全球二氧化碳（CO2）浓度持续升高引发的温室效应威胁着人类生存。城市作为人口聚集地排放了超过70%的温室气体。因此研究城市CO2的排放特征对缓解温室效应具有重要意义。然而，目前中国市场的高精度温室气体检测仪由欧美国家垄断，且仪器价格昂贵、体积大、质量重，严重制约我国对城市CO2立体分布的研究。

我司技术顾问庞小兵教授团队自主研发非线性红外光传感器和数字电路集成技术，突破欧美国家的卡脖子技术，研制出微型高精度CO2检测仪，仪器非常适合野外便携式检测、质量仅1千克，仪器价格也仅为进口仪器的十分之一。庞教授将仪器搭载在无人飞机和机动车上使用，成功研究了长三角城市CO2的空间立体分布。

图1 自主研制的微型温室气体检测仪（右）并搭载于无人飞机上（左）

图2 自制的微型温室气体检测仪和昂贵的美国Picarro检测仪的比对，两者结果非常一致

此外，我司技术顾问庞教授团队从垂直和水平两个维度，首次对长三角城市CO2的立体分布进行长达1年的观测，运用拉格朗日溯源模型和潜在源分布模型分析了区域输运对城市CO2分布的影响，其次结合了归一化植被指数进一步分析了城市CO2浓度的变化规律及其与植被分布的关系。研究结果表明，城市CO2浓度分布与源排放、区域输运和植被分布密切相关。

图3 微型温室气体检测仪用于不同季节0-500米高度内绍兴市区CO2垂直廓线研究

图4 微型温室气体检测仪走航研究了绍兴市区大气CO2浓度分布

该研究得到国家重点研发计划（2022YFC3703500）、浙江省"领雁"研发攻关计划（2022C03073）、浙江省重点研发计划（2021C03165）、浙江省自然科学基金（LZ20D050002）、绍兴市科技计划项目（2022B41006）的资助。

文章链接及相关文献：

1. Wu, Z.; Pang, X.*; Xing, B.; Shang, Q.; Wu, H.; Lu, Y.; Wu, H.; Lyu, Y.; Li, J.; Wang, B.; Ding, S.; Chen, D.; Chen, J., Development of a Portable and Sensitive CO2 Measurement Device with NDIR Sensor Clusters and Minimizing Water Vapor Impact. Sustainability 2023, 15 (2). DOI: 10.3390/su15021533.

2. Wu, Z.; Pang, X.*; Xing, B.; Zhao, G.; Sun, S.; Yuan, K.; Lu, Y.; Sun, Q.; Shang, Q.; Lu, Y.; Lyu, Y.; Chen, D., Three-dimensional spatiotemporal variability of CO2 in suburban and urban areas of Shaoxing City in the Yangtze River Delta, China. Sci. Total Environ., 2023, 881, 163501-163501. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.163501