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(dá)峰、碳中和目標(biāo)任務(wù)的提出，“碳監(jiān)測(cè)”這個(gè)新鮮事物進(jìn)入人們的視野。太原碳監(jiān)測(cè)點(diǎn)位在哪些位置？重點(diǎn)監(jiān)測(cè)哪些氣體？如何監(jiān)測(cè)？帶著這些疑惑，記者來到尖草坪區(qū)柏板鄉(xiāng)的一個(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)城市開展大氣溫室氣體監(jiān)測(cè)試點(diǎn)。其中，太原作為基礎(chǔ)試點(diǎn)城市入選。13個(gè)試點(diǎn)城市有一些共同的監(jiān)測(cè)項(xiàng)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(fēng)向和風(fēng)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(cè)難度更高、對(duì)精確性要求更高，碳監(jiān)測(cè)要比常規(guī)的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)更復(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(cè)與科學(xué)研究中心高級(jí)工程師段瑞介紹。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。

 

市生態(tài)環(huán)境局有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，開展地面大氣主要溫室氣體濃度監(jiān)測(cè)試點(diǎn)，主要目標(biāo)是通過開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。

 

構(gòu)建一體化監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)

 

沿著濱河?xùn)|路一路向北，轉(zhuǎn)而進(jìn)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(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)。這些數(shù)據(jù)，會(huì)通過鐵塔下機(jī)房?jī)?nèi)的儀器，實(shí)時(shí)傳輸至我市溫室氣體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)。“如果這里是‘觸角’的話，那么平臺(tái)便是‘大腦’。”段瑞形象地說。

 

采集的空氣，會(huì)通過采樣管、過濾器等組件，先經(jīng)過一級(jí)除水設(shè)備在4℃條件下去除明水，再經(jīng)過親水性滲透膜，最后通過超低溫自動(dòng)冷阱將氣體制冷至零下50℃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。分析儀個(gè)頭不大，只有一個(gè)抽屜大小，靈敏度卻很高。該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)百萬級(jí)（即百萬個(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)。記者留意到，采樣管路使用惰性材質(zhì)，確保對(duì)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(diǎn)位的監(jiān)測(cè)，我市還開展了碳同位素的人工監(jiān)測(cè)以及無人機(jī)、走航監(jiān)測(cè)車對(duì)CO2和CH4的遙感監(jiān)測(cè)。

 

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(diǎn)，科學(xué)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。“通過國(guó)家生態(tài)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)過數(shù)次點(diǎn)位優(yōu)化調(diào)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(cè)點(diǎn)位。”段瑞介紹。

 

不過，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、指南等也是在試點(diǎn)進(jìn)程中不斷完善和發(fā)展的。太原的碳監(jiān)測(cè)評(píng)估體系在建立過程中也是在摸著石頭過河，實(shí)施方案經(jīng)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(gè)點(diǎn)位，靠近工業(yè)企業(yè)，且位于城市下風(fēng)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(fēng)向）各選取了一個(gè)點(diǎn)位。”段瑞說。

 

目前，我市已建成溫室氣體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)，集溫室氣體監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)、走航監(jiān)測(cè)及無人機(jī)監(jiān)測(cè)等多類型監(jiān)測(cè)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(jì)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(wù)。