[实用新型]一种植物冠层挥发性有机物质通量测量装置

说明书

本实用新型涉及大气挥发性有机物通量测量技术领域，特别涉及一种植物冠层挥发性有机物质通量测量装置。本实用新型的一种植物冠层挥发性有机物质通量测量装置，其装置包括三维超声风速仪、数据采集系统和BVOCs采样系统，其特征在于，所述的三维超声风速仪用于判断风向并测量风速，并由所述的数据采集系统根据风向和风速给出控制指令，控制所述的BVOCs采样系统采集BVOCs样品，所述的BVOCs样品采集完毕后送回实验室分析样品浓度，最终计算BVOCs的通量。本实用新型采用驰豫涡旋积累法来测量BVOCs的通量，装置操作简单，便于安装于观测塔上，利用吸附管采集固定高度水平方向上的BVOCs组分，通过实验室分析定量BVOCs水平方向组分浓度，计算出BVOCs的通量，方法测量准确，成本低，并可用于长期续观测。

技术领域

本实用新型涉及大气挥发性有机物通量测量技术领域，特别涉及一种植物冠层挥发性有机物质通量测量装置。

背景技术

植物挥发性有机物(Biogenic Volatile Organic Compounds,BVOCs)是大气中挥发性有机物(VOCs)的主要组分，从排放量而言，BVOCs的排放占到VOCs 排放量的90％以上，绝大部分BVOCs具有很高的活性，参与大气光化学反应，是臭氧和二次有机气溶胶(SOA)的关键前体物之一，可以影响大气环境和气候。因此，如何有效和准确的测量BVOCs通量，是BVOCs研究的迫切需要。

现有的BVOCs的排放观测方法主要是实验室分析法，该方法通过测量BVOCs 的组分和含量来估算植物的排放速率，通过排放速率来估算排放通量。该方法的缺点是所测的BVOCs排放速率不确定性较大(1、封闭环境下的观测数据对于自然环境的代表性不强；2、冠层的化学沉降和部分物质损失不清楚。)，此外，该方法难以进行长期、连续有效的监测。

此外，BVOCs的测量需要高频仪器，至少浓度测量工具反应时间在1s以内。目前常用的测量仪器包括GC/MS(气相色谱-质谱联用仪)，PTR-MS(质子转移反应质谱仪)，其中GC/MS测量灵敏度无法达到测量的要求，PTR-MS虽然可以达到该要求，但是该仪器价格太贵，运行维护要求高，此外，标定太过于复杂。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种植物冠层挥发性有机物质通量测量装置，其采用驰豫涡旋积累法来测量BVOCs的通量，装置操作简单，便于安装于观测塔上，利用吸附管采集固定高度水平方向上的BVOCs组分，通过实验室分析定量BVOCs水平方向组分浓度，计算出BVOCs的通量，方法测量准确，成本低，并可用于长期续观测。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种植物冠层挥发性有机物质通量测量装置，包括三维超声风速仪、数据采集系统和BVOCs采样系统，三维超声风速仪用于判断风向并测量风速，并由所述的数据采集系统根据风向和风速给出控制指令，控制所述的BVOCs采样系统采集 BVOCs样品，所述的BVOCs样品采集完毕后送回实验室分析样品浓度，最终计算 BVOCs的通量。

一种植物冠层挥发性有机物质通量测量方法，包括以下步骤：

A、通过三维超声风速仪判断风向；由数据采集系统根据风向和风速给出控制指令，控制BVOCs采样系统采集BVOCs样品，所述的BVOCs样品分别由BVOCs 采样系统的上吸附管和下吸附管采集；

B、所述的BVOCs样品采集完毕后送回实验室分析样品浓度，最终计算BVOCs 的通量，通量的计算公式为：

F_i＝bσ_w(C_up-C_down)

其中σw为垂直风速标准偏差，由三维超声风速仪给出，b为经验系数，Cup 和Cdown分别为上吸附管、下吸附管中某一BVOCs组分的浓度。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：