碳监测与温室气体监测技术 碳监测实用工具书 多种温室气体监测技术测量原理 系统组成 关键部件 碳计量 温室气体监测 碳排

《碳监测与温室气体监测技术》是国内首部系统介绍碳监测与温室气体监测的专业图书，全面呈现了该领域的技术和应用图景。本书首先概述了“双碳”政策背景、碳监测、碳核算、碳计量、碳足迹、碳交易的有关知识以及国内外温室气体监测技术现状，在此基础上，详细阐述了多种温室气体监测技术（包括非分散红外光谱、傅里叶变换红外光谱、半导体激光吸收光谱、腔衰荡吸收光谱、腔增强吸收光谱、光声光谱、差分吸收光谱等光谱技术和气相色谱、气质联用等色谱技术）的测量原理、系统组成、关键部件、典型仪器产品及应用实例，系统总结了碳排放连续监测、碳捕集利用封存监测、重点行业碳排放监测、城市大气环境温室气体监测、生态系统碳汇监测、海洋碳汇监测、碳通量监测中适用的技术与仪器，深入解析了碳排放计量、碳排放权交易、企业温室气体核算与排放报告编制的技术要点，介绍了碳监测智能化信息监控平台及其与互联网、大数据、区块链等前沿技术的融合应用，并对温室气体监测的标准物质、量值溯源、质量控制、数据质量和仪器比对测试技术进行了深入探讨。
本书融合了多位一线专家的经验和智慧，集广度与深度于一体，兼具前瞻性和实用性，可供大气环境监测、环境保护、气候变化、仪器研发与制造、分析技术开发等领域的科研人员、工程技术人员和管理人员阅读，也适合高等院校碳中和科学与工程及相关专业的师生参考。

朱卫东，原南京分析仪器厂副厂长、总工程师，教授级高 级工程师，现任南京霍普斯科技有限公司顾问。曾任中国仪器仪表学会第五届理事，中国分析仪器学会第五届理事，现任中国仪器仪表学会分析仪器分会在线分析仪器专家组委员、中国仪器仪表行业协会在线分析仪器分会专家委员会副主任委员，《分析仪器》杂志第11届编委会委员。
从事分析仪器产品技术研究开发近六十年，1996年被国家机械工业部授予部级科技专家（分析仪器）证书，1998年荣获国务院特殊津贴，是国内分析仪器行业的资深专家。从业以来，先后从事热学、电化学、原子吸收光谱、工业色谱、工业质谱等分析仪器新产品技术开发，近年来从事在线气体分析系统及环境监测仪器系统技术开发，主要参与光谱、色谱等各类环境污染监测气体分析仪系统的技术开发与应用研究，重点关注碳监测与温室气体在线监测技术。出版专著：《在线分析系统工程技术》（化工出版社2014年出版，副主编）；《现代在线分析仪器技术与应用》（化工出版社2022年出版，主编）。

第1章 “双碳”目标与碳监测的有关知识
1.1 温室气体减排与“双碳”目标 001
1.1.1 温室气体、温室效应以及全球气候变暖的危害 001
1.1.1.1 温室气体及温室气体升温效应 001
1.1.1.2 温室效应及全球气候变暖的影响与危害 002
1.1.1.3 温室气体监测的有关术语 004
1.1.2 温室气体减排目标与碳达峰、碳中和 006
1.1.2.1 IPCC与温室气体减排最重要的三个法律文件 006
1.1.2.2 全球温室气体减排目标与碳达峰、碳中和 007
1.1.3 中国“双碳”目标与“减污降碳协同增效”政策措施 008
1.1.3.1 中国碳达峰、碳中和目标 008
1.1.3.2 中国“双碳”目标实现的阶段要求 009
1.1.3.3 “减污降碳协同增效”的政策措施 010
1.2 碳监测、温室气体核算与碳监测管理 011
1.2.1 碳监测的概念与温室气体监测的有关知识 011
1.2.1.1 碳监测的概念与有关知识 011
1.2.1.2 碳监测与温室气体监测的关系 013
1.2.1.3 碳排放、碳排放总量控制与碳排放监测 014
1.2.1.4 碳计量管理、碳排放权交易与碳足迹 016
1.2.2 温室气体核算方法与温室气体排放清单编制 019
1.2.2.1 温室气体核算方法 019
1.2.2.2 温室气体核算技术与核算体系 020
1.2.2.3 碳排放核算方法与温室气体排放清单的编制 021
1.2.3 温室气体监测的应用领域及有关技术管理 023
1.2.3.1 温室气体排放源监测 023
1.2.3.2 大气环境温室气体浓度监测 024
1.2.3.3 温室气体的碳汇监测与通量观测 025
1.2.3.4 温室气体监测的有关技术管理 025
1.2.4 碳监测管理与评估试点工作要点及其进展 027
1.2.4.1 碳监测管理与评估试点工作要点 027
1.2.4.2 碳监测评估试点工作的技术进展 029
1.2.5 强化“双碳”标准计量体系建设 030

第2章 温室气体监测技术及监测仪器技术总览
2.1 温室气体监测技术现状与发展 033
2.1.1 常见温室气体的特性及其监测方法 033
2.1.1.1 常见温室气体的特性 033
2.1.1.2 常见温室气体浓度的监测方法 035
2.1.2 温室气体自动监测技术应用与量值溯源 037
2.1.2.1 温室气体自动监测技术的应用 037
2.1.2.2 温室气体自动监测的数据信息应用 040
2.1.2.3 温室气体监测的量值溯源 040
2.1.2.4 温室气体监测与污染气体监测方法的比较 041
2.1.3 国内外温室气体监测技术现状 042
2.1.3.1 工业排放源监测技术现状 042
2.1.3.2 大气环境温室气体浓度监测技术现状 043
2.1.3.3 碳汇与碳通量监测技术现状 047
2.2 温室气体监测仪器技术的应用研究 049
2.2.1 国内外温室气体监测仪器技术的应用研究 049
2.2.1.1 国外的应用研究 049
2.2.1.2 国内的应用研究 050
2.2.1.3 国内大气温室气体监测与遥感探测技术的应用研究 051
2.2.1.4 国内外温室气体监测仪器技术应用 051
2.2.2 用于温室气体监测的现代在线分析仪器技术 052
2.2.2.1 用于温室气体监测的在线光谱分析仪器技术 052
2.2.2.2 用于温室气体监测的在线气相色谱仪器技术 056
2.2.3 用于温室气体监测的环境光学遥测仪器技术 057
2.2.3.1 温室气体遥感探测技术 057
2.2.3.2 “天空地”立体化监测仪器技术 060

第3章 非分散红外气体分析仪监测技术
3.1 非分散红外气体分析仪监测技术概述 063
3.1.1 常见温室气体的红外光谱及特性 063
3.1.2 非分散红外气体分析仪的检测原理 067
3.1.3 非分散红外气体分析仪的结构形式与关键部件 068
3.1.3.1 结构形式 068
3.1.3.2 光源与气室部件 069
3.1.3.3 检测器与滤光器部件 071
3.1.4 非分散红外气体分析仪的技术特点 072
3.1.5 非分散红外温室气体分析仪器的技术分类 073
3.1.6 非分散红外气体分析仪在温室气体监测中的应用概述 074
3.2 非分散红外温室气体分析仪的产品技术与应用 077
3.2.1 采用薄膜微音器的非分散红外温室气体分析仪 077
3.2.2 采用微流量检测器的非分散红外温室气体分析仪 078
3.2.2.1 微流量检测器技术 078
3.2.2.2 国内外微流型红外温室气体分析仪 079
3.2.3 采用滤波相关及多返池的非分散红外温室气体分析仪 080
3.2.3.1 常规的滤波相关非分散红外气体分析仪检测技术 080
3.2.3.2 滤波相关非分散红外气体分析仪的多组分气体检测技术 082
3.2.3.3 GFC+长光程多返测量池的非分散红外气体检测技术 082
3.2.3.4 IFC用于大气环境温室气体监测系统的技术及应用 084
3.2.3.5 非分散红外温室气体吸收峰选择与抗干扰分析 086

第4章 傅里叶变换红外光谱气体分析仪监测技术
4.1 傅里叶变换红外光谱气体分析仪监测技术概述 089
4.1.1 FTIR气体分析仪的基本原理及测量方法 089
4.1.1.1 概述 089
4.1.1.2 FTIR在线光谱仪的基本原理 090
4.1.1.3 FTIR在线光谱仪的测量方法与光谱反演 091
4.1.2 FTIR气体分析仪的结构组成与关键部件 095
4.1.2.1 FTIR气体分析仪的结构组成 095
4.1.2.2 关键部件：气体测量池 096
4.1.2.3 关键部件：迈克尔逊干涉仪 098
4.1.3 FTIR气体分析仪的应用及技术分类 099
4.1.3.1 FTIR在线分析仪在温室气体监测领域的应用 099
4.1.3.2 FTIR分析仪的技术分类 100
4.1.4 主动FTIR测量技术与被动FTIR测量技术 101
4.1.4.1 主动FTIR测量技术 101
4.1.4.2 被动FTIR测量技术 102
4.2 傅里叶变换红外光谱气体监测系统技术与应用 103
4.2.1 抽取式FTIR在线光谱气体分析系统监测技术与应用 103
4.2.1.1 抽取式FTIR在线光谱气体分析系统技术 103
4.2.1.2 用于固定源排放的抽取式FTIR测量系统的典型产品 104
4.2.1.3 便携式FTIR测量系统技术与典型产品 107
4.2.2 开放光路式FTIR气体分析系统监测技术与应用 110
4.2.2.1 开放光路式FTIR的气体吸收测量与光学系统 110
4.2.2.2 开放光路式FTIR监测系统的典型配置 111
4.2.2.3 开放光路式FTIR监测系统的典型产品与应用 112
4.2.3 被动式FTIR在线光谱技术在温室气体遥测领域的应用 115

第5章 半导体激光吸收光谱仪气体监测技术
5.1 半导体激光吸收光谱仪气体监测技术概述 120
5.1.1 半导体激光吸收光谱分析的测量原理与测量技术 121
5.1.1.1 半导体激光吸收光谱分析的测量原理 121
5.1.1.2 激光吸收光谱分析的测量技术 122
5.1.1.3 TDLAS测量技术 124
5.1.1.4 长光程测量池技术与激光多组分测量技术 125
5.1.2 可调谐半导体激光吸收光谱仪测量系统组成 126
5.1.3 可调谐半导体激光吸收光谱仪的关键部件 131
5.1.3.1 激光光源 131
5.1.3.2 气体测量池 134
5.1.3.3 红外探测器 135
5.1.4 半导体激光吸收光谱仪的技术分类 137
5.1.5 半导体激光吸收光谱仪在温室气体监测中的应用 140
5.2 半导体激光吸收光谱仪在温室气体监测中的技术应用 141
5.2.1 近红外半导体激光吸收光谱仪在温室气体监测中的技术应用 141
5.2.1.1 近红外激光吸收光谱仪在温室气体监测中的应用与研究 141
5.2.1.2 近红外区温室气体CO2与CH4吸收谱线的选择 141
5.2.1.3 一种用于测量大气中温室气体CH4的激光测量装置 143
5.2.1.4 一种多次反射的直接吸收光谱法测量CO2的激光测量装置 144
5.2.2 中红外半导体激光光谱仪在温室气体监测中的技术应用 145
5.2.2.1 中红外半导体激光光谱分析技术概述 145
5.2.2.2 QCL中红外光谱的温室气体检测技术 147
5.2.2.3 NIR+MIR激光测量的多组分气体监测技术 150
5.2.3 开放光路式半导体激光光谱仪在温室气体监测中的技术应用 153
5.2.4 便携式及遥测式激光光谱仪在温室气体监测中的技术应用 156
5.2.4.1 便携式激光光谱仪在温室气体监测中的技术应用 156
5.2.4.2 遥测式激光光谱仪在温室气体监测中的技术应用 156

第6章 腔衰荡吸收光谱法气体监测技术
6.1 腔衰荡吸收光谱法气体监测技术概述 159
6.1.1 腔衰荡吸收光谱法气体监测技术研究进展 161
6.1.2 腔衰荡吸收光谱法气体监测技术的测量原理 162
6.1.2.1 基本原理 162
6.1.2.2 气体浓度反演技术 164
6.1.3 腔衰荡吸收光谱法气体监测的技术分类 165
6.1.3.1 按光源分类的CRDS技术 165
6.1.3.2 按光学腔结构分类的CRDS技术 168
6.1.3.3 按频率匹配调制方法分类的CRDS技术 170
6.1.4 腔衰荡光谱法气体监测仪器的基本组成与关键部件 171
6.1.4.1 基本组成 171
6.1.4.2 关键部件 172
6.1.5 典型的连续型腔衰荡吸收光谱监测仪器技术 177
6.1.5.1 锁定激光扫描腔长的连续波腔衰荡光谱仪器技术 178
6.1.5.2 稳频激光器动态锁定腔长的连续波腔衰荡光谱仪器技术 179
6.1.5.3 其他连续波腔衰荡光谱仪器技术 180
6.2 腔衰荡吸收光谱法温室气体监测系统技术与应用 181
6.2.1 腔衰荡吸收光谱监测技术应用概述 181
6.2.2 腔衰荡吸收光谱温室气体监测仪器典型产品 182
6.2.2.1 国外典型产品 182
6.2.2.2 国内典型产品 186
6.2.3 用于温室气体监测的腔衰荡吸收光谱监测系统技术 188
6.2.3.1 CRDS温室气体监测系统组成及配置要求 188
6.2.3.2 CRDS温室气体监测系统的采样系统及除水技术 188
6.2.3.3 CRDS温室气体光谱监测系统质控及量值溯源 189
6.2.3.4 国外温室气体自动监测站的典型组成 190
6.2.4 腔衰荡吸收光谱法用于温室气体CO2、CH4、N2O监测的典型案例 190
6.2.4.1 CRDS在大气环境温室气体监测站应用的典型案例 190
6.2.4.2 CRDS用于温室气体走航监测的应用案例 192

第7章 腔增强吸收光谱法与离轴积分腔输出光谱法气体监测技术
7.1 腔增强吸收光谱法气体监测技术 194
7.1.1 腔增强吸收光谱法气体监测技术概述 194
7.1.2 腔增强吸收光谱法的检测原理 195
7.1.3 腔增强吸收光谱法的技术分类 196
7.1.3.1 技术分类概述 196
7.1.3.2 技术分类 197
7.1.4 腔增强吸收光谱技术研究进展 198
7.1.4.1 非相干宽带腔增强吸收光谱技术研究进展 198
7.1.4.2 光反馈腔增强吸收光谱技术研究进展 201
7.1.5 腔增强吸收光谱法监测系统的基本组成与关键部件 203
7.1.5.1 腔增强吸收光谱法监测系统的基本组成 203
7.1.5.2 IBB-CEAS的关键部件 204
7.1.6 腔增强吸收光谱法监测技术的应用与典型产品 206
7.1.6.1 CEAS技术在大气环境监测中的应用 206
7.1.6.2 用于大气环境监测的OF-CEAS典型产品 207
7.2 离轴积分腔输出光谱法气体监测技术 209
7.2.1 离轴积分腔输出光谱法技术简介 209
7.2.2 离轴积分腔输出光谱法技术原理与结构模式 210
7.2.2.1 技术原理 210
7.2.2.2 OA-ICOS的技术分析 212
7.2.2.3 OA-ICOS的结构模式 214
7.2.3 离轴积分腔输出光谱法气体监测技术研究进展 216
7.2.3.1 国外OA-ICOS技术研究进展 216
7.2.3.2 国内OA-ICOS技术研究进展 217
7.2.4 离轴积分腔输出光谱监测系统的光学谐振腔及有关设计技术 219
7.2.4.1 OA-ICOS的光学谐振腔 219
7.2.4.2 OA-ICOS提高积分腔灵敏度的方法 221
7.2.4.3 OA-ICOS的激光光源与封闭路径的气室设计 221
7.2.5 离轴积分腔输出光谱监测系统应用实例与典型产品 221
7.2.5.1 OA-ICOS监测系统应用实例 221
7.2.5.2 国内外典型商业化产品与应用 223
7.2.5.3 OA-ICOS高精度温室气体监测项目的典型应用案例 226

第8章 光声光谱、差分光谱及MEMS光学传感器气体监测技术
8.1 光声光谱法监测技术及其在温室气体监测中的应用 228
8.1.1 光声光谱法技术原理及其在温室气体监测中的应用 228
8.1.1.1 国内外光声光谱法监测技术的发展 228
8.1.1.2 光声光谱法的测量原理 229
8.1.1.3 光声光谱的技术特点 231
8.1.1.4 光声光谱法监测技术在温室气体监测中的应用 232
8.1.2 光声光谱法测量系统的组成与便携式仪器技术 232
8.1.2.1 光声光谱气体测量系统的组成及典型产品 232
8.1.2.2 便携式光声光谱法多组分气体分析仪的组成 234
8.1.2.3 光声光谱法温室气体通量在线观测系统 235
8.1.3 光声光谱法温室气体分析系统的关键部件 236
8.1.3.1 光源 236
8.1.3.2 光声测量池 238
8.1.3.3 光声转换器 239
8.2 差分吸收光谱及差分激光雷达在温室气体监测中的应用 241
8.2.1 差分吸收光谱监测技术及其在温室气体监测中的算法应用 241
8.2.1.1 差分光学吸收光谱监测技术 241
8.2.1.2 DOAS系统在温室气体监测中的算法应用 242
8.2.2 开放光路式差分吸收光谱测量系统及几种典型结构 244
8.2.2.1 开放光路式差分吸收光谱法测量系统 244
8.2.2.2 地基多轴差分光学吸收光谱遥测系统 245
8.2.2.3 典型的利用直射太阳光谱检测大气CO2垂直柱浓度的实验装置 246
8.2.2.4 车载差分光学吸收光谱遥测系统 247
8.2.2.5 便携式差分光学吸收光谱多组分气体测量系统 247
8.2.3 差分吸收激光雷达及其在大气环境温室气体遥测中的技术应用 248
8.2.3.1 差分吸收激光雷达技术 248
8.2.3.2 差分吸收激光雷达的基本原理及典型应用 250
8.3 智能化MEMS传感器及其他气体传感器在温室气体监测中的应用 251
8.3.1 MEMS传感器技术及其在温室气体监测中的应用 251
8.3.1.1 MEMS传感器技术 251
8.3.1.2 国内外MEMS气体传感器技术研究进展 252
8.3.2 其他气体传感器技术及其应用 254
8.3.2.1 光学气体传感器技术与半导体气体传感器技术简介 254
8.3.2.2 典型的光学气体传感器 255
8.3.2.3 半导体气体传感器 261
8.3.3 MEMS气体传感器及其他光学气体传感器的发展展望 262
8.3.3.1 MEMS及光学传感器技术发展展望 262
8.3.3.2 光学气体传感器技术发展展望 263

第9章 在线气相色谱气体监测技术
9.1 用于温室气体监测的气相色谱检测技术 264
9.1.1 气相色谱仪检测技术概述 264
9.1.2 在线气相色谱仪常用检测器 266
9.1.3 在线气相色谱仪的色谱柱切换技术、常用阀组件与富集解析技术 272
9.1.3.1 色谱柱切换技术 272
9.1.3.2 常用阀组件 274
9.1.3.3 富集解析技术 276
9.1.4 在线气相色谱仪的电子控制、检测信息采集与数据处理技术 277
9.1.4.1 电子控制 277
9.1.4.2 温度控制 278
9.1.4.3 压力控制 281
9.1.4.4 检测信息采集与数据处理 283
9.1.5 温室气体在线气相色谱监测技术方案 286
9.2 在线气相色谱仪系统在大气环境温室气体监测中的应用 290
9.2.1 在线气相色谱仪系统的基本组成 290
9.2.2 在线气相色谱仪系统的分析流程、取样处理及辅助设备 291
9.2.2.1 在线气相色谱仪系统的分析流程与取样处理技术 291
9.2.2.2 在线气相色谱仪系统的常用辅助设备 295
9.2.3 在线气相色谱仪系统在大气环境温室气体监测中的应用 296
9.2.3.1 城市大气环境温室气体在线色谱仪监测系统的典型应用 296
9.2.3.2 城市工业园区温室气体在线色谱观测系统的典型案例 300
9.2.4 微型色谱监测系统与便携式色谱仪在温室气体监测中的应用 302
9.2.4.1 温室气体网格化监测及微型色谱监测系统 302
9.2.4.2 便携式气相色谱仪的应用与设计技术 304
9.2.4.3 便携式气相色谱仪在大气环境温室气体监测中的应用 305
9.2.4.4 便携式气相色谱仪的典型产品案例 306

第10章 痕量温室气体及消耗臭氧层物质的在线监测技术
10.1 用于痕量温室气体监测的色谱-质谱联用技术 307
10.1.1 痕量温室气体监测的对象及标准 307
10.1.2 气相色谱-质谱联用技术简介 309
10.1.3 痕量温室气体监测的样品前处理技术 310
10.1.4 色谱-质谱联用技术在痕量温室气体监测中的应用 312
10.1.4.1 用于大气痕量温室气体监测的在线GC-MS系统 312
10.1.4.2 国内研究开发的一种在线观测温室气体的GC-MS系统技术 313
10.1.4.3 几种国内外典型的在线色谱-质谱联用产品技术 314
10.2 大气中消耗臭氧层物质及其替代物的监测技术 316
10.2.1 消耗臭氧层物质的有关国际法规与技术 316
10.2.1.1 大气中的消耗臭氧层物质的有关知识 316
10.2.1.2 ODS的产生及臭氧层损耗原因 316
10.2.1.3 ODS的臭氧消耗潜能及全球增温潜势 317
10.2.1.4 大气中ODS及其替代物监测技术 319
10.2.2 大气中消耗臭氧层物质监测技术进展 320
10.2.2.1 国外大气中ODS及其替代物监测技术进展 320
10.2.2.2 国内大气中ODS及其替代物监测技术进展 321
10.2.3 大气中消耗臭氧层物质及其替代物的监测仪器与应用案例 321
10.2.3.1 大气中ODS及其替代物的检测方法与典型案例 321
10.2.3.2 大气中ODS在线色谱监测技术应用 323
10.2.3.3 大气中ODS监测系统的技术应用 328

第11章 大气环境温室气体遥感探测与温室气体稳定同位素监测技术
11.1 大气环境温室气体遥感探测技术与应用 329
11.1.1 大气环境的地基遥感与星载探测技术 329
11.1.1.1 地基遥感探测技术 329
11.1.1.2 星载探测技术 330
11.1.2 大气环境温室气体的无人机监测技术 331
11.1.2.1 无人机温室气体探测技术 331
11.1.2.2 国内外无人机温室气体探测技术的应用 332
11.1.3 碳盘点卫星遥感探测技术进展 334
11.1.3.1 碳盘点卫星遥感探测技术概述 334
11.1.3.2 国外碳卫星遥感探测技术进展 334
11.1.3.3 国内碳卫星遥感探测技术进展 335
11.1.3.4 生态系统碳源汇卫星估算技术进展 336
11.1.4 碳排放卫星监测和碳通量监测技术进展 337
11.1.4.1 人为源碳排放卫星监测研究进展 337
11.1.4.2 碳卫星的通量监测数据同化与反演技术研究 337
11.2 温室气体稳定同位素监测的技术方法与应用 338
11.2.1 温室气体稳定同位素简介 338
11.2.1.1 稳定碳同位素的相关知识 338
11.2.1.2 稳定同位素的应用 340
11.2.1.3 稳定气体同位素监测技术进展 341
11.2.2 温室气体稳定同位素监测的同位素比质谱技术 342
11.2.2.1 温室气体稳定同位素比质谱监测技术 342
11.2.2.2 典型产品一 343
11.2.2.3 典型产品二 345
11.2.2.4 稳定同位素比质谱仪应用的探讨 347
11.2.3 温室气体稳定同位素的在线光谱监测技术 347
11.2.3.1 稳定同位素的光谱测量技术 347
11.2.3.2 FTIR在温室气体同位素分析中的技术应用 348
11.2.3.3 CRDS在温室气体同位素分析中的技术应用 348

第12章 碳排放连续监测技术以及碳捕集、利用与封存监测技术
12.1 碳排放温室气体连续监测技术与应用 353
12.1.1 碳排放源连续监测技术与应用 353
12.1.1.1 技术概述 353
12.1.1.2 碳排放源温室气体连续监测法与排放因子法的探讨 354
12.1.1.3 国内碳排放源温室气体连续监测法应用推广的挑战 356
12.1.1.4 国内温室气体连续监测法的应用前景分析 356
12.1.2 温室气体连续监测技术进展 357
12.1.2.1 国外温室气体连续监测技术进展 357
12.1.2.2 国内温室气体连续监测技术进展 359
12.1.2.3 国内温室气体连续监测技术应用分析 361
12.1.3 碳排放温室气体连续排放监测系统的组成与分类 363
12.1.3.1 温室气体CEMS的基本组成 363
12.1.3.2 温室气体CEMS的分类 364
12.2 连续监测技术在企业集中排口与无组织排放监测中的应用 366
12.2.1 碳排放源温室气体连续监测技术 366
12.2.1.1 碳排放源温室气体集中排口的连续监测技术 366
12.2.1.2 非分散红外温室气体连续监测系统 367
12.2.1.3 高温热湿法红外气体分析系统 368
12.2.1.4 原位式非分散红外温室气体连续监测系统技术 370
12.2.1.5 激光光谱法温室气体连续监测技术 371
12.2.1.6 碳排放样品取样处理系统与烟气惯性采样探头 372
12.2.2 企业温室气体无组织逸散排放监测技术 374
12.2.2.1 企业温室气体无组织排放监测技术 374
12.2.2.2 用于通量计算的开放式温室气体监测技术 375
12.2.2.3 用于泄漏报警的开放式温室气体监测技术 376
12.2.3 温室气体微型监测站及网格化监测平台 376
12.2.3.1 温室气体微型监测站 376
12.2.3.2 逸散排放的温室气体网格化监测平台 378
12.3 碳排放烟气流速监测与高精度流速监测技术 379
12.3.1 碳排放烟气流速监测技术 379
12.3.1.1 常见的烟气流量监测技术 379
12.3.1.2 技术原理与结构 380
12.3.1.3 技术现状分析 381
12.3.2 几种高精度流速监测仪器及监测技术 382
12.3.2.1 高精度超声波流量计监测技术 382
12.3.2.2 三维皮托管流速仪测量技术 384
12.3.2.3 光闪烁法烟气流速监测技术 386
12.3.3 高精度烟气流速在线监测系统 388
12.3.3.1 集中排口烟道的矩阵式烟气流量在线监测系统 388
12.3.3.2 集中排口烟道的网格法流速测量系统 389
12.3.3.3 区域内长距离大气风速监测系统 390
12.4 碳捕集、利用与封存技术及在线监测的应用 392
12.4.1 碳捕集、利用与封存技术的发展及国内外现状 392
12.4.1.1 碳捕集、利用与封存技术的发展 392
12.4.1.2 国外CCUS项目现状 393
12.4.1.3 国内CCUS项目现状 393
12.4.2 碳捕集、利用与封存技术系统的应用及展望 394
12.4.2.1 CCUS技术系统 394
12.4.2.2 CCUS技术的发展现状与国内外项目进展 398
12.4.2.3 CCUS技术应用展望 401
12.4.3 在线监测技术在碳捕集、利用与封存项目中的应用 401
12.4.3.1 在线监测技术在碳捕集、利用与封存项目中的应用要求 401
12.4.3.2 在线监测技术在火电行业CCUS项目中的典型应用 405

第13章 重点行业碳排放监测技术
13.1 重点行业碳排放监测技术要点 408
13.1.1 火电与钢铁行业碳排放监测技术要点 408
13.1.1.1 火电行业碳排放监测技术要点 408
13.1.1.2 钢铁行业碳排放监测技术要点 409
13.1.2 石油与煤炭开采行业碳排放监测技术要点 410
13.1.2.1 石油开采行业碳排放监测技术要点 410
13.1.2.2 煤炭开采行业碳排放监测技术要点 411
13.1.3 废弃物处理及其他行业碳排放监测技术要点 412
13.1.3.1 废弃物处理行业碳排放监测技术要点 412
13.1.3.2 水泥行业碳排放监测技术要点 413
13.1.3.3 玻璃行业碳排放监测技术要点 413
13.1.3.4 移动源碳排放监测技术要点 414
13.2 重点行业碳排放监测技术与应用 414
13.2.1 火电行业碳排放监测技术与应用 414
13.2.1.1 火电行业碳排放监测技术规范 414
13.2.1.2 火力发电企业二氧化碳排放在线监测的技术性能指标 419
13.2.1.3 火电厂烟气二氧化碳排放连续监测系统组成与典型应用案例 419
13.2.2 钢铁与焦化行业碳排放监测技术与应用 422
13.2.2.1 政策与现状 422
13.2.2.2 工艺流程及温室气体排放监测要点 424
13.2.3 石油天然气及化工行业碳排放监测技术与应用 427
13.2.3.1 石油天然气生产企业的碳排放计量监测概述 427
13.2.3.2 石油天然气企业碳排放核算过程与排放总量计算 428
13.2.3.3 石油天然气企业生产过程的碳排放监测技术要求 429
13.2.3.4 化工生产企业碳排放监测技术要点与应用 432
13.2.4 水泥行业碳排放监测技术与应用 434
13.2.4.1 水泥行业碳排放监测技术要点 434
13.2.4.2 水泥行业碳排放监测技术方案 436
13.2.4.3 水泥行业的碳排放点源及面源的监测方案 438
13.2.5 发电企业入炉煤元素碳含量监测技术与应用 439
13.2.5.1 发电企业入炉煤元素碳含量监测的重要性 439
13.2.5.2 发电企业入炉煤元素碳含量的“采制化”技术 439
13.2.5.3 入炉煤在线监测的典型产品 441
13.2.6 石油化工企业火炬气排放监测技术与应用 442
13.2.6.1 火炬气及火炬气排放监测相关规定 442
13.2.6.2 火炬气连续监测系统组成与技术要求 443
13.2.6.3 火炬气分析仪及火炬监测系统的应用案例 444

第14章 城市大气环境温室气体监测技术及一体化监测方案
14.1 城市大气环境温室气体监测技术 447
14.1.1 城市大气温室气体监测的目标与定位 447
14.1.2 国内外城市温室气体监测网络建设 448
14.1.2.1 全球温室气体观测网络发展概况 448
14.1.2.2 国外典型城市碳监测网络建设项目 449
14.1.2.3 国内典型城市碳监测网络建设项目 451
14.1.3 城市大气温室气体的采样与监测方法 451
14.1.3.1 试点城市要求 451
14.1.3.2 温室气体的监测方式 452
14.1.3.3 主要监测技术方法 453
14.2 城市高塔温室气体监测技术 454
14.2.1 城市高塔温室气体监测系统 454
14.2.2 温室气体连续自动监测的采样处理系统 456
14.2.2.1 采样处理系统组成 456
14.2.2.2 采样要求 457
14.2.3 温室气体监测的系统集成及运行质控要求 457
14.2.3.1 监测站房及辅助设施的系统集成要求 457
14.2.3.2 监测系统配置 458
14.2.3.3 监测系统的运行管理要求 460
14.2.3.4 监测系统的质控要求 461
14.2.3.5 监测系统的数据审核要求 462
14.3 城市大气温室气体的移动监测技术 464
14.3.1 技术概述 464
14.3.2 城市大气监测站移动监测技术方法 466
14.3.2.1 城市大气监测站点移动监测技术概述 466
14.3.2.2 城市大气监测站点移动监测的辅助系统 467
14.3.2.3 城市大气监测站点移动监测设备的运行要求 468
14.3.3 城市大气监测站点移动监测模式设置的技术要点 469
14.3.3.1 移动监测模式设置的类型与温室气体浓度计算 469
14.3.3.2 移动监测模式实施的质量保证与质量控制 471
14.4 城市温室气体一体化监测方案与智慧平台 471
14.4.1 城市温室气体一体化监测试点方案 471
14.4.1.1 城市温室气体碳监测试点工作进展 471
14.4.1.2 城市温室气体碳监测工作试点的目标要点 472
14.4.2 城市“天空地”一体化监测网的建设 473
14.4.2.1 概述 473
14.4.2.2 构建城市“天空地”一体化监测网建设的技术要点与典型案例 474
14.4.3 城市温室气体监测智慧平台 478
14.4.3.1 城市温室气体监测智慧平台的目标要求 478
14.4.3.2 城市温室气体监测智慧平台的主要功能模块 478

第15章 生态系统碳汇、海洋碳汇与碳通量监测
15.1 生态系统碳汇监测 480
15.1.1 生态系统碳汇概述 480
15.1.2 生态系统碳汇监测的技术方法 481
15.1.3 区域陆地生态系统碳汇的估算方法 482
15.1.4 生态系统碳汇监测的技术要点 483
15.2 海洋碳汇监测 485
15.2.1 海洋生态碳汇的定义 485
15.2.2 海岸带碳汇监测及海底碳封存 486
15.2.3 海洋碳汇的定量研究方法 486
15.2.4 海洋生态碳汇试点监测的技术要点 487
15.3 碳通量监测 488
15.3.1 碳通量及国内外生态系统碳通量观测现状 488
15.3.2 碳通量监测方法 489
15.3.3 碳通量观测技术与应用 492
15.3.3.1 碳通量观测站的基本要求与涡度相关法的应用 492
15.3.3.2 碳通量观测系统设计 493
15.3.3 用于碳通量监测的光声光谱监测系统及典型仪器 495

第16章 碳排放计量与企业温室气体核算体系
16.1 碳排放计量 501
16.1.1 碳排放计量概述 501
16.1.1.1 碳排放计量概念与碳排放计量体系 501
16.1.1.2 建设碳排放计量体系的目标与要求 502
16.1.1.3 企业开展碳计量的需求与碳排放计量和碳账户管理系统 503
16.1.1.4 碳计量监测技术的应用 504
16.1.2 核算法碳计量的相关法规和标准 504
16.1.2.1 区域层面的温室气体核算 504
16.1.2.2 企业层面的温室气体核算 506
16.1.2.3 产品层面的温室气体核算 507
16.1.3 直测法碳计量的相关法规和标准 508
16.1.3.1 欧盟的直测法碳计量的法规及标准 508
16.1.3.2 美国的直测法碳计量的法规及标准 511
16.1.3.3 中国的直测法碳计量的法规及标准进展 512
16.1.4 碳排放计量在电力与化工行业的典型应用 513
16.1.4.1 电力行业的核算法碳计量 513
16.1.4.2 电力行业的直测法碳计量 516
16.1.4.3 电力行业的核算法与直测法碳计量对比分析 517
16.1.4.4 化工行业的核算法碳计量 518
16.2 企业温室气体核算体系 521
16.2.1 MRV制度与企业温室气体核算体系 521
16.2.1.1 MRV制度 521
16.2.1.2 温室气体核算体系 521
16.2.1.3 重点行业企业的温室气体核算体系 522
16.2.2 温室气体核算的标准与报告原则 522
16.2.2.1 温室气体核算的企业标准 522
16.2.2.2 温室气体核算报告的五项原则 523
16.2.3 企业温室气体排放清单编制 524
16.2.3.1 编制企业温室气体排放清单的理由 524
16.2.3.2 企业温室气体排放清单编制的基本要点 524
16.2.3.3 质量与不确定性 526
16.2.3.4 跟踪长期排放量 526
16.2.4 企业温室气体核算体系建设的主要步骤 527
16.2.4.1 确定企业温室气体核算边界 527
16.2.4.2 识别和计算温室气体排放量 530
16.2.4.3 核算与报告温室气体减排量 532

第17章 碳监测信息管理平台与新技术应用
17.1 碳监测智能化信息处理与管理平台 535
17.1.1 碳监测信息管理平台的功能与设计 535
17.1.1.1 碳监测信息管理平台的主要功能 535
17.1.1.2 碳监测信息管理平台的功能设计要点 536
17.1.2 碳监测智能化信息处理与算法技术 537
17.1.3 碳监测信息管理平台系统架构设计 541
17.1.3.1 碳监测信息管理平台的主要架构 541
17.1.3.2 基于“云?管?边?端”的碳排放监测架构 543
17.1.3.3 碳监测信息管理平台系统架构的设计要点 544
17.1.3.4 企业级碳监测信息管理平台系统及应用案例 545
17.2 碳监测信息处理与新技术应用 550
17.2.1 碳监测信息处理与物联网技术应用 551
17.2.1.1 物联网体系架构 551
17.2.1.2 物联网技术在企业尺度碳排放监测中的应用 552
17.2.2 碳监测信息处理与大数据技术应用 553
17.2.2.1 大数据技术 553
17.2.2.2 大数据技术在城市区域尺度碳监测中的应用案例 554
17.2.3 碳监测信息处理与区块链技术应用 556
17.2.3.1 区块链技术 556
17.2.3.2 区块链技术在碳监测信息处理中的作用 557
17.2.3.3 区块链技术在工业园区尺度碳监测中的应用案例 557
17.2.3.4 区块链技术与企业“双碳”数据管理平台的应用 560

第18章 碳排放权交易及企业温室气体排放报告
18.1 碳排放权交易概述 562
18.1.1 碳排放权交易的基本知识 562
18.1.1.1 气候变化问题与碳排放权交易 562
18.1.1.2 碳交易基本原理 564
18.1.1.3 碳交易的市场体系和市场类型 565
18.1.2 国内碳市场及其运行机制 566
18.1.2.1 碳市场的政策法规及制度体系 566
18.1.2.2 《碳排放权交易管理办法（试行）》简介 568
18.1.3 国内碳排放权交易运行与现状 575
18.1.3.1 全国碳市场的配额交易 575
18.1.3.2 国家核证自愿减排量（CCER）项目交易 577
18.2 企业温室气体排放报告 578
18.2.1 企业开展温室气体排放报告的意义 578
18.2.1.1 开展温室气体排放报告的企业分类 578
18.2.1.2 开展温室气体排放报告将给企业带来的益处 579
18.2.2 企业温室气体排放核算与报告指南 579
18.2.2.1 企业温室气体排放核算方法与报告指南 579
18.2.2.2 行业指南的内容结构 581
18.2.2.3 行业核算边界的确定 582
18.2.2.4 核算方法 583
18.2.2.5 数据质量控制 585
18.2.3 企业温室气体排放报告的主要内容 586
18.2.4 企业温室气体排放报告的编制及碳排放配额履约流程 589
18.2.4.1 企业温室气体排放报告的编制 589
18.2.4.2 碳排放配额履约 590

第19章 企业温室气体排放报告难点解析及报告核查
19.1 重点行业企业温室气体排放报告难点解析 593
19.1.1 重点行业企业温室气体排放报告编制的共性问题 593
19.1.1.1 企业编制温室气体排放报告的共性问题举例 593
19.1.1.2 温室气体排放核算过程中小数位保留要求 595
19.1.2 电力、钢铁、冶金行业温室气体排放报告问题解析 595
19.1.2.1 电力行业企业温室气体排放报告编制的有关问题 595
19.1.2.2 电力行业企业排放报告元素碳含量检测问题解析 596
19.1.2.3 钢铁行业企业排放报告有关问题解析 601
19.1.2.4 冶金行业企业排放报告有关问题解析 602
19.1.3 水泥、玻璃、造纸行业温室气体排放报告的问题解析 602
19.1.3.1 水泥行业企业温室气体排放报告的问题解析 602
19.1.3.2 平板玻璃行业企业温室气体排放报告问题解析 604
19.1.3.3 造纸行业企业温室气体排放报告问题解析 604
19.1.4 石油化工、化工行业温室气体排放报告问题解析 605
19.1.4.1 石油化工行业温室气体排放报告问题解析 605
19.1.4.2 化工行业温室气体排放报告问题解析 606
19.2 企业温室气体排放报告核查 607
19.2.1 企业温室气体排放报告的核查程序 607
19.2.1.1 企业温室气体排放报告核查指南 607
19.2.1.2 企业温室气体排放报告核查程序实施要点 607
19.2.2 企业温室气体排放报告的核查要点 610
19.2.2.1 文件评审要点 610
19.2.2.2 数据质量控制计划及执行 611
19.2.2.3 现场核查要点 613
19.2.3 企业温室气体排放报告的核查复核及核查案例 614
19.2.3.1 企业温室气体排放报告的核查复核与信息公开 614
19.2.3.2 企业温室气体排放报告的核查案例 614
19.2.3.3 企业温室气体排放报告的现场核查 618
19.2.3.4 温室气体排放报告核查的不符合项清单与核查结论 619

第20章 碳监测的政策、标准、标准物质与质量控制
20.1 碳监测的有关政策与标准 621
20.1.1 有关碳监测的政策与标准化措施 621
20.1.1.1 有关“双碳”目标的政策 621
20.1.1.2 有关“双碳”目标与碳监测标准化的措施 624
20.1.2 温室气体监测的技术方法、标准与计量技术规范 626
20.1.2.1 温室气体监测的技术方法和标准 626
20.1.2.2 温室气体监测的计量技术规范 628
20.1.2.3 温室气体核算监测有关的部分技术标准与规范 629
20.1.3 温室气体监测的标准物质 630
20.1.3.1 温室气体监测的标准物质概述 630
20.1.3.2 国内外研制的温室气体标准物质的种类及量值溯源 631
20.1.4 温室气体标准物质的制备方法及有关研究进展 635
20.1.4.1 温室气体标准物质的制备方法 635
20.1.4.2 温室气体标准物质制备技术研究进展 637
20.2 温室气体监测的质量控制与量值溯源及比对测试 638
20.2.1 国际温室气体监测的质量控制体系与量值溯源 638
20.2.1.1 世界气象组织建立的量值传递与质量控制体系 638
20.2.1.2 温室气体监测的数据质量控制 639
20.2.1.3 其他国际组织建立的量值传递体系 640
20.2.1.4 国际组织有关质量保证与质量控制体系 641
20.2.2 国内温室气体监测的质量控制体系与数据质量探讨 642
20.2.2.1 国内温室气体监测的质量控制体系建设的目标 642
20.2.2.2 温室气体监测的质量控制与量值溯源要求 644
20.2.2.3 碳排放权交易用温室气体排放数据质量目标要求 646
20.2.2.4 连续监测法的数据质量探讨 646
20.2.3 温室气体监测设备比对测试 647
20.2.3.1 比对测试的原则 647
20.2.3.2 比对测试基本条件 647
20.2.3.3 比对测试系统组成与测试流程 648
20.2.3.4 测试指标的选择与性能指标测试方法 649

参考文献 652

英文缩略语对照表 660

无