摸清碳排放量的城市“家底” 太原碳排放有了“千里眼”

　　隨著碳達峰、碳中和目標任務的提出，“碳監(jiān)測”這個新鮮事物進入人們的視野。太原碳監(jiān)測點位在哪些位置？重點監(jiān)測哪些氣體？如何監(jiān)測？帶著這些疑惑，記者來到尖草坪區(qū)柏板鄉(xiāng)的一個碳監(jiān)測點，一探究竟。

 

　　摸清碳排放量“家底”

 

　　2021年9月，生態(tài)環(huán)境部選取13個城市開展大氣溫室氣體監(jiān)測試點。其中，太原作為基礎試點城市入選。13個試點城市有一些共同的監(jiān)測項目要求，如高精度CO2、高精度CH4、高精度CO、高精度氣象參數(shù)(風向和風速、溫度、濕度、氣壓、降水量)等。

 

　　相比PM2.5等大氣污染物，碳監(jiān)測難度更高、對精確性要求更高，碳監(jiān)測要比常規(guī)的空氣質量監(jiān)測更復雜。以CO2為例，高精度監(jiān)測設備精度能到0.05%，是常規(guī)SO2監(jiān)測設備精度(5%左右)的近百倍。“高精度大氣溫室氣體監(jiān)測點位要求比較高，最好是在開放式高塔上，例如通信塔，避免周圍環(huán)境的干擾影響。”市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與科學研究中心高級工程師段瑞介紹。市生態(tài)環(huán)境局與中國鐵塔太原分公司對接，租賃鐵塔安裝CO2、CH4、CO自動監(jiān)測設備。

 

　　市生態(tài)環(huán)境局有關負責人表示，開展地面大氣主要溫室氣體濃度監(jiān)測試點，主要目標是通過開展地面大氣主要溫室氣體濃度監(jiān)測，探索自上而下的碳排放量反演方法，初步形成技術指南，做好可推廣、可應用、可示范的技術儲備，為城市碳排放量核算結果提供校驗參考。

 

　　構建一體化監(jiān)控網絡

 

　　沿著濱河東路一路向北，轉而進入太原北山，昔日的荒山禿嶺如今已是綠樹成蔭。在陽曲縣北山頭，記者看到了不一樣的鐵塔。塔身近50米高，裝有多種設備傳感器以及采樣頭。采樣頭分別布設在鐵塔3個不同的高度，24小時不停采集原始數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)，會通過鐵塔下機房內的儀器，實時傳輸至我市溫室氣體監(jiān)測數(shù)據(jù)應用平臺。“如果這里是‘觸角’的話，那么平臺便是‘大腦’。”段瑞形象地說。

 

　　采集的空氣，會通過采樣管、過濾器等組件，先經過一級除水設備在4℃條件下去除明水，再經過親水性滲透膜，最后通過超低溫自動冷阱將氣體制冷至零下50℃左右，進一步除去其中的水汽，再進入高精度溫室氣體分析儀。分析儀個頭不大，只有一個抽屜大小，靈敏度卻很高。該分析儀采用光腔衰蕩光譜技術，可在有限的光腔內實現(xiàn)長達20千米的有效測量光程，儀器獨有的內部控溫、控壓算法，讓分析儀具備了優(yōu)異的精度和準確度——CO2測量達百萬級(即百萬個分子中有一個CO2，也能測量到)，CH4和CO的測量達到十億級。記者留意到，采樣管路使用惰性材質，確保對CO2、CH4、CO等主要溫室氣體無污染、吸附或破壞作用。

 

　　除了固定點位的監(jiān)測，我市還開展了碳同位素的人工監(jiān)測以及無人機、走航監(jiān)測車對CO2和CH4的遙感監(jiān)測。

 

　　探索太原“路徑”

 

　　充分考慮城市現(xiàn)有整體布局，我市分別在CO2高、中、低值區(qū)域及背景點，科學設置監(jiān)測點位。“通過國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)測總站、生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應用中心、山西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和應急保障中心的大力幫扶，并吸取兄弟城市的經驗，結合城市主導風向和鐵塔分布情況等因素，經過數(shù)次點位優(yōu)化調整，我們最終確定陽曲北山植樹造林基地、小店區(qū)南格村、小店區(qū)南中環(huán)橋和清徐縣馬峪鄉(xiāng)分別作為我市高精度監(jiān)測點位。”段瑞介紹。

 

　　不過，碳監(jiān)測在我國尚處于起步階段，監(jiān)測技術體系尚不健全，相關的監(jiān)測標準、規(guī)范、指南等也是在試點進程中不斷完善和發(fā)展的。太原的碳監(jiān)測評估體系在建立過程中也是在摸著石頭過河，實施方案經歷過很多次修改完善和論證比選。“碳排放高值區(qū)選取了2個點位，靠近工業(yè)企業(yè)，且位于城市下風向；碳排放中值區(qū)(位于城市中心區(qū))、低值區(qū)(位于城市上風向)各選取了一個點位。”段瑞說。

 

　　目前，我市已建成溫室氣體監(jiān)測數(shù)據(jù)應用平臺，集溫室氣體監(jiān)測、氣象監(jiān)測、走航監(jiān)測及無人機監(jiān)測等多類型監(jiān)測數(shù)據(jù)為一體，具有數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)審核、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計及數(shù)據(jù)分析等功能模塊，為摸清我市碳排放“家底”提供數(shù)據(jù)支撐服務。