[發明專利]溫室氣體CO2和N2O碳、氮元素富集分析儀

無效

• 申請號: 201310372733.3
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103424462A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 孫維貞;余海棠;賴忠平;陳生云;李傳金;王瑜;張永亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院寒區旱區環境與工程研究所
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62;G01N1/40
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 馬正良

技術領域

本發明涉及一臺對溫室氣體CO₂和N₂O碳氮元素富集分析儀。

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背景技術

溫室氣體（Greenhouse?Gas，GHG）包括二氧化碳(CO₂)、氧化亞氮?(N₂O)、甲烷(CH₄)、六氟化硫（SF₆）等，其中二氧化碳、氧化亞氮是地球大氣中最主要的溫室氣體,它們不僅導致全球氣候變暖，還給整個地球生態系統中的各種生命體帶來影響，對其排放的研究一直是各類生態系統和全球氣候變化的重要研究課題之一。在冰凍圈環境記錄的研究中，科技工作者利用靜態箱-氣相色譜法對多年凍土區土壤溫室氣體排放的季節變化規律、排放量及其主控因素進行探討；利用冰芯包裹體氣體提取-氣相色譜法，檢測這些氣體在冰芯包裹體中的濃度，對冰川氣候環境信息進行了分析。上述研究主要在氣體成分、濃度分布等方面，只有檢測這些痕量氣體的同位素比才能更詳盡了解其來源。在對各種氣體的同位素分布和影響的研究中，由于樣品濃度低不易分離（土壤溫室氣體的濃度范圍，二氧化碳濃度范圍為240－9000?ppm，氧化亞氮濃度范圍為0.10－0.60?ppm），需要收集和手動處理的樣品量很大，限制了這項工作的實施和進行，要實現溫室氣體二氧化碳、氧化亞氮的碳、氮同位素分析，探討其產生的機制、遷移規律，量化不同層次土壤溫室氣體對地表總排放量的貢獻率，預測未來氣候變化趨勢，需要實現對溫室氣體CO2和N2O碳氮元素富集并借助于同位素分析技術才能完成。

目前國內外市場有Thermo?Fisher?Scientific(美國熱電集團)生產的PreCon，是一個痕量氣體預濃縮器，只適用于富集空氣中的N₂O和甲烷，然后將樣品提供給其它裝置，例如GC-GP，?GasBench,?或GCC，因此其主要局限在于：不是一個完整的可以直接和同位素質譜儀相連的獨立裝置，不包含GC和同位素在線接口；還有美國Picarro公司生產的G2131-I?CO₂?同位素分析儀、G5101-I?N₂O?同位素分析儀，它們是采用波長掃描光腔衰蕩光譜技術(WS-CRDS)?分別測定溫室氣體中的單一成分，無法實現對兩種氣體同時在線分析。

發明內容

鑒于上述，本發明的目的旨在提供一臺溫室氣體CO₂和N₂O碳、氮元素富集分析儀。該富集儀配合氣體同位素質譜儀共同完成對溫室氣體CO₂和N₂O中碳、氮、同位素豐度的分析測定，為研究其產生的機制及遷移規律和生態系統碳、氮循環提供技術支撐。

本發明的目的是這樣實現的：