碳循环、碳达峰、碳饱和——二氧化碳(CO2)的监测方案

2021-07-05 10:27:41 53

一、碳循环、碳达峰、碳饱和介绍

       碳循环,是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换,并随地球的运动循环不止的现象。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳,在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气,有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。有机化合物经食物链传递,又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水,并释放出其中储存的能量。

      能源消耗不断增长,二氧化碳排放量不断增加,大气温室效应及其影响愈发严重。碳达峰就是为了控制二氧化碳排放总量不再增加,而提出的一个二氧化碳最高限值控制目标。碳中和就是实现吸收固定转化的二氧化碳数量与产生排放的二氧化碳数量相同的碳平衡控制目标。中国承诺:2030年实现碳达峰,2060年实现碳中和。

二、CO2的来源和去向概述

       碳循环过程,大气中的二氧化碳大约20年可完全更新一次。自然界中绝大多数的碳储存于地壳岩石中,岩石中的碳因自然和人为的各种化学作用分解后进入大气和海洋,同时死亡生物体以及其他各种含碳物质又不停地以沉积物的形式返回地壳中,由此构成了全球碳循环的一部分。碳的地球生物化学循环控制了碳在地表或近地表的沉积物和大气、生物圈及海洋之间的迁移。

        自然界碳循环的基本过程如下:大气中的二氧化碳(CO2)被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过生物或地质过程以及人类活动,又以二氧化碳的形式返回大气中。

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三、CO2相关监测设备推荐

1. 土壤CO2监测

1.1土壤中CO2长期监测

SS-GB04土壤剖面呼吸梯度观测系统

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1.2土壤呼吸、土壤碳通量监测

eosFD土壤碳通量测量系统:


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2.  水中CO2监测

SS-GB04水中二氧化碳CO2观测系统:


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3. 室内环境中的CO2监测

MX1102A无线温湿度二氧化碳记录仪:

       

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4. 室外环境中的CO2监测

WS-MC02科研级自动气象站(可以兼容多个CO2传感器):


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5. 地—气界面CO2交换(CO2通量研究)

OPEC开路涡动(涡动协方差)通量观测系统(可以监测草地、农田、水面、森林等下垫面)


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