[发明专利]一种实时监测秸秆捆存储温室气体排放量的方法

说明书

本发明公开了一种实时监测秸秆捆存储温室气体排放量的方法，涉及温室气体排放技术领域，其技术方案要点是：具体包括以下步骤：S1：对秸秆捆进行称量，质量记为m，然后放入秸秆捆存储箱体内；S2：对秸秆捆的堆放尺寸和秸秆捆存储箱体的尺寸进行测量，记为V₁和V₂，然后将秸秆捆放入秸秆捆存储箱体内；S3：在秸秆捆压缩截面上均匀选取多个插入位点，将监测装置垂直插入秸秆捆内；S4：在每个插入位点上根据离地高度布置多个检测位点，每个检测位点上布有温室气体传感器和温湿度传感器；S5：根据时间周期对秸秆捆内部和外部进行采样；S6：通过公式计算温室气体排放总量。该方法可以对存储过程温室气体排放速率、排放因子和排放总量进行准确监测。

技术领域

本发明涉及温室气体排放技术领域，更具体地说，它涉及一种实时监测秸秆捆存储温室气体排放量的方法。

背景技术

农业农村减排固碳既是碳达峰、碳中和的重要举措，也是潜力所在。2014年中国农业温室气体排放总量约为8.3×10⁸ tCO₂e，占全国的7%左右，如果加上农业生产用能和生活用能的排放，中国农业农村温室气体排放量占全国温室气体排放量的15%左右。我国秸秆资源丰富，秸秆总产量居世界首位，秸秆综合利用具有培肥土壤、减施化肥、节约饲料粮、替代化石能源、保护林草植被等方面的作用。同时，秸秆综合利用具有减排固碳作用，预测2030年、2060年秸秆综合利用减排固碳潜力分别为1.52×10⁸ tCO2e、2.20×10⁸ tCO2e，可为我国碳达峰、碳中和目标作出积极贡献。

目前，秸秆综合利用仍存在温室气体排放基数不明、底数不清等问题，且现有的对秸秆温室气体排放量的测算方法多集中在后端利用中温室气体排放，在前端运输、存储过程中秸秆捆的温室气体排放量的研究仍不清晰，因此，科学评价秸秆综合利用的减排固碳底数及未来潜力，对秸秆捆堆放过程中温室气体排放量的测算具有重大的现实意义。

发明内容

由于秸秆捆在打捆过程中是通过挤压成型的，故在秸秆捆内部存在较多细小孔隙和空气。秸秆捆存储过程中内部气体浓度会发生变化，产生温室气体。本发明的目的是提供一种实时监测秸秆捆存储温室气体排放量的方法，该方法可以对存储过程温室气体排放速率、排放因子和排放总量进行准确监测。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种实时监测秸秆捆存储温室气体排放量的方法，具体包括以下步骤：

S1：对秸秆捆进行称量，质量记为m，将秸秆粉碎压实至内部无空气时测量其尺寸，记算其密度为；

S2：将秸秆捆放入秸秆捆存储箱体内，对秸秆捆的堆放尺寸和秸秆捆存储箱体的尺寸进行测量，记为V₁和V₂，；

S3：在秸秆捆内部进行检测位点布置；

S4：根据时间周期对秸秆捆内部和外部进行采样；

S5：通过以下公式计算温室气体排放总量；

DF₀=

DF₁=

其中，为秸秆捆内部空气体积；为秸秆粉碎压实至内部无空气时的密度；为箱体内秸秆捆外部温室气体浓度变化率；为第i个检测位点的温室气体浓度变化率；DF₀为秸秆捆外部温室气体排放速率；DF₁为秸秆捆内部温室气体排放速率；n为检测位点数；F为秸秆捆存储排放因子，单位mg·kg^-1·h^-1；M为气体分子量；T为温度；P为当地大气压强；为标准大气压强；D为排放总量，单位g·kg^-1；d为采样周期，单位D。

进一步的，所述秸秆捆存储箱体包括底座和箱体，所述箱体的底部与底座连接，所述箱体的顶部外侧设有太阳能电池板，所述箱体的顶部内侧设有风扇和环境监控系统。