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摸清碳排放量的城市“家底”

太原碳排放有了“千里眼”

  随着碳达峰、碳中和目标任务的提出,“碳监测”这个新鲜事物进入人们的视野。太原碳监测点位在哪些位置?重点监测哪些气体?如何监测?带着这些疑惑,记者来到尖草坪区柏板乡的一个碳监测点,一探究竟。

  摸清碳排放量“家底”

  2021年9月,生态环境部选取13个城市开展大气温室气体监测试点。其中,太原作为基础试点城市入选。13个试点城市有一些共同的监测项目要求,如高精度CO2、高精度CH4、高精度CO、高精度气象参数(风向和风速、温度、湿度、气压、降水量)等。

  相比PM2.5等大气污染物,碳监测难度更高、对精确性要求更高,碳监测要比常规的空气质量监测更复杂。以CO2为例,高精度监测设备精度能到0.05%,是常规SO2监测设备精度(5%左右)的近百倍。“高精度大气温室气体监测点位要求比较高,最好是在开放式高塔上,例如通信塔,避免周围环境的干扰影响。”市生态环境监测与科学研究中心高级工程师段瑞介绍。市生态环境局与中国铁塔太原分公司对接,租赁铁塔安装CO2、CH4、CO自动监测设备。

  市生态环境局有关负责人表示,开展地面大气主要温室气体浓度监测试点,主要目标是通过开展地面大气主要温室气体浓度监测,探索自上而下的碳排放量反演方法,初步形成技术指南,做好可推广、可应用、可示范的技术储备,为城市碳排放量核算结果提供校验参考。

  构建一体化监控网络

  沿着滨河东路一路向北,转而进入太原北山,昔日的荒山秃岭如今已是绿树成荫。在阳曲县北山头,记者看到了不一样的铁塔。塔身近50米高,装有多种设备传感器以及采样头。采样头分别布设在铁塔3个不同的高度,24小时不停采集原始数据。这些数据,会通过铁塔下机房内的仪器,实时传输至我市温室气体监测数据应用平台。“如果这里是‘触角’的话,那么平台便是‘大脑’。”段瑞形象地说。

  采集的空气,会通过采样管、过滤器等组件,先经过一级除水设备在4℃条件下去除明水,再经过亲水性渗透膜,最后通过超低温自动冷阱将气体制冷至零下50℃左右,进一步除去其中的水汽,再进入高精度温室气体分析仪。分析仪个头不大,只有一个抽屉大小,灵敏度却很高。该分析仪采用光腔衰荡光谱技术,可在有限的光腔内实现长达20千米的有效测量光程,仪器独有的内部控温、控压算法,让分析仪具备了优异的精度和准确度——CO2测量达百万级(即百万个分子中有一个CO2,也能测量到),CH4和CO的测量达到十亿级。记者留意到,采样管路使用惰性材质,确保对CO2、CH4、CO等主要温室气体无污染、吸附或破坏作用。

  除了固定点位的监测,我市还开展了碳同位素的人工监测以及无人机、走航监测车对CO2和CH4的遥感监测。

  探索太原“路径”

  充分考虑城市现有整体布局,我市分别在CO2高、中、低值区域及背景点,科学设置监测点位。“通过国家生态环境监测总站、生态环境部卫星环境应用中心、山西省生态环境监测和应急保障中心的大力帮扶,并吸取兄弟城市的经验,结合城市主导风向和铁塔分布情况等因素,经过数次点位优化调整,我们最终确定阳曲北山植树造林基地、小店区南格村、小店区南中环桥和清徐县马峪乡分别作为我市高精度监测点位。”段瑞介绍。

  不过,碳监测在我国尚处于起步阶段,监测技术体系尚不健全,相关的监测标准、规范、指南等也是在试点进程中不断完善和发展的。太原的碳监测评估体系在建立过程中也是在摸着石头过河,实施方案经历过很多次修改完善和论证比选。“碳排放高值区选取了2个点位,靠近工业企业,且位于城市下风向;碳排放中值区(位于城市中心区)、低值区(位于城市上风向)各选取了一个点位。”段瑞说。

  目前,我市已建成温室气体监测数据应用平台,集温室气体监测、气象监测、走航监测及无人机监测等多类型监测数据为一体,具有数据监控、数据审核、数据管理、数据统计及数据分析等功能模块,为摸清我市碳排放“家底”提供数据支撑服务。

  记者 任晓明

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