工業(yè)革命以前，地球上的碳排放和碳吸收是相對(duì)平衡的。但在工業(yè)革命以后，由于人們大量焚燒化石燃料，因此大量排放二氧化碳，從而導(dǎo)致地球氣溫升高，造成全球氣候變暖。
從2014年開(kāi)始，全球的平均氣溫就一直飆升，各種極端高溫天氣是氣候變化造成的嚴(yán)酷現(xiàn)實(shí)，減少溫室氣體排放刻不容緩。
近日，深圳市生態(tài)環(huán)境局發(fā)布《深圳市碳交易支持碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案》。《方案》提出，深圳計(jì)劃實(shí)施推動(dòng)產(chǎn)業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型等十大重點(diǎn)任務(wù)，開(kāi)展32項(xiàng)具體措施，發(fā)揮碳交易促進(jìn)社會(huì)綠色低碳轉(zhuǎn)型的市場(chǎng)機(jī)制作用，助力深圳實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和。
方案中，多項(xiàng)具體實(shí)施措施都提到了碳排放監(jiān)測(cè)、量化、數(shù)據(jù)。而大氣中二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）三種氣體是目前溫室氣體監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象，也是當(dāng)前世界各國(guó)控制減排的主要溫室氣體組分。不難看出，氣體檢測(cè)企業(yè)在碳中和領(lǐng)域擁有廣闊的發(fā)展天地。
以下為《深圳市碳交易支持碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案》的圖片提煉版。
碳中和概念
碳中和是指企業(yè)、團(tuán)體或個(gè)人測(cè)算在一定時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的二氧化碳排放總量，通過(guò)節(jié)能減排、植樹(shù)造林等形式，以抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”(Net zero emissions)。
由于存在一部分“不得不排放的二氧化碳”，只要固定的量等于排放的量了，也就是大氣二氧化碳濃度不再增加了，也就實(shí)現(xiàn)了碳中和。
主要溫室氣體
根據(jù)京都議定書(shū)中規(guī)定，需要控制的6種溫室氣體分別是：二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）、氫氟碳化合物（HFCs）、全氟碳化合物（PFCs）、六氟化硫（SF6），其中后三種氣體造成溫室效應(yīng)的能力最強(qiáng)，但從對(duì)全球升溫的貢獻(xiàn)百分比來(lái)說(shuō)，CO2、CH4和N2O三大主要溫室氣體所占的比例最大，它們對(duì)全球變暖的總體貢獻(xiàn)占到77%，濃度也呈現(xiàn)出逐年升高的趨勢(shì)。
溫室氣體監(jiān)測(cè)主流技術(shù)
目前主流的溫室氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)是以光和氣體組分的相互作用為物理機(jī)制，根據(jù)目標(biāo)組分的特征光譜，借助光譜解析算法，再結(jié)合光機(jī)電算工程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)溫室氣體濃度在不同時(shí)間、空間、距離下的非接觸定量反演。常見(jiàn)的溫室氣體光譜學(xué)檢測(cè)技術(shù)主要包括非分散紅外光譜技術(shù)（NDIR）、傅立葉變換光譜技術(shù)（FTIR）、差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)（DOAS）、差分吸收激光雷達(dá)技術(shù)（DIAL）等。
雖然光譜學(xué)檢測(cè)技術(shù)的原理各不相同，但基本都是基于溫室氣體在紅外波段的特征吸收光譜來(lái)進(jìn)行濃度反算的，針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，綜合上述技術(shù)的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)多空間尺度、多時(shí)間尺度、多氣體組分的連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，滿足生態(tài)、環(huán)境、氣候研究對(duì)溫室氣體排放監(jiān)測(cè)的多樣需求。
基于光譜學(xué)原理的氣體檢測(cè)技術(shù)，具有非接觸、快響應(yīng)、高靈敏、大范圍監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，是目前溫室氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)的主流研究方向。
主要應(yīng)用產(chǎn)品：氣體傳感器
紅外二氧化碳傳感器
紅外甲烷傳感器
總結(jié)
未來(lái)，在碳達(dá)峰、碳中和以及環(huán)境污染防治等國(guó)家戰(zhàn)略推動(dòng)下，基于光譜學(xué)原理的氣體檢測(cè)技術(shù)和儀器將在溫室氣體大氣背景監(jiān)測(cè)、生態(tài)通量監(jiān)測(cè)、碳柱及廓線監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮重要作用，相關(guān)的分析儀器也將朝著國(guó)產(chǎn)化、小型化、智能化等方向發(fā)展。
