二叔戊酰甲烷

p　　据麦姆斯咨询报道，IBM研究人员已研制出吸收光谱平台，可以扩展到红外光谱“指纹区”。IBM公司Thomas J. Watson研究中心的团队展示了一种基于硅光子技术的芯片级光谱仪，对甲烷的探测灵敏度达100ppm。/pp　　p style="TEXT-ALIGN: center"img title="59ffd03c487bc.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/noimg/4bf995e7-8ea9-4ed8-97e3-82b78498828a.jpg"//pp　　该平台采用光纤连接1650 nm半导体激光器和砷化镓铟(InGaAs)近红外探测器来探测甲烷浓度，并使用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)。/pp　　这种方式为未来用于气体泄漏检测和废气偷排监测等应用提供低成本、高灵敏度的甲烷探测器解决方案。IBM研究人员表明，光谱范围可以从中红外扩展到8um波长区域，也就是能探测到分子振动的“指纹区”，因此潜在应用范围变得更加广泛了。/pp　　在刚刚出版的Optica论文中，团队谈到“研究结果表明，我们有潜力提供可以量产的、低成本的集成光子芯片传感器，并满足大气中气体成分和污染物测量对灵敏度和分子特性要求。”/ppstrong　　可扩展性问题/strong/pp　　最先进的TDLAS系统已经证明了其探测ppm级气体的能力，手持式设备使用方便，但制造的可扩展性相对缺乏，因此目前想要在大型网络更广泛地部署有难度。/pp　　IBM团队的首席研究员William Green表示，“该方法使用了为光通信应用开发的元器件，对目前数万美元成本的甲烷传感光谱仪来讲，成本大幅降低。此外，由于没有运动部件，也没有精确温度控制的基本要求，这种传感器可以运行多年且几乎不需要维护。”/pp　　典型的用户可能包括石油和天然气公司，他们能够立即发现和测量泄漏，而不再依赖常规的专业检查。/pp　　“在天然气开采和传输过程中，当油井设备故障、阀门卡住或管道出现裂纹时，甲烷会泄漏到空气中，”Green补充道，“我们正在开发方法来使用这种芯片级光谱创建传感器网络，例如可以分布在井场网络。这些传感器的数据由IBM的物理分析软件处理，能自动查明泄漏的位置，并量化泄漏量。”/pp　　虽然甲烷只是构成地球大气层的气体混合物中很小的一部分，但它的温室效应远远强于我们耳熟能详的二氧化碳。据联合国世界气象组织(WMO)的数据，后者的浓度已经上升到800000年来的最高水平。/pp　　WMO在10月30日发布的《温室气体公报》中也提到甲烷浓度已经上升到1853 ppb，相比1984年的1650 ppb水平有所上升，相比工业革命前的水平已经增加两倍。/ppstrong　　倏逝场/strong/pp　　IBM团队的光谱仪设计使用了从长度为10厘米但非常窄的硅波导中逸出的倏逝光，来探测甲烷周围的空气。过去曾采用倏逝波的方法来监测火山气体，其中混合物浓度可以预示火山即将喷发的可能性，还可以用于发现人体呼出气体中细菌感染的迹象。/pp　　IBM团队的Eric Zhang解释：“尽管硅光子学系统，尤其使用折射率变化的传感方法，我们已经深究过。我们工作的创新之处是使用此系统从低浓度甲烷中检测出很弱的吸收信号，以及我们这套传感器芯片对噪声的全面分析和最低的检测限。”/pp　　目前IBM的这套装置用光纤连接，但并没有将激光器或探测器集成到芯片中。该团队正在朝着取消光纤并开发一套完全集成装置的方向努力。/pp　　Green在一份声明中称：“我们的工作表明所有在硅光子制造、封装的知识和元器件设计都可以用于光学传感器，原则是用这些技术创建适用于全新应用的量产、低成本的传感器。”/pp　　从他们的期刊论文结论中可以知道，IBM团队认为光谱仪可以扩展到近红外以外的波长区，他们是这么写的：“事实上，新的波导结构可以避免隐埋氧化物吸收，硅的透明度达8μm，这样光谱仪就适用于中红外范围的分子，芯片级硅光子集成传感器成为用于宽频带、多组分检测的使能平台。”/p/p

说到温室气体，大家熟知二氧化碳占比最大，而仅次于它的第二大温室气体正是甲烷（CH4）。尽管甲烷在大气中的浓度比二氧化碳低得多，但它的温室效应却比二氧化碳高数十倍。这意味着每单位的甲烷会比二氧化碳更有效地捕获和保留地球表面的热量，加剧全球气温上升。据 《全球甲烷评估》报告表明，目前全球甲烷排放中有60%与能源开采、农业活动、废弃物处理这三类人类活动直接相关。人类主要聚集地——城市，主要的甲烷排放就是废弃物处理。国内的研究团队在杭州，通过塔基CH4观测网络进行了全球变暖下废物处理CH4排放的相关研究。大气中的甲烷是导致全球变暖的第二大人为因素。然而，从城市到全国尺度，其排放量、成分、时空变化等在很大程度上仍不确定。废物处理（包括固体废物填埋场、固体废物焚烧和污水）产生的CH4排放占城市人为CH4总排放量的50%以上，考虑到CH4排放因子(EFs)对基于生物过程的源(如废物处理)的高温敏感性，在不同全球变暖情景下估算未来CH4排放量时会出现较大差异。此外，温度与废物处理CH4排放之间的关系仅在少数特定地点进行了研究，缺乏整个城市的代表性。上述因素导致城市尺度CH4排放（尤其是来自废物处理）的评估存在不确定性，并且预测的变化仍未得到探索。本文通过杭州塔基CH4观测网络进行了全球变暖下废物处理CH4排放的相关研究。研究人员将2020年12月1日至2021年11月30日杭州3个塔基观测网络（临安大气本底观测站：30.30° N，119.72° E；138.6 m a.s.l.，Picarro G2401气体浓度分析仪，进气口高度53 m；大明山观测站：30.03° N，119.00° E；1485.0 m a.s.l.，Picarro G2401气体浓度分析仪，进气口高度10 m；杭州站：：30.23° N，120.17° E；43.2 m a.s.l.，Picarro G2301气体浓度分析仪，进气口高度25 m）获取的每小时CH4浓度与WRF-STILT大气传输模型和贝叶斯反演方法相结合，以限制CH4排放清单。并建立月温度与反演后废物处理CH4排放之间的关系，以量化排放因子在所预测的不同全球变暖情景下的变化。测量系统（建议横屏查看）●使用真空泵经外径为10 mm的专用取样管线取样，以5 L/min的速度传送至仪器，环境空气从塔顶至仪器的停留时间小于 30 s。●样气首先通过泵前端的过滤器。其次，通过（泵之后）设置为1 atm表压的减压阀旁通，以释放多余的空气压力。●样气通过冷阱干燥以减少水汽影响。通过质量流量控制器将玻璃阱的流出气流设置为300 mL/min，略高于分析仪的流量需求，多余的气体通过一个不锈钢“T” 型三通接头排放至周围环境中，以确保传送入分析仪的样品处于接近环境气压的状态。●VICI 8 通多位阀切换工作标气/目标气体/样气。●使用充满压缩环境空气的校准气瓶作为目标气体 (T)，定期检查系统的精度和稳定性。两个标气每6 h/12h测量一次，通过两点线性拟合校准CH4观测值。WRF-STILT大气传输模型：模拟CH4浓度，其中选择蒙古UUM,韩国TAP,日本RYO和YON,以及瓦里关5个NOAA CH4大气背景站作为潜在背景值。贝叶斯反演方法：约束模拟的CH4排放通量，优化模拟结果【结果】（a）杭州站，（b）临安站和（c）大明山站的模拟足迹年平均值；EDGAR v6.0清单中的（d）人为CH4排放总量，（e）废物处理CH4排放量；(f) 废物处理占人为CH4排放总量的比例杭州市每小时CH4浓度观测值和模拟值（反演前）（a）、模拟值（反演后）（b）对比；（c）杭州市日平均CH4浓度对比反演前后杭州市甲烷排放量对比未来气候变化情景下温度对垃圾填埋甲烷排放因子的影响【结论】1、模拟的CH4浓度存在明显的季节性偏差，主要是年和月尺度废物处理偏差所致。反演后的CH4排放呈现出明显的季节变化，夏峰冬谷，主要是废物处理的贡献；2、先验清单中，杭州废物处理CH4年排放量为10.4×104t，反演后下降至5.5（±0.6）×104t，下降了47.1%。人为CH4排放总量（不包括农业土壤）从15.0×104t下降到9.6（±0.9）×104t，表明2021年全年高估了36.0%；临安站观测结果表明，浙江省或长三角地区的年CH4排放量被略微低估了7.0%；3、反演后，每月废物处理产生的CH4排放量与气温呈显著线性关系，温度升高10℃时排放量增加38%-50%；4、在RCP8.5、RCP6.0、RCP4.5和RCP2.6情景下，到本世纪末，杭州市废物处理CH4排放因子将分别增加17.6%、9.6%、5.6%和4.0%；5、整个中国的相对变化也显示出高度异质性，表明未来全国甲烷排放总量预测存在很大的不确定性6、建议在最近的CH4排放清单和未来的CH4排放预测中应耦合温度依赖性排放因子。

为进一步规范重点行业建设项目环境影响评价中甲烷评价工作，生态环境部组织编制《关于加强重点行业建设项目环境影响评价中甲烷管控的通知（征求意见稿）》，现公开征求意见。征求意见截止时间为2024年7月12日。2023年11月7日，生态环境部等11部门联合印发《甲烷排放控制行动方案》。相关课题组按照相关要求对《指南》进行进一步修改完善，形成《关于加强重点行业建设项目环境影响评价中甲烷管控的通知（征求意见稿）》。根据《甲烷排放控制行动方案》，聚焦煤炭开采、石油和天然气开采、畜禽养殖、生活垃圾填埋以及污水处理厂等五大重点行业，结合《建设项目环境影响评价分类管理名录》，将甲烷管控要求落实到重点行业建设项目环境影响评价中。根据各行业甲烷产生环节、产生方式和治理措施，煤炭开采业、石油和天然气开采业、畜禽养殖业、生活垃圾填埋场和污水处理厂建设项目甲烷排放源强核算，分别参照《甲烷排放核算与报告要求 第11部分：煤矿生产企业》（GB/T 32151.11-2018）、《中国石油和天然气生产企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》（发改办气候〔2014〕2920号）及《非常规油气开采企业温室气体排放核算方法与报告指南》（SY/T 7641-2021）、《畜禽养殖场温室气体排放核算方法》（NY/T 4243-2022）、《省级温室气体清单编制指南（试行）》（发改办气候〔2011〕1041号）、《污水处理厂低碳运行评价技术规范》（T/CAEPI 49-2022）相关要求执行。目前，我部正在开展甲烷MRV体系建设，拟对甲烷排放核算标准进行集中修订，《通知》提出国家或地方颁布新的甲烷排放核算方法标准后，从其规定，与甲烷MRV体系的核算要求做好衔接。强化甲烷管控措施：（一）煤炭开采行业加强源头防控，高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井建设项目应配套建设地面抽采系统，做到“先抽后采，抽采达标和区域防突”。建设项目甲烷排放、瓦斯综合利用和自行监测应符合《煤层气（煤矿瓦斯）排放标准（暂行）》（GB 21522）要求。甲烷体积浓度大于等于8%的抽采瓦斯，在确保安全的前提下，应进行综合利用。鼓励对甲烷体积浓度在8%以下的抽采瓦斯以及乏风瓦斯开展综合利用或实施减排示范工程。地方有更严要求的，从其规定。（二）石油和天然气开采行业开展建设项目全工艺流程甲烷排放与过程管控，鼓励开展回收利用。陆上石油和天然气开采平台及终端的挥发性有机物、甲烷排放及自行监测应符合《陆上石油天然气开采工业大气污染排放标准》（GB39728）要求，地方排放标准有更严格要求的，从其规定。加强泄漏逃逸处置，落实油气采出、集输与处理全流程泄漏检测与修复计划。试油试气、油气层改造、油气集输处理排出气液尽量收集利用，减少直接排放，无回收利用条件的，应就地进行燃烧处置。减少火炬燃烧装置，确需设置的，应使用高效火炬燃烧。钻井作业应加强油气层井喷预防与控制，制定油气层井喷预防与控制应急预案。（三）畜禽养殖行业采用全株青贮等技术，合理使用基于植物提取物、益生菌等饲料添加剂和多功能营养舔砖等，提高饲养技术措施，改进畜禽饲养管理方式，实施精准饲喂，加强源头防控。鼓励采取干清粪方式。采取水泡粪工艺的应尽量缩短泡粪时间，提高清粪频次等方式强化过程控制。鼓励采取粪污密闭处理、气体收集利用或处理等技术，提高畜禽粪污处理及资源化利用水平。应采取粪污（含污水）全量收集还田利用、污水肥料化利用、粪便垫料回用、异位发酵床等模式处理利用畜禽粪污。应对粪污处置厌氧处理单元产生的甲烷进行回收利用，避免或减少直接排放。（四）生活垃圾填埋建设项目甲烷排放和自行监测应符合《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889），地方排放标准有更严格要求的，从其规定。采用好氧填埋等减少甲烷排放的工艺，设置填埋气体导排设施，根据填埋场规模、生活垃圾成分、产气速率、产气量和用途等确定填埋气体利用或处理措施，不具备填埋气体利用条件的建设项目，采用火炬燃烧、生物覆盖、生物滤池等方式处理填埋气。通过导气管道直接排放填埋气体时，导气管排放口的甲烷的体积分数不大于5%。导排的填埋气体原则上不得直接排放。导排和利用设施设置应符合《生活垃圾卫生填埋处理技术规范》（GB 50869）和《生活垃圾填埋场填埋气体收集处理及利用工程技术规范》（CJJ 133）要求。鼓励对渗滤液处理过程中产生的甲烷进行收集利用。（五）污水处理厂建设项目甲烷排放及自行监测应满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918），地方排放标准有更严格要求的，从其规定。根据进水污染物种类及浓度选用合理的污水处理工艺，减少甲烷产生，加强源头防控力度。采用污泥厌氧消化工艺产生的沼气应综合利用并明确甲烷回收工艺和利用方式，无法综合利用的沼气不得直接排放，需燃烧后排放。附：征求意见单位名单.pdf《关于加强重点行业建设项目环境影响评价中甲烷管控的通知》编制说明.pdf《关于加强重点行业建设项目环境影响评价中甲烷管控的通知（征求意见稿）》.pdf