Aerodyne 可以做什么? 墨西哥湾百个近海油气平台的甲烷排放船载测量

原文以Methane Emissions from Offshore Oil and Gas Platforms in the Gulf of Mexico为标题发表在2020年的《Environmental Science & Technology》上。

本文介绍了墨西哥湾近海油气平台顺风向的船载测量值。 在2018年2月12日至2018年2月22日之间在德克萨斯州和路易斯安那州沿海进行了测量。对甲烷（CH₄）,乙烷（C₂H₆）,甲烷的碳十三(δ¹³CH₄)和氘同位素(CH₃-D)以及数种燃烧示踪剂进行了现场测量。 使用高斯反演方法估算了103个近海站点的甲烷排放率。

图一 墨西哥湾百个近海油气平台的甲烷排放船载测量

来自Aerodyne Research，Inc.的三台可调红外激光直接吸收光谱（TILDAS）痕量气体监测仪用于执行环境空气的气相测量。双激光TILDAS仪器配有定制的400m多程吸收池，可测量甲烷（CH₄）及其碳和氘同位素。两台单激光miniTILDAS仪器测量：1.一氧化二氮，一氧化碳和水（N₂O，CO和H₂O）。2.乙烷（C₂H₆）以及多余的CH₄和H₂O。 TILDAS仪器的工作压力为30至50托。Aerodyne腔衰减相移光谱仪（CAPS-NO₂）用于测量二氧化氮（NO₂）。

进样口安装在该船只的桅杆的中部，最终高度为水面上方10 m，通过一条10 m长的1/2英寸特富龙进气管线连接到该船只的实验室内的分析仪上。通过颗粒过滤器和真空泵（Agilent TriScroll TM 600）抽取每分钟7.8标准升的空气，以便在环境湿度水平下连续采样室外空气。 每隔15分钟进行零气过吹，用来经行TILDAS仪器背景光谱校准，并检查了其他仪器的零值。

图二 甲烷的同位素源特征（δ¹³C和δD）与乙烷/甲烷比率之间的关系

图三 乙烷的背景足迹分析结果   

结果表明：

（1）在各个位点之间观察到排放成分的显着变化，典型的乙烷/甲烷比率约为5.3％，δ¹³CH₄的(CH₃-D)同位素组成分别约为-40和-240‰。

（2）甲烷排放速率范围从0到190 kg / h，估计的置信限为95％，系数为10。

（3）观察到的分布是倾斜的，前两个排放源占所有采样点甲烷排放总量的20％。

参考文献: 

Yacovitch, T. I.; Daube, C.; Herndon, S. C., Methane Emissions from Offshore Oil and Gas Platforms in the Gulf of Mexico. Environ. Sci. Technol. 2020. 54 3530