高中精度监测，摸清碳排放家底 打造碳监测评估体系“济南案例”

什么是碳监测？碳监测是指监测二氧化碳吗？还能监测其他气体吗？又是怎样监测？说到碳监测，不少人都抱有这样或那样的疑惑。齐鲁晚报·齐鲁壹点记者走进山东省济南生态环境监测中心（以下简称省济南监测中心），带领大家一起了解“碳监测”这个新鲜事物。

开展高中精度碳监测

摸清城市碳排放量“家底”

2021年9月，山东省济南市被生态环境部列为碳监测综合试点城市之一。作为一个全新的课题，碳监测开始进入省济南监测中心的工作范畴。

“广义的碳监测不等同于二氧化碳监测，指的是包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、六氟化硫、全氟化碳、氢氟化碳、三氟化氮等在内的多种温室气体监测。”据省济南监测中心监控与统计室副主任碳专班成员高素莲介绍，碳监测是指对温室气体排放强度、环境中浓度、生态系统碳汇以及对生态系统影响等碳源汇状况及其变化趋势进行监测。

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。现阶段的碳监测，济南采用了“天空地”的立体监测方式，通过天基——卫星遥感监测，空基——无人机监测，地基——高精度监测、中精度监测、移动走航车监测、地基遥感监测等手段进行监测。

“在地面监测中，目前国际上主流的碳监测网络采用的多是高精度监测方法。”高素莲表示，环境空气中微小的二氧化碳浓度变化对应着巨大的二氧化碳排放量，所以对精度要求比较高。“以二氧化碳为例，高精度监测设备精度能到0.05%，是常规二氧化硫监测设备精度（5%左右）的近百倍。”

济南市作为8个综合试点城市之一开展城市温室气体监测评估工作，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。

高素莲表示，“自上而下”碳排放量同化反演的方法可与传统的“自下而上”的清单编制方法互相验证，更有利于摸清城市碳排放量“家底”。

智能跟踪监测温室气体

建立“天空地”一体化立体监测网络

济南是全国8个山东省唯一一个碳监测评估综合试点城市之一，为城市碳监测评估体系建设做出了先行探索，初步建成的温室气体“天空地”一体化立体监测网络体系，实现全市域、多指标、长时段温室气体智能跟踪监测。

“温室气体采样头通常设置在高度约为50米的高塔之上。”据高素莲介绍，基于监测站点建设的代表性、前瞻性等原则，济南市充分考虑城市现有整体布局，分别在二氧化碳高、中、低值区域及背景点设置监测点位。“同时还在新旧动能转换起步区单独设置监测点位，更加有利于低碳政策效果评估。”

监测点位已经布设完成，那么，碳监测设备又是如何工作的呢？省济南监测中心预报室副主任付华轩对气体采样监测过程进行了详细介绍。“首先通过采样泵，将样品气经由采样管路抽进地面站房，在站房内，样品气要先经过一级除水设备在4℃条件下去除明水，而后利用冷阱将气体制冷至零下50℃左右，进一步除去其中的水汽。”

付华轩表示，去除水汽之后，样品气才能进入高精度分析仪分析。“分析仪会对样品气中的二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、一氧化碳、水汽等进行检测，并通过数据采集软件将分析数据实时上传至中国环境监测总站。这样一个碳监测过程才算完成。”

据悉，目前济南市已建成20个二氧化碳中精度监测站点和35个甲烷中精度监测站点，二氧化碳中精度监测数据首个实现与中国环境监测总站联网传输。中精度监测结果为探究济南市二氧化碳浓度时间和空间分布特征提供第一手资料。

温室气体仪器分析方法全国领先

打造城市碳监测评估的“济南案例”

目前，“天空地”一体化立体监测网络已经投入使用，初步获得了城市二氧化碳、甲烷等温室气体浓度变化特征，同时编制了二氧化碳、甲烷等温室气体排放清单，掌握了温室气体区域及行业排放特征。

据介绍，济南市在重点行业企业试点开展温室气体自动监测，并依托现有环境监测监控平台开发温室气体管理模块，实现温室气体数据自动联网传输。目前已有4个重点行业25个监测点位实现温室气体自动监测和数据联网传输。

在碳监测工作的探索实践中，省济南监测中心还探索建立温室气体仪器分析方法，实现一次进样同时分析CO2、CH4、N2O、SF6、CO共5种气体组分，在全国保持领先水平。完成国家环境保护环境监测质量控制重点实验室开放课题《环境空气 二氧化碳、甲烷、一氧化碳的测定 气相色谱法监测质控技术研究》，建立手工监测温室气体质量控制体系，填补了国内空白。

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。高素莲表示，济南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。值得关注的是，当前，碳监测技术人才相对缺乏，技术人员也是边学习、边提高、边应用，在项目实施过程中不断完善和丰富技术体系。

下一步，济南将按照国家试点工作要求，继续推进各项试点任务，不断完善“天空地”一体化温室气体监测体系，深化数据挖掘和分析，加强经验总结和凝炼，为城市应对气候变化工作成效评估提供坚实的数据支撑，为城市碳监测评估体系建设贡献典型的“济南案例”。