要摸清碳排放“家底”，開(kāi)展“碳監(jiān)測(cè)”是關(guān)鍵。山西省太原市作為全國(guó)能源重化工中心城市，也是全國(guó)名副其實(shí)的碳排放強(qiáng)市，在實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)的過(guò)程中，當(dāng)務(wù)之急首先要摸清城市碳排放“家底”，有針對(duì)性地制定碳減排方案，實(shí)施碳減排行動(dòng)。

 

那么，太原市的碳監(jiān)測(cè)點(diǎn)位是怎么設(shè)置的？主要監(jiān)測(cè)哪些項(xiàng)目？如何進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)？帶著這一系列問(wèn)題，本報(bào)記者來(lái)到太原市陽(yáng)曲縣北山頭一個(gè)碳監(jiān)測(cè)點(diǎn)，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(gè)城市開(kāi)展大氣溫室氣體監(jiān)測(cè)試點(diǎn)。其中，太原市作為基礎(chǔ)試點(diǎn)城市入選。

 

據(jù)介紹，13個(gè)試點(diǎn)城市必須監(jiān)測(cè)高精度CO2、高精度CH4、高精度CO、高精度氣象參數(shù)（風(fēng)向和風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓、降水量）等項(xiàng)目。

 

相比PM2.5等大氣污染物常規(guī)監(jiān)測(cè)，碳監(jiān)測(cè)難度和對(duì)精確性要求更高，監(jiān)測(cè)過(guò)程更為復(fù)雜。以CO2為例，高精度監(jiān)測(cè)設(shè)備精度能到0.05％，是常規(guī)SO2監(jiān)測(cè)設(shè)備精度（5％左右）的近百倍。

 

“高精度大氣溫室氣體監(jiān)測(cè)點(diǎn)位要求比較高，最好是在開(kāi)放式高塔上，例如通信塔，以避免周圍環(huán)境的干擾影響。”太原市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與科學(xué)研究中心高級(jí)工程師段瑞介紹，太原市生態(tài)環(huán)境局與中國(guó)鐵塔太原分公司對(duì)接，租賃鐵塔安裝CO2、CH4、CO自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備。

 

太原市生態(tài)環(huán)境局自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)和環(huán)境監(jiān)測(cè)科副科長(zhǎng)蘇毅告訴記者，開(kāi)展碳監(jiān)測(cè)試點(diǎn)，主要是通過(guò)開(kāi)展地面大氣主要溫室氣體濃度監(jiān)測(cè)，探索自上而下的碳排放量反演方法，初步形成技術(shù)指南，做好可推廣、可應(yīng)用、可示范的技術(shù)儲(chǔ)備，為城市碳排放量核算結(jié)果提供校驗(yàn)參考。

 

探秘碳監(jiān)測(cè)全過(guò)程

 

近日，記者駕車沿著太原濱河?xùn)|路一路向北，轉(zhuǎn)而進(jìn)入太原陽(yáng)曲縣北山頭，昔日的荒山禿嶺，如今已是綠樹(shù)成蔭。

 

記者看到，近50米高的通訊鐵塔上，裝有多種設(shè)備傳感器以及采樣頭。采樣頭分別布設(shè)在鐵塔3個(gè)不同的高度，24小時(shí)不停采集原始數(shù)據(jù)。

 

采集的空氣，通過(guò)采樣管、過(guò)濾器等組件，先經(jīng)過(guò)一級(jí)除水設(shè)備在4攝氏度條件下去除明水，再經(jīng)過(guò)親水性滲透膜，最后通過(guò)超低溫自動(dòng)冷阱，將氣體制冷至零下50攝氏度左右，進(jìn)一步除去其中的水汽，再進(jìn)入高精度溫室氣體分析儀進(jìn)行分析。

 

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)可靠是監(jiān)測(cè)工作的生命線。為保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不因采樣受到干擾，采樣管路使用了惰性材質(zhì)，確保對(duì)CO2、CH4、CO等主要溫室氣體無(wú)污染、吸附或破壞作用。

 

記者在現(xiàn)場(chǎng)看到，溫室氣體分析儀個(gè)頭雖然只有一個(gè)抽屜大小，但是靈敏度卻很高。分析儀采用光腔衰蕩光譜技術(shù)，可在有限的光腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)20千米的有效測(cè)量光程，儀器獨(dú)有的內(nèi)部控溫、控壓算法，讓分析儀具備了優(yōu)異的精度和準(zhǔn)確度——CO2測(cè)量達(dá)百萬(wàn)級(jí)（即百萬(wàn)個(gè)分子中有一個(gè)CO2，也能測(cè)量到），CH4和CO的測(cè)量達(dá)到十億級(jí)。

 

據(jù)了解，采集的原始數(shù)據(jù)，則通過(guò)鐵塔下機(jī)房?jī)?nèi)的儀器，實(shí)時(shí)傳輸至太原市溫室氣體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)。

 

構(gòu)建一體化碳監(jiān)測(cè)網(wǎng)

 

記者在采訪中了解到，碳監(jiān)測(cè)在我國(guó)尚處于起步階段，監(jiān)測(cè)技術(shù)體系尚不健全，相關(guān)的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、指南等也需要在試點(diǎn)進(jìn)程中不斷完善和發(fā)展。

 

同樣，太原的碳監(jiān)測(cè)評(píng)估體系在建設(shè)過(guò)程中也是摸著石頭過(guò)河。通過(guò)中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站、生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心、山西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)和應(yīng)急保障中心的大力幫扶，并吸取兄弟城市的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合城市主導(dǎo)風(fēng)向和鐵塔分布情況等因素，經(jīng)過(guò)數(shù)次點(diǎn)位優(yōu)化調(diào)整，太原市分別在CO2高、中、低值區(qū)域及背景點(diǎn)，科學(xué)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。

 

“我們?cè)谔寂欧鸥咧祬^(qū)選取了兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，靠近工業(yè)企業(yè)，且位于城市下風(fēng)向；在碳排放中值區(qū)（位于城市中心區(qū)）和低值區(qū)（位于城市上風(fēng)向）各選取了一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。”段瑞說(shuō)，這4個(gè)高精度監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分別位于陽(yáng)曲北山植樹(shù)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)。  

 

目前，除了固定點(diǎn)位的監(jiān)測(cè)，太原市還開(kāi)展了碳同位素的人工監(jiān)測(cè)以及無(wú)人機(jī)、走航監(jiān)測(cè)車對(duì)CO2和CH4的遙感監(jiān)測(cè)。

 

另外，太原市溫室氣體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)已投入運(yùn)行，集溫室氣體監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)、走航監(jiān)測(cè)及無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)等多類型監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)于一體，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(jì)及數(shù)據(jù)分析等功能模塊，為摸清太原市碳排放“家底”提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。