قياس الميثان المذاب في النظم البيئية المائية باستخدام محلل غاز التحليل الطيفي البصري

لذلك يركز هذا البحث على استخدام أجهزة تحليل الغازات الطيفية البصرية لقياس تركيز غازات الاحتباس الحراري الذائبة في رواسب التربة. لذلك نهدف إلى توفير بديل منخفض التكلفة للكروماتوغرافيا التقليدية للدراسات الميدانية. قد يكون هذا مفيدا بشكل خاص في المناطق النائية حيث لا يمكنك الوصول إلى هذه الأنواع من المعدات.

التحديات في قياس تركيزات غازات الاحتباس الحراري في مختلف العينات البيئية ، وتشمل الحاجة إلى مواد استهلاكية متخصصة ، وعمليات معايرة معقدة ، وغالبا ما تكون صعوبات في نقل وتشغيل بعض المنصات التحليلية التقليدية في المواقع النائية. لذلك أثبتنا أن أجهزة التحليل البصري المحمولة يمكنها قياس تركيزات الميثان بدقة داخل عينات المياه ، مما يوفر بديلا قابلا للتطبيق لكروماتوغرافيا الغاز ، مما يدل على ارتباط قوي مع R مربع أكبر من 0.98 بين الطريقتين. لذا فإن النتائج التي توصلنا إليها ستمكن من إجراء قياسات أكثر كفاءة وكفاءة لغازات الاحتباس الحراري، لا سيما في المواقع النائية ومحدودة الموارد.

ومهدت هذه النتائج الطريق للتحقيق في الديناميكيات المكانية والزمانية لغازات الاحتباس الحراري في مختلف النظم البيئية ، وفهم التأثيرات البيئية ، وتطوير استراتيجيات التخفيف من تغير المناخ. لذلك سنركز على تحسين بروتوكولنا لغازات الاحتباس الحراري الأخرى ، واستكشاف تطبيقاته في بيئات بيئية متنوعة ، وتطوير أنظمة آلية لتعزيز الكفاءة والدقة في القياسات الميدانية. ابدأ بإجراء موازنة فراغ لعينات المياه الفقيرة في حقنة.

قم بإنشاء عينات من غاز مساحة الرأس باستخدام حقنة سعة 30 مليلتر لسحب خمسة ملليلتر من الماء من العينة التي تم جمعها في الحقل. ثم أضف 15 مل من النيتروجين لإنشاء فراغ الرأس. حرك المحقنة بقوة وثبات لمدة خمس دقائق ، إما باستخدام شاكر هزاز أو يدويا.

لتحضير قارورة 10 مليلتر لقياسات تركيز الغاز باستخدام المحلل البصري ، قم بإخلاء القارورة عن طريق سحب مكبس حقنة سعة 60 مليلتر يدويا على القارورة المغلقة وضخ الهواء ثلاث مرات. بعد ذلك ، قم بحقن 12 مل من عينة فرعية من غاز فراغ الرأس في القارورة التي تم إخلاؤها مسبقا. استمر في تصنيع غرفة حقن يمكنها قبول حوالي واحد إلى خمسة ملليلتر من الهواء في حجم مغلق من الهواء يتصل بمحلل الغاز والتدفق والتدفق لتشكيل حلقة مغلقة.

تشكل غرفة الحقن والمحلل الوحدتين الرئيسيتين للنظام. لإنشاء هذه الغرفة ، قم بتعديل الغطاء المعدني لجرة ميسون سعة 365 مليلتر عن طريق حفر ثقب واحد قطره 11 ملم ليناسب حاجزا واحدا كمنفذ حقن وفتحتين قطرهما سبعة ملليمترات لإدخال صمامات محبس تتصل بالمحلل. استخدم غراء الايبوكسي لتشديد منفذ الحقن والتجهيزات وضمان إغلاق الغرفة بشكل مناسب.

قم بتوصيل البرطمان بمنافذ مدخل ومخرج المحللات الضوئية باستخدام أنابيب بلاستيكية PFA وحساب حجمها الإضافي. تأكد من أن الأنبوب يتبع توصية الشركة المصنعة للأداة وأنه نظيف وجاف بدون تكاثف. اضبط الصمامات التي تربط غرفة الحقن بالجهاز لفتحها لإنشاء دائرة هواء مغلقة الحلقة.

انتظر حتى تستقر تركيزات الغاز. عندما يستقر التركيز في الغرفة والإشارة في المحلل ، قم بحقن ملليلترين من عينة فرعية من القوارير التي تحتوي على عينة الفراغ. انتظر حتى تستقر التركيزات في المحلل مرة أخرى قبل حقن العينة الفرعية التالية.

حقن ما يصل إلى 20 عينة فرعية متتالية أو أقل إذا اقترب التركيز من 100 جزء في المليون. تحليل معايير فحص الميثان لكل خمس عينات وتقييم الفرق مع القياسات الفعلية باستخدام الانحراف المعياري النسبي. عند الانتهاء من مجموعة الحقن المكدسة ، افصل أحد الخطوط المتصلة بالجهاز لإعادة ضبط الغرفة إلى الضغط المحيط.