二巯基甲烷

12月11-15日，AGU23秋季会议在旧金山顺利召开。会议涵盖了生物学和生命科学的各个领域，包括地球物理学和地质学。宁波海尔欣光电科技有限公司作为国内温室气体监测仪器优秀生产商受邀参加了此次会议，12月14日，由海尔欣公司与战略合作伙伴诺丁汉大学、中科院大气物理研究所联合团队的代表发表了主题报告《A laser-based open-path analyzer with minimal temperature density corrections for eddy covariance CH4 flux measurements》，主要介绍了自主品牌“昕甬智测”的HT8600大气甲烷激光开路分析仪。HT8600大气甲烷激光开路分析仪利用涡动协方差通量测量温室气体排放通量，具有高精度、高灵敏度、高稳定性和低维护成本等优点，专门用于实时监测大气中甲烷的浓度。通过量子级联激光技术和信号处理算法，它能够快速、准确地测量甲烷浓度，为环境监测和空气质量管理提供可靠数据支持。 HT8600受到了参会人员的广泛关注和认可，此次会议也为海尔欣光电科技有限公司提供了一个展示自身实力和产品的平台，进一步提升了公司在国际上的影响力。展望未来，海尔欣光电科技有限公司将继续坚守其使命——光谱技术助力零碳地球，致力于温室气体仪器的研发和创新。同时，公司也将积极参与国际交流与合作，推动相关领域的发展和进步，为保护地球生态环境贡献自己的一份力量。

Picarro G2210-i——奶牛场甲烷排放的同位素特征研究江苏海兰达尔 2023-03-03 15:39 发表于江苏原文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1029/2021JG006675研究背景和目的甲烷的同位素特征是判断甲烷浓度升高的来源的重要工具，大气甲烷的全球稳定碳同位素比值（表示为δ13CCH4）随着CH4的大气摩尔分数的增加向更负值转变。最新的同位素证据表明，甲烷的上升可能主要是由于生物甲烷排放的增加，因为相较于化石和热源甲烷，生物甲烷的13C更少。基于这一解释，可能导致大气中甲烷浓度上升的生物来源主要包括反刍动物、稻田和湿地等。然而，鉴于我们对甲烷预算的理解仍然不完整，显然需要在区域一级对甲烷进行足够的同位素原位测量，以确定主导当前全球甲烷排放量上升的来源的位置和类型。在这项研究中，研究人员提供了来自加州圣华金谷（该州91%的奶牛群养殖在此处）一个奶牛场的δ13CCH4季节性大气测量数据。这项研究的主要目的是测量厌氧粪肥泻湖和肠发酵源区排放的δ13CCH4，并利用这一同位素特征值来确定该地区其它奶牛场的下风向羽流采样中检测到的甲烷热点的主要来源。同时，这些同位素特征有助于完善加州和全球甲烷预算的知识体系。测量仪器和方法研究人员使用移动平台收集了温室气体和污染物的连续测量数据，搭载设备包括Picarro CRDS分析仪G2210-i和G2401，GPS（记录地理位置和车速），二维声波风速计（测量风向、风速、空气温度和相对湿度）以及校准气瓶。从高度为2.87m的采样口吸入样品空气测量以下痕量气体：甲烷（CH4）、δ13CCH4、二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、乙烷（C2H6）。在每个测量周期的前后分别使用高、低两种浓度的混合标准气体对测量气体进行了校正。其中2018年秋季、2019年春季和2019年夏季使用的标气同位素值为-39.5‰，2019年秋季为-40.7‰，2020年冬季为-38.5‰。每个季节在参考测量地点收集微气象测量数据，使用的是安装在粪肥泻湖附近固定塔上的三维超声风速计（如下图1）。测量高度为2.4和11m，频率为20Hz，为了进行分析，只使用了来自2.4m高度测量的气象数据。另外在2020年1月15日，使用了一个由透明PVC材料制成的长方体腔室，用来从谷仓和静态粪堆中分离和测量。该腔室被放置在谷仓或粪堆表面，并通过Synflex管与移动平台的气体分析系统连接。对于每个样本，收集了10分钟的测量值。同时还通过与移动平台气体分析系统相连的同步管，测量了不同种类奶牛呼吸排放的δ13CCH4。图1 加州圣华金谷观测地点的设备布局和位置研究结果（部分）奶牛场不同来源的甲烷排放具有不同的甲烷同位素特征，在不同季节具有可比性（如下图3）。其中肠道发酵源的δ13CCH4信号比粪肥泻湖的甲烷更低。动物饲养区的δ13CCH4范围为-69.7±0.6‰~-51.6±0.1‰，而粪肥泻湖的δ13CCH4范围为-49.5±0.1‰~-40.5±0.2‰。同时观察到粪肥泻湖的同位素特征有一些细微的季节差异。甲烷观测值在畜栏、谷仓和粪肥泻湖之间的差异很大。在所有季节中，畜栏和谷仓的甲烷平均摩尔分数分别为5.4±3.4和8.5±6.3ppm，粪肥泻湖排放最高，为18.4±18.2ppm。图3 测量农场（畜栏、谷仓和粪肥泻湖）的季节性δ13CCH4同位素特征结论与讨论甲烷的稳定碳同位素测量是区分肠道和粪便甲烷的一种有价值的源解析技术。在试验农场内，肠道发酵源区和粪肥泻湖之间的δ13CCH4特征区分明显。这些源特征在整个季节都具有可比性，特别是来自粪肥泻湖，并且彼此之间的差异至少为~8‰。通过在下风向的观测显示，肠道发酵衍生的甲烷贡献率羽流中甲烷的0~93%，这随着排放足迹中动物畜舍和泻湖的数量而变化。测量奶牛场下风向甲烷的13C可能是监测和量化肠道和粪便排放比的有用工具，并可通过估算甲烷来源的贡献来评估减排策略的有效性。Picarro G2210-i高精度碳同位素分析仪Picarro G2210-i 同位素分析仪专为满足科学界实施实时甲烷排放源归属的需求而设计。高精度测量大气中甲烷和乙烷的功能与二氧化碳和水汽测量相结合，为用户提供一种用来测量并确定垃圾填埋场、压裂站和废弃油气井等甲烷排放源的独特工具。 编辑人：陆文涛审核人：史恒霖

中科院海洋研究所张鑫博士作为第一完成人与美国MBARI (Monterey Bay Aquarium Research Institute) 研究所合作，成功研制出基于深海ROV (Remotely Operated Vehicle) 缆控机器人的深海甲烷原位探测系统。相关研究成果已于近期发表在Geophysical Research Letters 杂志，并在第一时间被《自然》和《科学》杂志同时进行了报道和评述。 　　利用该项技术，科研人员在世界上首次获得了深海沉积物中甲烷的原位真实浓度，是传统采样测试结果的10-20倍，从而证明甲烷不仅存在于天然气水合物中，而且更广泛地大量赋存于深海沉积物中。在ROV的视频监控下，系统将钛合金探针插入深海沉积物中，抽取沉积物孔隙水，并使用深海激光拉曼光谱仪原位获得孔隙水中的甲烷浓度。同时，该技术还可以原位获取深海沉积物中溶解的硫化氢气体、pH值和硫酸根等多种海洋化学参数。 　　著名天然气水合物专家Ross Chapman教授认为，该项技术是“昂贵却实用的”。相关研究成果已在2009年AGU秋季会议和2010 Ocean Sciences会议上作了会议报告，还将于今年6月在西班牙召开的OCEANS 2011会议和今年7月在英国召开的第七届国际天然气水合物大会上作邀请报告，已经成为近期国际海洋界的研究热点之一。 　　深海沉积物中蕴藏着丰富的甲烷气体，其与水分子结合可以形成天然气水合物，在全球甲烷循环和气候变化中具有重要作用，并且是一种潜在的清洁能源，但一直缺乏有效的探测手段。 　　作为一种先进的海洋化学探测技术，该研究成果对于海洋地质和海洋化学研究中关注的沉积物海洋地球化学、天然气水合物原位探测和深海热液、冷泉生态系统研究具有很好的应用前景。 　　从海底取样(图片来源：MBARI) 　　张鑫在科研船上进行研究(图片来源：Nancy Barr/MBARI) 使用深海激光拉曼光谱仪原位获得孔隙水中的甲烷浓度(图片来源：张鑫/中科院海洋研究所)