖了从西班牙巴塞罗那到罗马尼亚布加勒斯特的整个欧洲地区。对所有数据的联合分析使本研究能够关注具有不同基础设施和环境条件的城市的一般排放行为。本研究发现所有城市在其管辖范围内都有一系列小型、中型和大型甲烷源，且排放率前10%的排放者占总排放量的60-80%，这意味着针对重排放城市的战略修复计划可以帮助快速减少排放。此外，将本研究与欧洲城市天然气相关甲烷排放的清单估计进行了比较，虽然清单报告排放量较大的城市通常也有较大的观测排放量，但本研究发现12个城市基于观测的排放量估算与基于清单的排放量估算之间存在明显差异。

研究目的

了解和量化城市天然气分配系统中的甲烷排放，特别是在美国以外城市的情况。本研究通过移动测量来探索城市甲烷排放，以便更好地理解不同基础设施和环境条件下的城市排放行为。

研究方法

本研究在八个国家的12个城市进行了移动测量，使用多款高精度Picarro温室气体分析仪来测量城市中的甲烷浓度。这些分析仪将进气口直接连接到外部，通常安装在车辆的顶部或前保险杠处。通过结合移动仪器测量的干空气摩尔分数和同步GPS系统的数据，研究者们能够生成空间分辨率的甲烷增强地图。数据经过校准、质量控制和处理，以分离出由甲烷排放引起的局部增强，并将其转化为排放率估算。

Picarro仪器的使用

在这项研究中使用了多款Picarro分析仪，包括G2301、G2301-m、G2401、G2401-m、G4302、G2201-i、G1301等。这些设备被用作移动测量平台上的高精度快速响应设备使用。这些分析仪能够提供ppm级别的精度，并具有5秒以内的快速响应时间。

结论

与美国城市相比，欧洲和加拿大城市的排放量相对较低。排放量的差异很可能是由于当地基础设施的差异，尤其是管道材料的差异造成的。此外，欧盟对天然气基础设施的监管比美国更严格。本研究推断，到目前为止，研究分析的城市之间的全市排放估算存在很大差异，这突出表明，未来应该对更多的城市进行调查，以尽可能多地找到主要排放国。

部署在等效移动平台上的标准化方法有望迅速减少天然气基础设施的城市甲烷排放，同时也为学术界提供数据，以进一步调查其他城市甲烷来源的影响，例如熔炉、污水系统和其他自然系统，这些系统目前没有受到很好的限制。

设备分享

Picarro G2401 可以同时监测CO₂、CH₄、CO和H₂O四种气体。G2401 遵从世界气象组织 ( WMO ) 及其它国际性网络（如欧洲综合碳观测系统，ICOS）设立的关于大气监测站的性能规格。高精度四组分连续测量、野外可部署性以及长期稳定性，让 G2401 成为温室气体测量仪器的明智之选。

如需了解更多设备详情，请与北京世纪朝阳科技发展有限公司联系。

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