Hiện nay, Trung Quốc đang tích cực thực hiện kiểm soát kép tổng lượng tiêu thụ năng lượng và cường độ. "Kế hoạch giám sát môi trường sinh thái lần thứ 14" do Bộ Môi trường và Môi trường ban hành đặc biệt chỉ ra việc thúc đẩy phát triển công nghệ đo lường thực tế phát thải carbon và tổ chức một số doanh nghiệp ngành công nghiệp trọng điểm để thực hiện thí điểm giám sát khí thải nhà kính như carbon dioxide và metan; Xây dựng mạng lưới giám sát khí nhà kính ở các thành phố trọng điểm và nâng cấp chức năng giám sát khí nhà kính của trạm nền khí quyển quốc gia. Do đó, việc giám sát khí nhà kính trong hệ thống bảo vệ môi trường của các tỉnh (thành phố trực thuộc trung ương) và địa phương (tiểu bang) đã trở thành nhiệm vụ quan trọng. Methane, carbon dioxide, nitơ oxit và lưu huỳnh hexafluoride là các mục tiêu phân tích chính của mạng lưới giám sát khí nhà kính của chúng tôi. Chúng phát ra từ các nguồn khác nhau, với sự khác biệt về nồng độ giữa các loại khác nhau lên đến 6 đơn đặt hàng độ lớn (ví dụ: hàm lượng CH4 trong không khí xung quanh khoảng 1-2 ppm và hàm lượng SF6 trong khoảng 9-15 ppt), và việc giám sát chính xác bốn loại khí này đòi hỏi các phương pháp phát hiện độ nhạy cao. Về độ chính xác giám sát, GB/T 31705-2015 [1] yêu cầu độ chính xác định lượng CO2 và CH4 thu được từ 10 lần phân tích lặp lại các mẫu có nồng độ gần với khí nhà kính thực tế bằng kỹ thuật giám sát tốt hơn 0,05% và 0,1%. Đối với hai loại khí khác, N2O và SF6, không được bao phủ bởi phương pháp GB/T 31705-2015, tổng đài môi trường quốc gia yêu cầu khả năng tái tạo giám sát tốt hơn 0,1% (đối với N2 O) và 0,5% (đối với SF6), tương ứng.

Chương trình giám sát khí nhà kính môi trường có độ chính xác cao chủ yếu sử dụng thiết bị trực tuyến dựa trên công nghệ quang phổ suy giảm khoang (CRDS). Độ chính xác đo của các thiết bị này hơi khác nhau đối với các loại khí nhà kính khác nhau, nhưng nhìn chung tốt hơn 0,05%. Nhưng công nghệ CRDS không phù hợp để đo SF6 và cần được kết hợp với các công nghệ khác được sử dụng để đo SF6 trong các ứng dụng thực tế để hoàn thành việc giám sát các hợp chất mục tiêu. Việc sử dụng các kỹ thuật phân tích khác nhau đòi hỏi nhiều kinh nghiệm và kỹ năng của người vận hành và việc sử dụng các nền tảng phân tích khác nhau làm tăng chi phí giám sát khí nhà kính. Phát triển một chương trình dựa trên nền tảng công nghệ/nền tảng công nghệ tương tự được sử dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm, cung cấp kết quả giám sát đáng tin cậy/chính xác cao, đặc biệt quan trọng để thiết lập mạng lưới giám sát khí nhà kính. Công nghệ sắc ký khí là một trong những ứng cử viên quan trọng trong quá trình phát triển chương trình này.

Việc sử dụng sắc ký khí để phát hiện khí nhà kính đã có từ lâu. Các phương pháp truyền thống sử dụng lấy mẫu van khí để phát hiện CO2 và CH4 tương ứng trong loạt máy dò dẫn nhiệt (TCD) và máy dò ion hóa ngọn lửa hydro (FID) hoặc kết hợp lò chuyển đổi metan và FID để phát hiện CO2 và CH4 trên cùng một kênh [2] sử dụng máy dò bắt điện tử (ECD) để phát hiện N2 O. Độ chính xác của phân tích CO2, CH4 và N2 O thu được với cấu hình này có thể đạt 0,2% - 0,5%, nhưng rất khó để vượt qua<0,1% và không đáp ứng được nhu cầu về độ chính xác và độ chính xác của giám sát khí nhà kính hiện tại; Và có rất ít báo cáo trong các phương pháp truyền thống về độ chính xác của phân tích SF6 ở mức nồng độ ppt. Để theo dõi dấu vết CO2, CH4, N2 O và Super Trace SF6 trên cùng một hệ thống sắc ký và đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về độ chính xác và độ chính xác phân tích, tối ưu hóa chương trình bắt đầu từ nhiều yếu tố như lấy mẫu, tách, phát hiện và mở rộng cấu hình linh hoạt để đáp ứng nhu cầu mở rộng phân tích trong tương lai (ví dụ: thêm phân tích dấu vết CO trong không khí, v.v.).

Bài viết này cho thấy sắc ký khí Agilent 8890 tối ưu hóa dòng phân tích để đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài của hệ thống bằng cách tối ưu hóa khối lượng mẫu/kiểm soát khả năng tái tạo mẫu, sử dụng phân tích đa kênh và đầu dò độ nhạy cao, do đó đạt được giám sát chính xác cao của bốn loại khí nhà kính quan trọng.