太原碳排放有了“千里眼”

本文转自：太原日报

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