概述

溫室氣體的過量排放導致溫室效應不斷增強，對全球氣候產(chǎn)生不良影響，二氧化碳作為溫室氣體中重要的部分，減少其排放量被視為解決氣候問題的主要途徑，如何減少碳排放也成為了全球性議題。

綠色植物作為生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者，具有固碳釋氧的天然生理機能。固碳釋氧作為一種重要的生態(tài)功能，在自然界的物質循環(huán)和能量流動中起著重要的調節(jié)作用。它對減輕自然環(huán)境的壓力，消弱"溫室效應'、"熱島效應'的影響實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的自我保護和良性循環(huán)起著重要的作用。有觀點認為，種植植物是不消耗能量的碳匯方法，因此，打造具有高固碳能力的園林植物景觀，在未來較長一段時間內都具有重要意義。

雙碳目標下，我國面臨節(jié)能減排壓力。越來越多的研究單位將目光投向固碳技術。

植物固碳釋氧的研究始于20世紀六七十年代，近十幾年才被人們所重視。進入20世紀90年代后園林植物固碳放氧的研究才有了發(fā)展逐漸取得一定的研究成果。就固碳釋氧方面而言，國內外研究主要集中在通過監(jiān)測植物光合作用的速率而得出的固碳釋氧能力強的優(yōu)良樹種，不同植被類型的固碳釋氧效應以及景區(qū)固碳釋氧價值評估等方面。

在“雙碳”背景下，高校、科研院所以及其他的做碳匯、碳咨詢、碳核查、碳金融的單位，也開始對植物固碳做一些研究。

我公司針對客戶的需要研發(fā)出一套能夠自動固碳釋氧監(jiān)測裝置，目的是做到一下幾點：

1、 植物在固碳釋氧的過程中的CO2的濃度減少 ，O2濃度的增加，植物死后，加入?yún)捬蹙l(fā)酵后產(chǎn)生CH4的濃度多少。這個設備都可以定性定量的分析測量出來；

2、 數(shù)據(jù)可以作為碳匯的數(shù)據(jù)模型的依據(jù)，提供充分的數(shù)據(jù)保證；

3、 給植物全生命周期碳中和過程提供有力的監(jiān)測方案；

4、 在某個過程中，可以代替光合作用分析設備，測量CO2的濃度。

一、植物固碳培養(yǎng)箱 

培養(yǎng)箱有著精確的溫度、濕度、氣體控制系統(tǒng)、它為產(chǎn)生研究、生物技術測試提供所需要的各種模擬環(huán)境條件、可廣泛應用于藥物、紡織、材料加速老化、電子產(chǎn)品等試驗、穩(wěn)定性檢查以及工業(yè)產(chǎn)品的原料性能、產(chǎn)品包裝、產(chǎn)品壽命等測試。

植物固碳培養(yǎng)箱特點：

○PLC主控制器采用多段可編程PID控制器、多組參數(shù)一次輸入自動控制，溫濕度采用TMHM平衡式調溫調濕方法、控溫控濕精確波動小，氣體采用開關量間斷控制方法。

○用SUS304不銹鋼鏡面內膽、四角半圓弧過渡、隔板支架可以自動裝卸、便于箱內清晰工作

○正面采用加熱玻璃中空觀察窗有效阻隔熱損耗，觀察物品更清晰。

○內部安裝頂部LED半導體照明燈。

○內部安裝紫外線殺菌燈。

植物固碳培養(yǎng)箱參數(shù)：

二、氣體連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)

通過該氣體自動監(jiān)測系統(tǒng)獲取培養(yǎng)箱內的CO2、O2、CH4氣體的濃度變化的觀測數(shù)據(jù)，進一步掌握氣體濃度動態(tài)變化，為建立氣體濃度變化數(shù)據(jù)庫及排放源和吸收匯估算、比較、驗證評估系統(tǒng)奠定基礎，為有效評估固碳提供科技支撐?？梢砸劳袑W校的的物聯(lián)監(jiān)測網(wǎng)，建立氣體監(jiān)測體系。

本項目通過監(jiān)測要素，分別為二氧化碳、甲烷氣體監(jiān)測，實現(xiàn)從在線監(jiān)測、分析、標校，到觀測氣體數(shù)據(jù)規(guī)范統(tǒng)一 數(shù)據(jù)管理、數(shù)值模式分析以及業(yè)務化服務的一體化專業(yè)平臺。

氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)的建設，即：儀器分析系統(tǒng)、配套系統(tǒng)（在線進氣系統(tǒng)，樣氣選擇與控制系統(tǒng)，標定模塊）、氣體數(shù)據(jù)評估系統(tǒng)和在線監(jiān)測系統(tǒng)。

M-3000C氣體自動監(jiān)測系統(tǒng)，從培養(yǎng)箱內采樣口采集植物釋放中的氣體，通過采樣探頭、樣氣傳輸單元、預處理單元，送至紅外分析儀及GC-FID檢測單元。從而檢測出氣態(tài)污染物的濃度，并在控制單元的控制下進行校準功能。

設備正常運行的狀態(tài)為：

A、 在綠色植物生長階段，先分析監(jiān)測CO2與O2的濃度：樣氣首先由采樣探頭吸入工藝管道內采出，通過三通閥等進入分析柜，先一路進入紅外分析儀進行測量CO2與O2的濃度，分析后的氣體再循環(huán)排到培養(yǎng)箱內，保持培養(yǎng)箱內的氣體組分不變；

B、 在植物死亡階段，通過閥門的切換，另一路氣體進入色譜儀的十通注射閥注入色譜柱進行分離，后送入FID檢測器檢測，檢測的信號通過分析儀器工作站軟件分析后，以數(shù)據(jù)的形式在工控機顯示CH4的數(shù)值，分析儀器測量后氣體進入再排到培養(yǎng)箱內，保持氣體組分不變。

氣體連續(xù)自動監(jiān)測參數(shù)

高精度CH4的測量：系統(tǒng)氫氣、空氣流量全部采用電子流量控制，不受環(huán)境壓力、溫度變化影響，讀數(shù)準確可靠；柱箱控制精度優(yōu)于±0.05℃，可編程的3階線性升溫，重現(xiàn)性好。 FID檢測器具有自動點火功能，火焰熄滅后自動切斷氫氣，具有氫氣泄漏監(jiān)測和保護系統(tǒng)，安全可靠；超溫自動保護功能，免于器件的損壞。

高精度CO2的測量：系統(tǒng)允許氣體模塊的零點和跨度等校準操作，內部循環(huán)式散熱和保溫結構，恒溫控制設計，用戶可以通過移動網(wǎng)絡（GSM/4G/5G）或局域網(wǎng)(有線/無線)實現(xiàn)遠程控制及故障診斷。模塊化設計采用模塊化設計，方便維護以及組合。體積小巧體積小巧，占地少，便于運輸與安裝，低耗能。