概述

温室气体的过量排放导致温室效应不断增强，对全球气候产生不良影响，二氧化碳作为温室气体中重要的部分，减少其排放量被视为解决气候问题的主要途径，如何减少碳排放也成为了全球性议题。

绿色植物作为生态系统的初级生产者，具有固碳释氧的天然生理机能。固碳释氧作为一种重要的生态功能，在自然界的物质循环和能量流动中起着重要的调节作用。它对减轻自然环境的压力，消弱"温室效应'、"热岛效应'的影响实现生态系统的自我保护和良性循环起着重要的作用。有观点认为，种植植物是不消耗能量的碳汇方法，因此，打造具有高固碳能力的园林植物景观，在未来较长一段时间内都具有重要意义。

双碳目标下，我国面临节能减排压力。越来越多的研究单位将目光投向固碳技术。

植物固碳释氧的研究始于20世纪六七十年代，近十几年才被人们所重视。进入20世纪90年代后园林植物固碳放氧的研究才有了发展逐渐取得一定的研究成果。就固碳释氧方面而言，国内外研究主要集中在通过监测植物光合作用的速率而得出的固碳释氧能力强的优良树种，不同植被类型的固碳释氧效应以及景区固碳释氧价值评估等方面。

在“双碳”背景下，高校、科研院所以及其他的做碳汇、碳咨询、碳核查、碳金融的单位，也开始对植物固碳做一些研究。

我公司针对客户的需要研发出一套能够自动固碳释氧监测装置，目的是做到一下几点：

1、 植物在固碳释氧的过程中的CO2的浓度减少 ，O2浓度的增加，植物死后，加入厌氧菌发酵后产生CH4的浓度多少。这个设备都可以定性定量的分析测量出来；

2、 数据可以作为碳汇的数据模型的依据，提供充分的数据保证；

3、 给植物全生命周期碳中和过程提供有力的监测方案；

4、 在某个过程中，可以代替光合作用分析设备，测量CO2的浓度。

一、植物固碳培养箱 

培养箱有着精确的温度、湿度、气体控制系统、它为产生研究、生物技术测试提供所需要的各种模拟环境条件、可广泛应用于药物、纺织、材料加速老化、电子产品等试验、稳定性检查以及工业产品的原料性能、产品包装、产品寿命等测试。

植物固碳培养箱特点：

○PLC主控制器采用多段可编程PID控制器、多组参数一次输入自动控制，温湿度采用TMHM平衡式调温调湿方法、控温控湿精确波动小，气体采用开关量间断控制方法。

○用SUS304不锈钢镜面内胆、四角半圆弧过渡、隔板支架可以自动装卸、便于箱内清晰工作

○正面采用加热玻璃中空观察窗有效阻隔热损耗，观察物品更清晰。

○内部安装顶部LED半导体照明灯。

○内部安装紫外线杀菌灯。

植物固碳培养箱参数：

二、气体连续自动监测系统

通过该气体自动监测系统获取培养箱内的CO2、O2、CH4气体的浓度变化的观测数据，进一步掌握气体浓度动态变化，为建立气体浓度变化数据库及排放源和吸收汇估算、比较、验证评估系统奠定基础，为有效评估固碳提供科技支撑。可以依托学校的的物联监测网，建立气体监测体系。

本项目通过监测要素，分别为二氧化碳、甲烷气体监测，实现从在线监测、分析、标校，到观测气体数据规范统一 数据管理、数值模式分析以及业务化服务的一体化专业平台。

气体在线监测系统的建设，即：仪器分析系统、配套系统（在线进气系统，样气选择与控制系统，标定模块）、气体数据评估系统和在线监测系统。

M-3000C气体自动监测系统，从培养箱内采样口采集植物释放中的气体，通过采样探头、样气传输单元、预处理单元，送至红外分析仪及GC-FID检测单元。从而检测出气态污染物的浓度，并在控制单元的控制下进行校准功能。

设备正常运行的状态为：

A、 在绿色植物生长阶段，先分析监测CO2与O2的浓度：样气首先由采样探头吸入工艺管道内采出，通过三通阀等进入分析柜，先一路进入红外分析仪进行测量CO2与O2的浓度，分析后的气体再循环排到培养箱内，保持培养箱内的气体组分不变；

B、 在植物死亡阶段，通过阀门的切换，另一路气体进入色谱仪的十通注射阀注入色谱柱进行分离，后送入FID检测器检测，检测的信号通过分析仪器工作站软件分析后，以数据的形式在工控机显示CH4的数值，分析仪器测量后气体进入再排到培养箱内，保持气体组分不变。

气体连续自动监测参数

高精度CH4的测量：系统氢气、空气流量全部采用电子流量控制，不受环境压力、温度变化影响，读数准确可靠；柱箱控制精度优于±0.05℃，可编程的3阶线性升温，重现性好。 FID检测器具有自动点火功能，火焰熄灭后自动切断氢气，具有氢气泄漏监测和保护系统，安全可靠；超温自动保护功能，免于器件的损坏。

高精度CO2的测量：系统允许气体模块的零点和跨度等校准操作，内部循环式散热和保温结构，恒温控制设计，用户可以通过移动网络（GSM/4G/5G）或局域网(有线/无线)实现远程控制及故障诊断。模块化设计采用模块化设计，方便维护以及组合。体积小巧体积小巧，占地少，便于运输与安装，低耗能。