大气CO2和CO的13C会对甲烷的分析结果有影响么?

今年3月23日,我国与欧盟、加拿大共同举办第五届气候行动部长级会议。生态环境部部长黄润秋强调:“十四五是中国实现碳达峰、碳中和的关键时期。中方将采取更加有力的政策措施,制定并实施碳排放达峰行动方案,落实控制二氧化碳排放目标,加大对甲烷等其他温室气体的控制力度,推进全国碳市场建设运行,大力推动低碳技术创新应用,持续推进经济社会发展全面绿色转型。(生态环境部)

CH4是大气中仅次于CO2的第二大温室气体。进入工业化时代以来,大气中CH4的浓度相比18世纪增加了近一倍之多(2018年1858 ppb)。因此,了解CH4的形成途径和排放源对于提供有效的CH4控制措施至关重要。
CH4的自然排放源包括湿地土壤、反刍动物消化系统以及自然地质源。而约60%的CH4 排放则归因于人类活动,主要包括能源开采、生物质燃烧、农业(包括水稻种植)、天然气管道输送泄露等。由于各因素贡献率评估相对较为困难,因此需要一种高效的检测手段来准确识别CH4的源和汇。
这其中稳定同位素比质谱仪作为一种强大的示踪工具,有其独特的优势。早期富集大气中CH4 用于测量时,需进行多次“离线”手动气体净化,过程非常耗时。而近年广泛应用“定制化”GC-连续流IRMS自动净化分析技术,使得这一情况得以改善。Sercon开发了与稳定同位素比质谱仪 (CG-2022) 适配的CryoGas多功能气体净化富集装置,这是第一款结合GC、低温捕集、热解/燃烧和连续流 IRMS 的商用自动化同位素分析系统,用于对低至大气浓度的CH4-δ13C、CH4-δ2H进行高精度、高通量检测。

莱伯泰科作为Sercon公司在中国区的独家代理,在中国长期设立服务网点,为用户提供全面的售后支持及服务,同时还可提供多种稳定同位素比质谱相关配件、耗材。

GC柱、CO/CO2 捕集器及开放式杜瓦瓶液氮系统;右侧为20-22稳定同位素比质谱

Sercon分别提供了测定δ13C-CH4 δ2H-CH4的两种配置方案,简称“碳模式”和“氢模式”。样品通过自动进样器引入,样品架可容纳12mL140 mL样品瓶。两种模式均通过低温聚焦(-196℃),以从载气中去除可冷凝气体(即N2OH2O)。捕集后,通过GC分离送入同位素比质谱仪进行分析。
Reagent)和CO2EMASorb)捕集器后,进入低温聚焦回路T1(内径/。
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碳源是指向大气中释放碳的过程、活动或机制。自然界中碳源主要是海洋、土壤、岩石与生物体,另外工业生产、生活等都会产生二氧化碳等温室气体,也是主要的碳排放源。这些碳中的一部分累积在大气圈中,引起温室气体浓度升高,打破了大气圈原有的热平衡,影响了全球气候变化。是微生物生长一类营养物,是含碳化合物。常用的碳源有糖类、油脂、有机酸及有机酸酯和小分子醇。根据微生物所能产生的酶系不同,不同的微生物可利用不同的碳源。碳源对微生物生长代谢的作用主要为提供细胞的碳架,提供细胞生命活动所需的能量,提供合成产物的碳架。碳源在制作微生物培养基或细胞培养基时有重要的作用,为微生物或细胞的正常生长,分裂提供物质基础。......

太仓一运维公司利用在线仪采样间隙强排废水被查处  ◆本报记者闫艳  “从现在开始,把这根塑料软管拆掉,中间水池打空。我倒要看看你们的废水能不能达标排放。”  “我们的废水一直都是达标排放的,在线仪的数据都是40mg/L左右。”  面对江苏省环保厅苏南环保督查中心副主任殷琨质问,负责一家印染企业污水处

污水处理工艺分三级:一级处理:通过机械处理,如格栅、沉淀或气浮,去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等。二级处理:生物处理,污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。三级处理:污水的深度处理,它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。可能根据处理的目标和水质的不同,有

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[摘要]如果我们要选择电脑起来取暖的话,就必须要针对这个做一个详细的了解,如果要使用天然气的话,就必须要知道天然气天燃气的组成分类都是什么,而且,还要知道天然气天燃气的形成原因是什么,相信你们对于这些问题都会出现同样的疑问。

每当到了冬天的时候,很多家庭都会选择不同的方式来取暖,如果我们要选择电脑起来取暖的话,就必须要针对这个做一个详细的了解,如果要使用天然气的话,就必须要知道天然气天燃气的组成分类都是什么,而且,还要知道天然气天燃气的形成原因是什么,相信你们对于这些问题都会出现同样的疑问。

天然气的主要成分是甲烷,一般会占90%以上,有些则高达95%,此外还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。沼气主要成分也是甲烷,但是比例低很多,占55%-70%左右,二氧化碳占25%-40%左右,此外还有少量氢气、硫化氢、一氧化碳、氮和氨等。

天然气按在地下存在的相态可分为游离态、溶解态、吸附态和固态水合物。只有游离态的天然气经聚集形成天然气藏,才可开发利用设计。天然气按照存生成形式又可分为伴生气和非伴生气两种。

伴生气:伴随原油共生,与原油同时被采出的油田气。其中伴生气通常是原油的挥发性部分,以气的形式存在于含油层之上,凡有原油的地层中都有,只是油、气量比例不同。即使在同一油田中的石油和天然气来源也不一定相同。他们由不同的途径和经不同的过程汇集于相同的岩石储集层中。

非伴生气:包括纯气田天然气和凝析气田天然气两种,在地层中都以气态存在。凝析气田天然气从地层流出井口后,随着压力的下降和温度的升高,分离为气液两相,气相是凝析气田天然气,液相是凝析液,叫凝析油。若为非伴生气,则与液态集聚无关,可能产生于植物物质。世界天然气产量中,主要是气田气和油田气。对煤层气的开采,现已日益受到重视。

3、依天然气蕴藏状态,又分为构造性天然气、水溶性天然气、煤矿天然气等三种。而构造性天然气又可分为伴随原油出产的湿性天然气、不含液体成份的干性天然气。

4、天然气按成因可分为生物成因气、油型气和煤型气。无机成因气尤其是非烃气受到高度重视。

成岩作用(阶段)早期,在浅层生物化学作用带内,沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气称为生物成因气。其中有时混有早期低温降解形成的气体。生物成因气出现在埋藏浅、时代新和演化程度低的岩层中,以含甲烷气为主。生物成因气形成的前提条件是更加丰富的有机质和强还原环境。

最有利于生气的有机母质是草本腐植型—腐泥腐植型,这些有机质多分布于陆源物质供应丰富的三角洲和沼泽湖滨带,通常含陆源有机质的砂泥岩系列最有利。硫酸岩层中难以形成大量生物成因气的原因,是因为硫酸对产甲烷菌有明显的抵制作用,H2优先还原SO42-→S2-形成金属硫化物或H2S等,因此CO2不能被H2还原为CH4。

甲烷菌的生长需要合适的地化环境,首先是足够强的还原条件,一般Eh<-300mV为宜(即地层水中的氧和SO42-依次全部被还原以后,才会大量繁殖);其次对pH值要求以靠近中性为宜,一般6.0~8.0,值7.2~7.6;再者,甲烷菌生长温度O~75℃,值37~42℃。没有这些外部条件,甲烷菌就不能大量繁殖,也就不能形成大量甲烷气。

沉积有机质特别是腐泥型有机质在热降解成油过程中,与石油一起形成的天然气,或者是在后成作用阶段由有机质和早期形成的液态石油热裂解形成的天然气称为油型气,包括湿气(石油伴生气)、凝析气和裂解气。

与石油经有机质热解逐步形成一样,天然气的形成也具明显的垂直分带性。在剖面最上部(成岩阶段)是生物成因气,在深成阶段后期是低分子量气态烃(C2~C4)即湿气,以及由于高温高压使轻质液态烃逆蒸发形成的凝析气。在剖面下部,由于温度上升,生成的石油裂解为小分子的轻烃直至甲烷,有机质亦进一步生成气体,以甲烷为主石油裂解气是生气序列的最后产物,通常将这一阶段称为干气带。

由石油伴生气→凝析气→干气,甲烷含量逐渐增多,故干燥系数升高,甲烷δ13C1值随有机质演化程度增大而增大。

煤系有机质(包括煤层和煤系地层中的分散有机质)热演化生成的天然气称为煤型气。

煤田开采中,经常出现大量瓦斯涌出的现象,如重庆合川区一口井的瓦斯突出,排出瓦斯量竟高达140万立方米,这说明,煤系地层确实能生成天然气。

煤型气是一种多成分的混合气体,其中烃类气体以甲烷为主,重烃气含量少,一般为干气,但也可能有湿气,甚至凝析气。有时可含较多Hg蒸气和N2等。

煤型气也可形成特大气田,1960S以来在西西伯利亚北部K2、荷兰东部盆地和北海盆地南部P等地层发现了特大的煤型气田,这三个气区探明储量22万亿立方米,占世界探明天然气总储量的1/3弱。据统计(M.T哈尔布蒂,1970),在世界已发现的26个大气田中,有16个属煤型气田,数量占60%,储量占72.2%,由此可见,煤型气在世界可燃天然气资源构成中占有重要地位。

从文章中已经看到了天然气天燃气的组成分类是怎样的,它是按照在地下存在的相态,可分为游离态,溶解态,吸附态等一些水合物,如果按照存生成形式分为伴生气和非伴生气两种,所以,在安装之前我们要根据这个选出对应的类型,其次,也看到了天然气天燃气的形成原因是什么。

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