[发明专利]一种测定畜牧场开放源温室气体排放通量的静态箱法

权利要求书

1.一种测定畜牧场开放源温室气体排放通量的静态箱法，包括如下步骤：

将静态箱的箱体插入至待测的畜牧场开放源的地面并静置；然后配合箱盖进行密闭；通过出气口采集气体进行检测；

所述静态箱包括两端开口的所述箱体，所述箱体的一端开口能与所述箱盖密封配合；

所述箱体为300mm×300mm的无底圆柱；

所述箱盖上设有出气口；

所述箱盖上设有一T型通气孔，所述T型通气孔的竖臂延伸至所述箱体内；

所述箱体内设有一混流风扇；测定时，启动所述混流风扇以使所述箱体的内外压差为零；

所述箱盖上设有进气口；

所述T型通气孔设于与所述进气口和所述出气口连线的垂直方向上；

所述进气口、所述出气口与所述T型通气孔与所述箱盖中心的距离相等；

位于所述箱体内的所述T型通气孔的所述竖臂的长度与箱体高度之比为1：15～20；

所述T型通气孔的横臂的长度与箱体直径之比为1：1.5～2；

所述箱体插入地面的深度至少为50mm；

所述静置的时间至少为24h；

所述箱体密闭40～50min后再进行采样；

相邻两次采样 的时间间隔为5～10min；

所述畜牧场开放源表面平均风速在2.0m/s以下；

启动所述混流风扇，使所述箱体内距地面至少50mm处的风速不大于1m/s；

所述箱体与所述箱盖之间通过螺栓连接；

至少设置3个等时间梯度进行采样；根据采样时间和所述箱体内的气体浓度，得到排放源目标气体的排放通量；具体按照如下公式得到：

按照式(1)对所述箱体内的气体浓度进行修正：

C_C＝C+ζ 式(1)

式(1)中，Cc表示修正后箱体内气体浓度，mg/m²；C表示箱体内气体浓度，mg/m²；ζ表示从平均值为0、标准差为σ的正态分布中任取的随机数；其中，σ按照式(2)得到：

式(2)中，CV表示变异系数，取值为1.5％；

以密闭时间为横坐标，以修正后箱体内气体浓度为纵坐标，绘制曲线，添加趋势线对其进行二次多项式拟合为式(3)，则得到系数x、y和z：

C_C＝xt²+yt+z 式(3)

式(3)中，t表示密闭时间，min；

根据式(4)得到目标气体排放量：

式(4)中，F表示目标气体排放量，mg/(m²·min)；TFU表示排放量理论低估率，％，由式(5)得到：

式(5)中，E₁表示关于箱体有效高度以及密闭时间的系数，由式(6)得到：

式(6)中，H表示箱体的有效高度，cm；

E₂表示关于排放源性质的系数，由式(7)得到：

E₂＝[φ+θ(βK-1)]Dφ²(1-θ/φ)^(2+3/b) 式(7)

式(7)中，φ表示排放源总孔隙度，％；θ表示体积含水量，％；β表示pH修正因子，对于氧化亚氮及甲烷气体取1，对于二氧化碳气体当pH值小于约5.0时取1；K表示微量气体亨利定律气液分配系数；D表示空气中微量气体的差异系数，cm²/h；b表示排放源孔径分布参数，一般采用b＝13.6CF+3.5来估算，CF表示粘土的分数；

其中D由式(8)得到：

式(8)中，D₂₅表示25℃时空气中微量气体的差异系数，氧化亚氮为511.7cm²/h，甲烷为781cm²/h，二氧化碳为652.3cm²/h；T_s表示环境温度；

式(9)中，K表示指定温度下的亨利常数；K₂₅表示25℃时的亨利常数；χ表示温度响应因子；氧化亚氮的K₂₅和χ的值分别为0.6116和2600K；甲烷的K₂₅和χ的值分别为0.488和1700K；二氧化碳的K₂₅和χ的值分别为0.8318和2400K。

2.根据权利要求1所述的静态箱法，其特征在于：将所述出气口和所述进气口均与气体检测设备连接，实现持续性检测。