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温室气体高精度自动监测技术规范

编制说明

任务来源

2023年5月，根据陕西省市场监督管理局《关于下达2023年陕西省地方标准制修订项目计划的通知》（陕市监函〔2023〕410号），下达了《温室气体高精度自动监测技术规范》标准制修订项目任务，项目编号为SDBXM045-2023。项目承担单位：陕西省环境监测中心站、中国科学院西安光学精密机械研究所、西安邮电大学、铜川市环境监测站。

目的意义

2.1温室气体减排是我国在全球气候治理中大国担当的体现

近年来由于全球变暖所导致的一系列灾难事件频发，全人类对于控制全球变暖、降低温室气体排放这一目标形成了统一的共识并采取相应行动。1992年，IPPC提出第一个气候公约《联合国气候变化框架公约》；中国政府于2009年在哥本哈根气候变化会议上提出到2020年二氧化碳排放量比2005年下降40%～50%的目标。习近平总书记在2020年9月第七十五届联合国大会一般性辩论上提出“力争于2030年前达到碳峰值，努力争取2060年前实现碳中和，即“双碳目标”。

2.2建立温室气体监测标准体系是落实中省应对气候变化工作部署的必然之举

为提升我国碳排放核算能力、科学评估双碳目标行动成效，2021年，中共中央、国务院印发了《国家标准化发展纲要》，提出完善绿色发展标准化保障，要求“完善能源核算、检测认证、评估、审计等配套标准。加快完善地区、行业、企业、产品等碳排放核查核算标准”。温室气体监测是碳排放核算和评估双碳目标行动成效的重要支撑。2021年，生态环境部印发《关于统筹和加强应对气候变化与生态环境保护相关工作的指导意见》和《“十四五”生态环境监测规划》，前者提出“加强温室气体监测，逐步纳入生态环境监测体系统筹实施”的要求；后者明确指出“要补齐碳监测技术短板”。构建温室气体监测技术体系，加强主要温室气体及其同位素监测分析技术研究。为进一步落实国家“减污降碳”总要求，2022年陕西省委省政府在印发的《关于深入打好污染防治攻坚战的若干措施》，提出“加强甲烷等温室气体排放管控，将温室气体管控纳入环评管理”。

为响应中省应对气候变化的工作部署，针对我省乃至全国温室气体监测技术体系不健全的问题，亟须建立一套科学的温室气体监测标准体系。

2.3构建温室气体高精度监测技术规范是提升温室气体监测能力的需要

背景空气CO2浓度和环境中实际CO2浓度存在量级上的差异，致使二氧化碳监测成为目前所有环境监测项目中对监测数据正确度要求最高的一类项目。同时与常规大气污染物相比，二氧化碳在稳定的环境中变化较小，要体现监测数据很微小的变化趋势，则对监测设备的稳定性和准确性要求更高。国内目前没有针对温室气体高精度自动监测技术的相关规范，为了提高温室气体数据质量，急需规范温室气体高精度自动监测技术，为温室气体监测质量保证和质量控制提供技术支撑，从而更好地指导各地开展高水平高质量的温室气体监测工作，助力国家“双碳”工作的落实。

国内外研究进展

规范温室气体高精度自动监测是保障温室气体数据质量的关键，温室气体检测方法主要有气相色谱法、离轴积分腔输出光谱法、傅里叶光谱法、光声光谱法等。区别于其他光学检测手段，光声光谱技术是一种间接的光谱检测技术，是一种无背景噪声的吸收光谱技术，具有灵敏度高、响应时间快和气体选择性强等特点。此外光声系统结构相对简单，不需要复杂的光路校准过程，因此光声光谱技术已成为痕量气体检测的一种重要技术手段。近年来，融合光纤传感技术与光声光谱技术的全光学光声光谱气体检测技术得到迅速发展。在全光学光声光谱系统中，光声信号通过光学声波传感器进行探测，避免使用电子探测元件，具有抗电磁干扰的特点，同时系统中全光学的设计可以极大地减小光声系统的体积。在指定相关检测标准制定方面，2017年由中国气象局牵头制定了基于离轴积分腔输出光谱法的二氧化碳和甲烷测量国家标准（GB/T34286-2017和GB/T34287-2017）。2011年国际上ISO发布了针对固定源排放的气相色谱法测定甲烷浓度方法的标准（ISO25139-2011）。总体上来说，温室气体自动监测相关技术标准相对缺乏，需要进一步明确规范，为温室气体监测的质量保证和质量控制提供技术支撑。

主要工作过程

成立标准编制组

2023年1月，陕西省环境监测中心站根据计划通知，立即成立了标准起草组。标准起草组综合分析国内外相关技术资料，研究现有温室气体自动监测仪器的技术现状、功能和主要参数，调研我省乃至全国温室气体自动监测和管理要求，提出相应的解决方案。研究近年来温室气体自动监测系统原理、结构和功能的提升，提出对仪器功能和性能指标的要求，从采样流量、参数控制、温度影响等各个环节把控仪器质量。依据2021年至今的适用性检验经验，在此基础上完成了标准申请书和草案。

完成标准