
Wstęp
Pomiar gazów cieplarnianych uwalnianych z gleby i wód powierzchniowych jest ważną częścią badania zmian klimatycznych. Istotne jest, aby wiedzieć w jaki sposób ekosystemy glebowe wpływają na zmianę klimatu, a także w jaki sposób ekosystem reaguje na zmiany warunków atmosferycznych. Istnieją dwa sposoby pomiaru aktywności w glebie: pobranie próbki do analizy laboratoryjnej lub pomiar przy użyciu przenośnego analizatora. Aktywność mikrobiologiczna gleby, powoduje uwalnianie gazów cieplarnianych, takich jak metan (CH4), podtlenek azotu (N2O) oraz dwutlenek węgla (CO2) do atmosfery. Przenośny analizator FTIR (transformacja Fourier’a w podczerwieni) umożliwia pomiar on-line kilku gazów jednocześnie (tabela 1).
Gaz | Typowy zakres pomiarowy | jednostka |
---|---|---|
Para wodna | 0 – 3 / 0 – 5 | % obj. |
Dwutlenek węgla | 0 – 2000 | ppm |
Tlenek węgla | 0 – 50 | ppm |
Metan | 0 – 15 | ppm |
Tlenek azotu | 0 – 5 | ppm |
Amoniak | 0 – 50 | ppm |
Tabela 1. Standardowa aplikacja do gazów cieplarnianych. Dostępne są również inne gazy i zakresy
Do pomiaru emisji gazów cieplarnanych z gleb proponujemy dwa modele analizatorów firmy Gasmet: analizator DX 4040 lub DX 4015.
Analizator DX 4015 – przenośne laboratorium
- Z wbudowaną pompą do analizy zasysanego powietrza w celu oznaczania organicznych i nieorganicznych związków gazów o stężeniach rzędu ppm.
- Jednoczesny pomiar do 50 gazów z prezentacją wyników na znajdującym się w zestawie laptopie (komunikacja laptop – analizator poprzez RS232)
- Wyposażony w grzaną do 50°C celę pomiarową, która pozwala na wykonywanie pomiarów w warunkach wysokiej wilgotności.
- Oprócz stężeń wyrażonych w ppm lub mg/Nm DX 4015 rejestruje widmo gazu w zakresie podczerwieni, które jest poddane dalszym badaniom za pomocą komputera z dostarczonym oprogramowaniem Calcmet (opcjonalnie Calcmet PRO)
- Poza standardowym zasilaniem z sieci, istnieje możliwość zasilania z gniazda 12 V (np. gniazdo zapalniczki)

Analizator DX4040 – Przenośne Laboratorium
- Z wbudowaną pompą do analizy zasysanego powietrza w celu oznaczania organicznych i nieorganicznych związków gazów o stężeniach rzędu ppm.
- Jednoczesny pomiar do 25 gazów z prezentacją wyników na znajdującym się w zestawie palmtopie PDA (PDA – personal digital assistant) w ciągu 25 sekund.
- Operator ma możliwość tworzenia własnych zestawów mierzonych gazów (aplikacja) korzystając z dostarczonych bibliotek gazów oraz przełączać stworzone aplikacje przy użyciu prostego interfejsu, co gwarantuje wyjątkową elastyczność oraz możliwość dodawania dowolnych składników w warunkach polowych.
- Oprócz samych stężeń wyrażonych w ppm lub mg/Nm DX 4040 rejestruje widmo gazu w zakresie podczerwieni, które po zakończeniu sesji pomiarowej może być poddane dalszym badaniom za pomocą zewnętrznego komputera klasy PC z dostarczonym oprogramowaniem Calcmet Pro (opcja)
- DX 4040 zasilany ładowalną wbudowaną baterią litowo-jonową . Czas pracy jednej baterii przy założeniu pracy ciągłej wynosi 2,5 godziny. Przypadku zakupu drugiej baterii możliwa łatwa i szybka wymiana w terenie.

Palmtop zawiera:
- 2 rodzaje pamięci: wewnętrzną oraz zewnętrzną kartę (2GB) do przechowywania plików tła oraz spektrum,
- Oprogramowanie Calcmet Lite w systemie Windows Moblie,
- Zintegrowany z analizatorem moduł Bluetooth.

DX4015 | DX4040 | |
---|---|---|
Sposób prowadzenia pomiaru | ||
Zautomatyzowany układ pomiaru strumienia gazów cieplarnanych z gleby | x | (x) |
Nieezautomatyzowany przenośny układ badawczy | x | |
Żródło gazów cieplarnianych | ||
Mokradła (wysoka wilgotność) | x | |
Jeziora, rzeki, zbiorniki wodne | x | |
Gleby jałowe (niska wilgotność) | x | |
Parametry techniczne urządzeń | ||
Temperatura celi pomiarowej | 50°C | nieogrzewana |
Zasilanie | 230 V / 50 – 60 Hz lub gmiazdo zapalniczniki 12 VDC | 230 VAC/ 50 – 60 Hz lub Akumulator |
Pobór mocy | 300 W (max) | 150 W |
Temperatura pracy | 0 – 40°C | 0 – 40°C |
Interface | Zewnętrzny komputer – laptop (kabel RS-232C) | Wzmacniany palmtop bezprzewodowo bluetooth lub wymiennie laptop kabel RS-232C) |
Współpraca z bibliotekami gazów | Współdziałanie z laptopem na którym zainstalowane jest oprogramowanie Calcmet do analizy wyników pomiarów. Możliwość zastosowania oprogramowania Calmet Pro (opcja) do identyfikacji dodatkowych gazów w zarejestrowanym widmie. | Korzystanie z gotowych bibliotek (aplikacji ) w palmtopie – oprogramowanie Calmet Lite Przy wykorzystaniu oprogramowania Calcmet Pro (opcja) możliwość przygotowania własnych aplikacji i przesyłanie ich do palmtopa. Calcmet Pro pozwala na analizę zarejestrowanego widma w celu identyfikacji dodatkowych gazów |
Zakres pomiaru para wodna (V/V%) | 0 – 5% | 0 – 3% |
Zakres | sub-ppm do % | sub-ppm do % |
Waga | 14.9 kg Noszony za uchwyt lub na opcjonalnym wózku z kółkami | 12.4 kg (bez baterii) 13.8 kg (razem z baterią) noszony jak plecak |
Technika przeprowadzania pomiarów:
- Analizator jest zintegrowany z komorą o otwartym dnie (o średnicy 0.2 – 0.3 m / objętości: 2-3 litry) zbierającą analizowany gaz i umożliwiającą pomiar strumienia emisji gazów cieplarnianych na jednostkę powierzchni komory.
- Próbka gazu jest zasysana przez przenośny analizator, a następnie wraca z powrotem do komory. Dzięki zastosowaniu w analizatorze DX 4040 niedestrukcyjnej metody pomiaru, którą jest technika FTIR, skład gazu nie ulega zmianie, co pozwala na wzrost stężenia gazu wraz z upływem czasu (akumulacja w układzie zamkniętym). Umożliwia to obliczenie wielkości strumienia gazów cieplarnianych z gleby oraz monitoring jego dziennych zmian wyrażony w ppm.
- Zaletą tej techniki jest brak konieczności przygotowywania próbki oraz natychmiastowa gotowość analizatora do pracy
Zalety
- FTIR jest idealny do pomiarów wielu gazów w szerokim zakresie
- Identyfikacja zarówno związków organicznych, jak i nieorganicznych
- Analiza wieloskładnikowa jako standard – 25 związków jednocześnie z listy ponad 300
- Automatyczna kompensacja wpływów czułości skrośnej
- Szybkie konfiguracja oraz pomiary w połączeniu z prostą obsługą
- Nie ma potrzeby kondycjonowania próbek
- Zasilanie bateryjne – 2,5 godziny ciągłej pracy, możliwość wymiany baterii
- Czas uzyskania pojedynczych wyników ustawiany przez użytkownika w zakresie 20 – 180 sekund – optymalny 60 s
- Precyzyjne wyniki nawet w bardzo wymagających warunkach terenowych
- Niska waga analizatora ułatwia przenoszenie (idealny w warunkach polowych)
- Niski koszt użytkowania, odporna konstrukcja
- Brak czujników oraz części które wymagałyby regularnej wymiany
- Materiały odporne na korozję i zanieczyszczenia
- Analizator nie wymaga kalibracji, jedynie wyznaczenia wartości tła widma za pomocą azotu lub powietrza
- Możliwość automatycznego pomiaru z wielu komór przy użyciu pojedynczego analizatora Gasmet za pomocą układu przełączania próbki.
Zastosowania przenośnego analizatora
Główne zastosowania:
Pomiary uwalnianych gazów cieplarnianych z gleby
- Ekosystemów lądowych
- Lasy i grunty
- Gleb rolniczych
- Pola
- Nawozy
- Uprawy biopaliw
- Środowisk wodnych
- Mokradła
- Zbiorniki wodne
- Rzeki i jeziora
- Źródeł geotermalnych
Inne zastosowania:
- Pomiary gazów w kontenerach ładunkowych – detekcja pozostałości gazowych środków dezynfekujących
- Pomiary zanieczyszczonych gleb – identyfikacja chlorowcopochodnych węglowodorów i związków benzolowych na terenach rekultywowanych,
- Pomiary gazów w szpitalach – gazy znieczulające, sterylizacyjne, rozpuszczalniki laboratoryjne
- Pomiary HAZMAT – identyfikacja i oznaczenia ilościowe odczynników toksycznych w przemyśle oraz środków wykorzystywanych jako broń chemiczna
- Pomiary jakości powietrza w miejscu pracy – higiena przemysłowa