N2O分子 圖源/www.ces.fau.edu/
氧化亞氮（N2O）是重要溫室氣體之一,，其全球增溫潛勢約是CO2的273倍,。
N2O排放的人為源包括：農業(yè)生產,、交通運輸,、土地利用等。其中,，廢水處理過程的N2O排放一直不易量化,。
廢水處理過程的溫室氣體排放總量，通常不是根據實測數據而得出的,。一般是基于運營活動以及能源消耗情況，結合特定排放因子來進行的大致估算,。而對于排放因子的確定,，多基于過時的測量數據或假設條件，這一般會導致對排放總量的低估,。
因此,，急需準確可靠的排放測量技術。目的有兩個：第一,，定量評估廢水處理廠當前的N2O排放,；第二，比較不同減排措施的優(yōu)劣,。
在廢水處理過程中,，N2O的排放主要源自微生物除氮過程的硝化和反硝化反應。在硝化過程中,，氨首先會被轉化為亞硝酸鹽,，之后轉化為硝酸鹽。通過反硝化反應,，硝酸鹽進一步被還原為一氧化氮NO,、氧化亞氮N2O和氮氣N2,。
總部位于英格蘭考文垂的水務公司Severn Trent與LI-COR Biosciences合作開發(fā)了一種原位測量系統，該系統主要組成部分包括：LI-7820 高精度N2O/H2O氣體分析儀和8200-01智能測量室,。這一測量系統也能應用于廢水處理過程的其他階段,，從而全面了解N2O的排放量和點位。使用這套測量系統獲得的數據將被用于更準確的刻畫排放因子,。LI-7820 便攜式高精度N2O/H2O通量測量系統（一）LI-7820 便攜式高精度N2O/H2O通量測量系統（二）LI-7820 高精度N2O/H2O痕量氣體分析儀,，由LI-COR Biosciences公司研發(fā)制造，該儀器基于光反饋-腔增強激光吸收光譜技術（OF-CEAS）,，堅固便攜,，重量僅為10.5kg，兩塊鋰電續(xù)航8小時,，測量精度為0.2ppb,，響應時間小于2s。與8200-01智能測量室結合使用,，能在不到2min的時間內,，快速確定N2O通量，檢出限為0.05 nmol m-2 s-1,。整套系統還集成了GPS組件,，能對所測N2O通量成圖顯示。在天然水體表面,，例如湖泊,，氣體通量通常是溶解在水中的氣體擴散到大氣的過程。這種情況類似于在土壤-大氣界面發(fā)生的溫室氣體排放,。在這種情況下,，可以使用8200-01智能測量室內嵌的標準算法計算通量。而在廢水處理過程中,，廢水曝氣發(fā)生反硝化反應,，除了氣體自然擴散外，還存在通過主動曝氣過程,，從水體向水面輸送N2O,。因此，需要在通量計算中體現這種主動曝氣輸送過程,。為解決這個問題,，研究者們在8200-01智能測量室內加入了流量計，對曝氣流量進行實測,，然后使用包含此參數的修訂方程來計算通量,。Severn Trent與LI-COR Biosciences之間的合作，正在推動一種可以應用于整個行業(yè)的全新測量方法。這一方法有利于更準確地評估廢水處理過程的溫室氣體排放,，如N2O,。基于這些實測數據,，廢水處理行業(yè)將能更好地開展工藝優(yōu)化等節(jié)能減排工作,。
想了解LI-7820 便攜式高精度N2O/H2O通量測量系統的更多信息，請點擊「了解更多」,。
3