自动化顶空平衡-气相色谱法测定京杭运河中溶解甲烷

作者:温军; 臧昆鹏*; 潘凤梅; 申小龙; 魏康轩; 兰文港; 胡智伟; 陈啸鸣; 陈炳江; 李珊; 鲁嫣冉; 陈丽涵; 郭朋; 方双喜; 林溢; 陈圆圆; 刘硕; 徐宏辉
来源:中国环境科学, 2023, 1-10.
DOI:10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20231127.031

摘要

将顶空平衡法和气相色谱仪相结合,通过自主设计和优化测试实现了技术升级,建立了可自动化进样并同步测定水中溶解甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)浓度的新型气相色谱系统及方法。本系统线性范围宽且运行稳定,自动化程度更高,运行成本更低。测试结果表明,该系统对CH4的测定精密度优于0.16%,准确度优于0.02%,满足水中溶解CH4浓度监测需求。基于本方法,于2022年8月对京杭大运河杭州段水体中溶解CH4开展了试观测研究。结果显示:夏季京杭大运河杭州段水体中溶解CH4浓度平均值为(642.4±423.3) nmol/L,饱和度平均值为(22310±14701)%,水-气界面CH4扩散通量平均值为(548.57±603.70)μmol/(m2·d),是大气CH4的净源。根据该河段的面积,可估算观测期内CH4的日均排放量约为1710 mol,相当于大约38.31 m3天然气或约82.94 kg碳。本研究可为提升水中溶解温室气体监测数据质量和京杭大运河生态环境综合治理的效益评估提供新技术支撑。

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