上一篇文章中,我們介紹了海爾欣的HT8700分析儀參與中國農大劉學軍老師的農業(yè)氨排放課題研究項目,那么我們就先來一睹初露鋒芒的HT8700的芳容吧!
「安裝現場」
圖1. 劉學軍研究組在河北曲周站農田站的HT-8700開路式氨通量觀測系統
圖2. 中科院大氣物理研究所的HT-8700開路式氨通量觀測系統
圖3. 南京土壤所江都水稻田站的HT-8700開路式氨通量觀測系統
圖4. 中科院大氣物理所在寧波咸祥稻田的HT-8700開路式氨通量觀測系統
(小編再次敲黑板!HT8700采用太陽能/鋰電池供電,無需大功率真空采樣泵,無需過濾器和采樣管路的定期維護。氨通量測量,從來沒有這么簡單?。?/span>
「數據展示」
寧波咸祥農田施肥(碳銨)數據
在咸祥站系統安裝完成后,通過向休耕稻田中均勻施撒氮肥(碳酸氫銨),測量施肥后稻田中氨氣濃度脈動,并結合高頻風速數據,計算單位面積上的氨通量(以半小時計)。
圖5. 寧波咸祥農田觀測施肥后一天的典型氨通量日變化圖
由于是在南方海邊,空氣濕度很大,HT8700測得大氣中的本底氨濃度,在施肥前在約1~5ppb范圍內波動,與超聲風速數據運算后,并沒有獲得明顯的氨通量——這也與預期相符。施肥后,氨通量急劇上升。在施肥過后的數天內,持續(xù)表現出通量日變化的明顯趨勢,即氨通量在接近正午時分達到最大(如上圖所示)。
河北曲周農田施肥觀測數據
曲周實驗田的氨通量測試選在端午臨近之際,燕趙之地的河北迎來農忙時節(jié),我國主要糧食作物小麥已經到了收獲的季節(jié),也正是驕陽似火的時候。天諾基業(yè)、海爾欣科技與中國農業(yè)大學劉學軍研究組,在曲周實驗站附近收割后的麥田開展實驗,對玉米播種施肥后的氨排放通量測試進行研究。
為了更好的保證實驗的準確性,需要對儀器測量地點進行仔細選擇,為此劉學軍老師親自到田間,找尋最佳的安裝地點。
圖6. 劉學軍老師到麥田選址并查看小麥收成情況
儀器安裝選址確定和小麥收割完成后,冒著高溫天氣,海爾欣的工程師對整個氨通量實驗系統進行現場的安裝和調試,保證儀器正常運行。
圖7. 海爾欣工程師在河北曲周農田站進行HT-8700大氣氨分析儀的現場安裝
圖8. 海爾欣工程師在河北曲周農田站進行HT-8700大氣氨分析儀冷卻水泵電源連接
系統安裝調試完成,開始對施肥前本底氨通量測量,幾天之后,進行玉米的播種施肥和農田灌溉工作。
圖9. 玉米施肥播種
下圖給出了施肥灌溉當天1小時氨濃度變化。注意,HT8700有能力捕捉到如此高頻的農田中氨氣濃度的脈動,從而結合超聲風速數據計算農田單位面積和時間內的氨通量。
圖10. 施肥一小時后HT-8700大氣氨分析儀監(jiān)測數據
從本質上來講,HT8700既是一臺氨氣濃度分析儀,其特有的高頻測量性能也使其具備氨通量分析能力。因此,用戶選擇HT8700,完全可以實現大氣氨本底濃度與氨通量數據的同時獲取。
另外,通過此次氨通量實驗,HT8700氨分析儀經過夏日高溫考驗,說明其性能可靠,完全滿足用戶的在不同溫度環(huán)境下的測量需求。HT8700測量大氣氨通量的檢測限約為1ng N/m2/s。經客戶評估,該分析儀具備不亞于國外高端進口氨分析儀器的優(yōu)異性能。這樣的靈敏度,基本可測出所有施氮肥事件的氨排放和農牧業(yè)活動影響區(qū)域及城市區(qū)域的大氣氨干沉降,具備非常廣闊的應用前景。
「背景介紹:海爾欣創(chuàng)新性的采用量子級聯激光技術,Sampling-free設計克服氨分子的高吸附性及水溶性,對氨氣的分析達到高頻率與高精度。在農業(yè)面源氨排放研究及控制領域,我們希望能與更多的研究組開展深度合作和觀測研究,為我國大氣氨源普查以及排放清單精細化測定貢獻力量?!?