Aerodyne 可以做什么? 墨西哥灣百個近海油氣平臺的甲烷排放船載測量

原文以Methane Emissions from Offshore Oil and Gas Platforms in the Gulf of Mexico為標題發表在2020年的《Environmental Science & Technology》上。

本文介紹了墨西哥灣近海油氣平臺順風向的船載測量值。 在2018年2月12日至2018年2月22日之間在德克薩斯州和路易斯安那州沿海進行了測量。對甲烷（CH₄）,乙烷（C₂H₆）,甲烷的碳十三(δ¹³CH₄)和氘同位素(CH₃-D)以及數種燃燒示蹤劑進行了現場測量。 使用高斯反演方法估算了103個近海站點的甲烷排放率。

圖一 墨西哥灣百個近海油氣平臺的甲烷排放船載測量

來自Aerodyne Research，Inc.的三臺可調紅外激光直接吸收光譜（TILDAS）痕量氣體監測儀用于執行環境空氣的氣相測量。雙激光TILDAS儀器配有定制的400m多程吸收池，可測量甲烷（CH₄）及其碳和氘同位素。兩臺單激光miniTILDAS儀器測量：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儀器的工作壓力為30至50托。Aerodyne腔衰減相移光譜儀（CAPS-NO₂）用于測量二氧化氮（NO₂）。

進樣口安裝在該船只的桅桿的中部，最終高度為水面上方10 m，通過一條10 m長的1/2英寸特富龍進氣管線連接到該船只的實驗室內的分析儀上。通過顆粒過濾器和真空泵（Agilent TriScroll TM 600）抽取每分鐘7.8標準升的空氣，以便在環境濕度水平下連續采樣室外空氣。 每隔15分鐘進行零氣過吹，用來經行TILDAS儀器背景光譜校準，并檢查了其他儀器的零值。

圖二 甲烷的同位素源特征（δ¹³C和δD）與乙烷/甲烷比率之間的關系

圖三 乙烷的背景足跡分析結果   

結果表明：

（1）在各個位點之間觀察到排放成分的顯著變化，典型的乙烷/甲烷比率約為5.3％，δ¹³CH₄的(CH₃-D)同位素組成分別約為-40和-240‰。

（2）甲烷排放速率范圍從0到190 kg / h，估計的置信限為95％，系數為10。

（3）觀察到的分布是傾斜的，前兩個排放源占所有采樣點甲烷排放總量的20％。

參考文獻: 

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