温室气体及监测用标准

温室气体及监测用标准

国家标准物质研究中心章恭菲

温室气体主要指二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、臭氧（O3）和氟氯烃类（CFC s）。随着地球人口不断增加、工业迅速发展以及环境遭到人为破坏等原因，使大气中温室气体急剧增加。以最主要的温室气体CO2为例：其含量由工业革命前的280×10-6（体积分数）上升到2000年的367×10-6，增加了31%。温室气体的排放-吸收过程、温室效应是一个极为复杂的问题，这方面的研究工作正在进行之中。然而，温室气体的增加可以通过日地辐射传输过程直接引起气候变化，成为导致全球气候变暖的主要原因这一观点已普遍为世界舆论所公认。近10年来全球平均气温升幅之大，已创110年间的最高纪录。全球气温升高会给生态环境带来严重破坏，导致全球性气候异常，引发更频繁的自然灾害，大规模的疾病流行，加速土地沙漠化，使农田变成荒原；气温的升高还可能引起冰山融化、导致海平面上升。为人类的长远利益着想，控制温室气体的排放就更应引起全世界的关注。

为了判断和评价人类活动对全球气候环境的影响，世界气象组织、世界卫生组织和联合国环境计划署等国际性组织于20世纪70年代发起组织了大气本底污染监测网。1988年在联合国系统内成立了政府间气候变化专业委员会，在科学预测、影响评价和对策措施三个方面开展了广泛的研究工作。1992年150多个国家签署了《气候变化框架公约》，标志着在世界范围内开始了对温室气体排放控制的进程。我国也是《公约》缔约国之一。1997年《公约》缔约方又在日本京都就发达国家减少温室气体排放达成《京都议定书》。这个文件是第一个通过控制自身行为以减少对气候变化影响的国际性文件。

中国作为一个国土和人口大国又正处在经济高速发展期，随着经济的发展对能源

的需求将进一步增加，在温室气体的排放方面也占有一定地位；我国又是一个农业大国，拥有广阔的国土和漫长的海岸线，全球气候变化对我国的经济和社会发展会造成重大影响。从另一个角度来说，在各种国际活动、谈判中温室气体的排放也是一个很敏感的问题，为了维护我国的经济利益和国家主权，也有必要通过自己的工作对全国温室气体的现状和变化做出相应的回答。我国政府一直十分关注温室气体的研究工作。一方面积极参与有关温室气体、气候变化问题的国际活动；另一方面，在“八五”期间组织了《全球气候变化预测、影响和对策研究》的攻关项目，其首要内容就是《温室气体的浓度和排放监测及有关过程的研究》。投入相当的力量对大气中主要温室气体的背景浓度进行长期的规范化监测。这些研究工作为有关部门制定相应的政策提供了科学依据，以便国家在保证经济高速发展的同时也采取相应的减少排放的措施以避免对生态环境的破坏。

由于目前的绝大多数监测仪器均属于相对测量，因此监测用标准是监测工作的前提。鉴于温室气体浓度监测的特殊性，虽然就其影响而言，温室气体增加量相当可观，但从年增长率来看，仅在10-6~10-9之间，而且在监测工作中还要求测量季节、空间性浓度波动、日变化等，其变化量就更小。提供在国际上具有可比性、高准确度的标准气体是准确测量的保证。国家标准物质研究中心参加了该项“八五”攻关项目，成功研制了两种国家一级标准物质：CO2-Air (330~370)μmol/mol，不确定度为0.3%；CH4-Air (1.5~10)μmol/mol，不确定度为0.6%。该标准气体在研制过程中与世界气象组织提供的标准气体以及澳大利亚大气本底站提供的洁净空气标准进行过比对实验，结果均在方法的测量不确定度范围内。今年中心将参加由国际计量委员会（CIPM）物质量咨询委员会（CCQM）组织的温室气体监测用标准气体国际比对工作。国际比对工作从另一方面说明了国际社会对该类标准气体的重视。

作为计量工作者，我们愿以自己的努力为温室气体监测治理工作提供计量保证。让我们共同努力保护好我们的地球，我们期望看到这个“家”变得更美。