国际温室气体监测量值传递与质量控制经验及启示

建立温室气体监测量值传递与质量控制体系,对于保障温室气体监测数据的准确性、可比性和计量溯源性具有重要意义。世界气象组织于1989年组建了全球大气观测网络,欧洲、美国也分别建立了区域、城市温室气体监测系统。相比之下,我国温室气体监测起步较晚。因此,亟需建立我国独立自主的温室气体监测量值传递与质量控制体系,为准确核验温室气体排放量,实现“双碳”目标,提供可靠的数据支撑。通过总结国际温室气体监测量值溯源与传递体系、质量管理与质量控制体系等的先进经验,对我国温室气体监测提出以下建议:设立满足排放量准确评估要求的数据质量目标;研制独立自主、国际等效的高准确度基准标气;加快构建量值传递与质量控制体系,并建立健全相关技术标准规范;探索研究其他温室气体监测量值溯源与传递方法。

层次分析法在饮用水风险综合评价中的运用

如何有效评估供水体系风险是目前我国复杂情况下的一个重大的挑战。提出了用基于层次分析法的综合评估策略来进行供水安全管理。此方法是首先通过故障树分析过去发生的事故建立供水系统的层次结构,然后采用水安全计划的评分标准和德国技术安全管理的调查模式获得评判因子矩阵,矩阵的最大特征根将提供复杂因子之间的相互关系以及决策和反馈的必要信息。供水系统的风险可以划分为水质风险和水量风险,并通过对供水体系的全过程分析,将整个体系分为水源、水厂制水处理、管网和二次供水四个部分。以某供水系统为案例,通过识别各部分风险因素,利用专家打分和调研,将风险事件量化,并利用层次分析法,建立指标层、准则层和目标层相关矩阵,获得各部分风险值和权重,最终确定风险大小,为管理者提供科学的决策依据。

二氧化碳同位素标准物质研究进展

介绍二氧化碳同位素标准物质的研究现状与进展。分别对二氧化碳同位素标准物质的种类、量值范围、稳定性和定值方法等关键制备技术进行了综述。二氧化碳同位素标准物质有3类,包括碳酸盐、纯二氧化碳和全空气成分标准物质。目前二氧化碳同位素的最高基准为碳酸盐NBS–19,可为其它标准物质定值。二氧化碳同位素标准物质的常用定值技术为同位素质谱法,具有最小的测量不确定度。随着光谱测量技术的研究与发展,未来有望采用光谱法对空气组分的二氧化碳同位素标准物质进行定值。研制新的二氧化碳同位素标准物质,建立独立的溯源体系,将有助于降低对NBS–19的依赖。

我国生态环境监测行业空气和废气中非甲烷总烃检测能力浅析

为了解生态环境监测行业空气和废气中非甲烷总烃的检测能力现状,为我国实现碳中和目标提供可靠的技术支撑,在全国范围内组织生态环境监测行业实验室开展非甲烷总烃检测能力验证,其中环境空气和废气非甲烷总烃分别有230家和201家实验室参加。该次能力验证的样品采用钢瓶气的形式,测试结果采用迭代稳健统计方法进行分析和评价。结果表明,环境空气和废气非甲烷总烃结果满意率分别为92.6%和91.0%;不同省份地区中环境空气非甲烷总烃满意率达100%的占64.5%,废气非甲烷总烃满意率达100%的占67.9%。由此可见,生态环境监测行业实验室环境空气和废气非甲烷总烃的总体检测能力和技术水平较好。

大气本底温室气体测量标准物质研究进展

综述了温室气体标准物质的制备技术与研究进展。归纳了温室气体标准物质种类和量值不确定度的要求,考察了各种配气技术对温室气体监测需求的适用性。综合讨论了配气技术中的稀释操作、钢瓶处理方式及阀门管线材质对温室气体标准物质量值稳定性的影响,并比较了BIPM和WMO量传体系的差异。

家具中高关注度挥发性有机物(VOCs)的选取

总结了国内外典型法规中重点关注的污染室内空气质量的VOCs,整理了其中对人体危害较大成分的吸入毒性,结合实际检验结果中常见的VOCs成分,最终选取了木家具及软体家具高关注度挥发性有机物的种类。

稀释倍数对氦中氩标准物质不确定度的影响

基于ISO 6142配制了多瓶He中Ar标准气体,并用氦离子化气相色谱(GC-PDHID)研究了稀释倍数对氦(He)中氩(Ar)标准气体的影响。结果表明,经过不同的稀释倍数所制备的浓度为50μmol/mol的标准气体有较好的一致性和小于0.05%的不确定度。稀释倍数越小,则稀释步骤所增加的不确定度越小,但稀释次数可能因此增加;稀释倍数越大,则稀释步骤导致的不确定度增加越大,但可降低稀释次数。在同样的稀释次数下,为每次稀释分配尽可能高的稀释倍数可减小标准气体量值的不确定度。

气体动态稀释装置的可靠性评价

基于质量流量控制器(MFC)搭建了一套稀释装置,并通过高精度甲烷光谱仪验证了该装置的可靠性。试验结果表明,稀释比为0.01~0.02时,理论稀释浓度的相对误差不超过±4%;稀释比为0.04~0.1时,理论稀释浓度的相对误差在±0.5%以内。因此,稀释比很小时稀释装置的准确性欠佳。MFC上游输入气体压力变化对其输出气体流量存在影响,当输入压力在0.2~0.6 MPa范围内变化时,MFC输出气体流量变化极差不超过1%,由此导致稀释装置输出的标准气体浓度的变化不超过1%。使用稀释装置制备标准气体时,优先设定MFC在满量程10%以上的范围内工作,以保证稀释装置的可靠性。

久保田488型水稻联合收割机作业质量试验

为了对水稻联合收获作业质量实施有效监控,稳步推进水稻跨区收获机械化进程,应当地农机管理部门的要求,针对在海城地区大量使用的久保田488型水稻收割机的作业性能进行了试验。结果表明:该机收获水稻的作业速度为1.65m·s-1,时间利用系数为77.85%,理论生产率为0.861hm2·h-1,实际生产率为0.671hm2·h-1,作业效率较高;机械收获综合损失率为1.035%,其中脱粒损失率为0.325%、分离与清选两部分的损失率为0.71%,综合损失没有超过标准规定≤3%的指标;粮食清洁率为98.60%,符合标准规定的≥95%的指标。试验还表明,该机存在的主要问题是履带等易损部件的寿命较短,故障率较高(22.15%),可靠性有待提高。

铝合金气瓶表面处理方法概述

气体标准物质是一种带特性量值的气态物质,是气体物质分析、量值传递的标准。气体标准物质通常用与目标气体组分不发生反应的气瓶存储,合适的气瓶内壁钝化处理方式对保持气体标准物质量值稳定意义重大。近年来高吸附和易反应气体标准物质的需求对气瓶的惰性处理提出了较高的要求。铝合金气瓶是目前应用最广泛的标准气体盛装气瓶之一,但目标气体组分在铝合金气瓶内壁的吸附、反应、凝结等物理化学过程有待深入研究,这些过程对标准物质量值稳定性的影响亟需深入考察。目前文献报道了包括化学转化、阳极氧化、硅烷化处理等多种表面处理方式,结合这些研究成果,探索既满足标准气体使用要求,又普遍适用、低能耗、环境友好的铝合金气瓶内壁处理工艺,成为接下来研究的重点。

大气烷基硝酸酯的实地测量

烷基硝酸酯(ANs)是对流层大气中重要的污染物,其收支过程对大气氮、碳的分布,光化学循环以及二次有机气溶胶生成等具有重要影响.大气ANs种类繁多,浓度低且化学性质活泼,因此ANs的准确测量是大气监测领域的巨大挑战.概述了大气ANs化学机理,系统梳理并总结了ANs单物种和总量的实地测量技术进展,主要包括气相色谱电子捕获技术、质谱技术、荧光光谱技术和吸收光谱技术.研究表明吸收光谱技术具有结构简单易维护的特征,是具有较大发展潜力的ANs总量测量方法,质谱技术在ANs分物种测量方面具有其独特优势,但物种化的标准源和标定技术是亟待突破的关键瓶颈.最后,系统归纳了不同环境类型的ANs浓度分布特征,并对ANs化学研究难点和发展趋势进行展望.

国际计量委员会环境与气候变化战略分析

气候变化与环境问题与联合国的可持续发展目标(SDG,Sustainable Development Goals)高度相关,其中关键气候变量测量(ECVs,Essential Climate Variables)和环境污染物协同毒性效应的研究需求为计量科学发展带来了全面挑战。为了应对挑战,国际计量委员会(CIPM)制定了2030发展战略与行动指南,旨在上述高关注度领域中加强计量基础科研与跨学科合作,提升计量科研支撑能力与政策影响力。各区域计量组织中,欧洲国家计量院协会(EURAMET)聚焦于欧洲气候与环境法规监测需求开展了系列研究工作,同时也参与了世界气象组织观测网中的测量与量传工作,该发展思路对我国计量发展路径选择具有较大参考意义。在当前我国积极推动“减污降碳高效协同增效”的发展背景下,计量领域应加强新污染物计量方法和在线校准方法研究,提升碳排放或污染物排放计量核算能力。通过对计量标准、环境基体标准物质、关键元器件和计量方法学综合研究,强化计量对国家气候与环境战略的支撑能力。为了达成上述目标,国家各级计量机构应加强部门合作以及国内外合作,推动高水平计量基础平台建设和社会共享机制建立,提升关键数据质量与政府决策服务能力。

碳中和目标下碳捕集、利用和封存技术的计量检测需求及挑战

在碳中和目标下,碳捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)体系作为重要减排手段,未来将以更快的速度和更大的规模在中国部署,并有望被纳入碳交易市场。在此过程中,流量测量、成分测量、二氧化碳泄漏检测、过程控制和效率评估对项目技术成本、运营安全、过程监管和环境将产生重大影响。对各影响因素开展测量和监测将是CCUS监管的关键。计量检测技术可为准确评价CCUS全过程经济性、有效性、持续性、安全性以及碳减排效果,提供可靠的测量方法和可信的数据基础。通过调研国内外CCUS领域计量检测技术进展,分析CCUS各环节面临的计量检测挑战,总结出CCUS发展中的具体计量检测需求,为未来计量检测更好地支持CCUS发展提出了建议。

铁铝复配混凝剂处理低温低浊水

针对北京某水库水在冬季呈现低温低浊特性,以此为原水的某水厂在该期间常会出现出水余铝超标现象的问题,通过烧杯实验研究不同投药量下聚合氯化铝(PAC)以及它与三氯化铁(FeCl3)不同复配比形成混凝剂对冬季北京某水库水的处理效果。结果表明,复配药剂存在最佳的Fe/Al摩尔复配比为1/5,此时余铝、有机物去除效果较其他配比混凝剂高。在此配比下,当PAC投药量为0.03 mmol/L时,水中残余铝量取得最低值0.0063 mg/L。相同投药量复配药剂的浊度去除效果比单独使用PAC的浊度去除效果略弱。当投药量为0.06 mmol/L时,Fe/Al摩尔比为1/5的复配混凝剂,能使浊度降至0.4 NTU左右。此外,复配药剂的投药量小,投药范围更宽,易于实际投药操作;同时复配药剂还适于常温及偏中性水源水的处理。规模为5 m3/h中试实验也证明,采用铁铝复配混凝剂连续运行,可获得良好的浊度、余铝去除效果。

生物阴极型微生物燃料电池同步降解偶氮染料与产电性能研究

构建了生物阴极型微生物燃料电池(BCMFC),研究了以葡萄糖-偶氮染料(活性艳红X-3B)为共基质条件下,BCMFC产电性能及偶氮染料的降解特性.结果表明,电能的产生源于BCMFC对葡萄糖的降解,共代谢下活性艳红X-3B的(ABRX3B)的生物降解是主要的脱色机理.当葡萄糖初始浓度为500mg·L-1(以COD计),ABRX3B浓度低于300mg·L-1时,功率密度维持50.7mW.m-2,最终脱色率在94.4%以上,而ABRX3B浓度的进一步提高对BCMFC产电会产生抑制作用.阳极液的COD去除率和UV-Vis光谱表明,ABRX3B的降解过程中,有中间产物的积累.共基质条件下,BCMFC可成功实现同步电能输出和高效脱色.

优化混凝处理低温低浊黄河水及对余铝的控制

考察了4种混凝剂,高效聚合氯化铝(HPAC),聚合氯化铝(PACl),硫酸铝(Al2(SO4)3),混合PACl和氯化铁(FeCl3),对低温低浊黄河原水的混凝效果与沉后水残留铝含量的关系。结果表明,当采用Al2(SO4)3或PACl做混凝剂时,在取得较好浊度去除的投药量下,水中余铝浓度会超过国家标准(0.2 mg/L)。而采用HPAC或FeCl3和PACl复配药剂,在取得与Al2(SO4)3或PACl类似的浊度去除效果的同时,也能较好地控制水中的余铝含量。当HPAC投加量为21mg/L时,沉后水浊度降至1.3 NTU,残留铝含量为0.147 mg/L。复配投加PACl 15 mg/L和FeCl312 mg/L后,沉后水浊度为1.18 NTU,残留铝含量为0.074 mg/L。PACl和氯化铁的复配比例需要精确的调控,否则容易导致出水余铁余铝含量增加。而HPAC投加量小于21 mg/L时出水余铝浓度均低于国家标准。因此,在这4种混凝剂中,就混凝效果及余铝控制而言,HPAC更适合充当低温低浊水源水的混凝处理药剂。

纳米材料职业风险评估控制分级方法分析

近年来,随着纳米技术在全球的迅猛发展,纳米材料的大量生产和使用使得相关从业人员暴露于纳米材料的可能性不断增加。因此,保障纳米从业人员的健康和安全,保证纳米产业的可持续发展,对纳米材料的职业健康风险进行评估尤为重要。本文对国际上6种典型纳米材料风险评估方法的原理进行综述并比较其方法学差异,提出存在的各类问题,为我国制定并完善纳米材料的职业健康风险评估方法奠定基础。

氮中氩气体标准物质制备及不确定度评估

本研究采用氦离子化脉冲放电气相色谱（ GC-PDHID）测量了高纯N2中Ar的本底浓度，并配制N2中Ar标准气体，对N2中Ar和He中Ar的浓度进行了比较。结果表明，测量值与称量值具有较好的一致性，He中Ar标准气体对N2中Ar测定的相对误差小于1．5％，测定的相对标准不确定度小于0．15％。标准气体称量值不确定度对样品分析不确定度的贡献较小，而标准气体和样品在PDHID中的响应是不确定度的主要来源。

苯系物渗透管气体标准物质的研制

按照ISO6145-2005《气体分析动态容量法制备标定用气体混合物》标准,设计、研制了一套标准气体动态配气装置,用该动态配气装置研制了1μmol/mol量级的氮中苯系物渗透管气体标准物质,实验表明量值相对标准扩展不确定度为1%~3%,配制的标准气体与重量法配气装置配制的标准气体进行了比较,相对偏差在±5%以内。