意大利大學在淺地下水面的環境下利用 Gasmet DX4015 研究溫室氣體和水質

由帕多瓦大學組成的意大利研究組,由Francesco Morari教授 (圖的右手邊) 帶領,正在意大利威尼托的非常淺地下水面的環境下,利用便攜式 Gasmet DX4015裝置,研究保育式農法和覆蓋作物對溫室氣體排放和水質的影響。這文章討論他們使用氣體分析儀的研究及經驗。

現行研究在淺地下水面的環境下溫室氣體排放及水質

來自帕多瓦大學的Francesco Morari教授投身了大部份學術生涯於研究土壤物理和農業。他亦是意大利帕多瓦大學與美國喬治亞大學合辨的可持續農業雙碩士的協同領導者。他主要的研究興趣在測量、模擬和減低農業系統對環境的影響。次要強調的範疇是製作精準農業和數碼化土壤地圖。

他現在研究保育式農法和覆蓋作物在淺地下水面的環境下對溫室氣體排放和水質的影響。保育式農法和覆蓋作物是兩種農業環境方法,由歐盟設計來鼓勵農民去保護和改善他們的農地環境。Morari 和他的研究團隊善用Gasmet DX4015 氣體分析儀來監測溫室氣體。

以上及以下:在意大利威尼托的研究現場的覆蓋作物和研究設備

工作是來自意大利威尼托的地方政府的Barbara Lazzaro 博士和意大利烏迪內大學的 Gemini Dalle Vedove 博士合作而成。他們的研究團隊包括12個學院、博士後研究員和博士生,特別Matteo Longo的參與,還有技術人員。

他的第二個研究關注以農藝學和環境角度來了解沼渣的影響。

研究填補物質土壤研究的漏洞

位於意大利東北部的威尼托是一個總面積約18,400 km2的大地區。海拔由南部升高到北部多洛米蒂山的3200 米。平原覆蓋 這地區的55% ,主要是甚少超過海拔 100 米的平地。

大部份威尼托平原特徵是非常淺地下水面的環境。引起 Morari 特別對這地區感興趣,就是這環境可以對生物地質化學循環有重大影響,最終影響到空氣和水污染。

當已有許多研究在有機土壤上探討有關淺地下水面環境的溫室氣體,而之前的研究甚少在礦物土壤研究有關淺地下水面環境。

厭氧消化作用場所在威尼托地區擴散。厭氧消化作用產生兩種主要產品:沼渣和生物氣體。在以生物降解原料的厭氧消化作用後,沼渣是殘留物。

Morari 道:『我們需要更多最佳方向的資料來使用沼渣,了解它對環境的潛在影響。』

當已有許多研究在有機土壤上探討有關淺地下水面環境的溫室氣體,而之前的研究甚少在礦物土壤研究有關淺地下水面環境。

找出解決方案來保護環境讓威尼托地區得以持續發展農業

威尼托地區受到高度人為而影響,因為人類與大自然的資源增加了衝突而施加壓力。威尼托是意大利其中一個人口最密集、工業化的地區,與此同時亦它是農業高密集和富生產力,導致環境問題增多。Morari 的研究目的在威尼托地區評估農業環境方法的角色來改善環境。在研究的幫助下,更多在農業環境上的持續未來發展方向得以拓展。

研究的理想結果是提供在威尼托低地的耕作制度 (有關空氣和水) 對環境影響的全面圖畫,並辨識最有效管理執行方式來緩解水和空氣污染。

Morari 亦表示他們將會利用標定模型的溫室數據,最終目的是擴大結果到更大的地地區層面。

Gasmet DX4015 多項氣體分析有助省錢省時

Morari 研究團隊的裝備包括 20 米溶度計電池。每個溶度計配置儀器來監測水和溶解物活動。

約6年前, Dalle Vedove博士來自烏迪內大學,安裝了 12 個箱子的自動封閉箱子系統。箱子的數量現在已增加到 24 個。每個箱子被連接到氣體自動取樣器,利用氣相色譜法來分析連繫著的樣本瓶。每個單一分析的成本高,因此研究團隊在特別的窗口只監測溫室氣體 (例如 N2O,一氧二氮)。

採用 Gasmet DX4015 為研究團隊帶來廣泛的益處。DX4015 是分析環境空氣的便攜式 FTIR 氣體分析儀,可以同一時間測量多達 50 種氣體,並可在現場應用。由於大量氣體可以同一時間被連續分析。當有效地分析溶解物樣本,Morari 教授和他的團隊可以省時省錢。

Gasmet DX4015 便攜式 FTIR 氣體分析儀同一時間測量多項氣體及有助省時省錢。

根據 Morari,裝置的主要益處:

  • 連續監測:每個單一分析的成本低
  • 裝置輕易使用
  • 遠程及控制
  • 快速分析:省時
  • 有機會分析額外氣體

DX4015是分析環境空氣的便攜式 FTIR 氣體分析儀,可以同一時間測量多達 50 種氣體

Gasmet 的全球支援網絡是優勢

研究團隊因氣體分析儀的激光出現問題而經驗到短暫而不幸的障礙。裝置很快被送回 Gasmet 作維修和保養來更換有問題組件。雖然不幸事件,Morari 感謝 Gasmet 在過程中的非常合作和有效率。

Morari 解釋:『公司和當地分銷商 (Gianantonio Favalessa, Ital Control Meters) 是很合作的。零件被快速更換,而沒有向我們收取額外費用,我們很快便能繼續運作。

從各方面來說,大學和研究團隊對於Gasmet 服務感到高興。

Morari 補充:『我們剛剛從 Gasmet 進行另一台便攜式氣體分析儀 DX4040 的購買

Gasmet DX4015 裝置的多項成份分析能力亦已給予研究團隊新靈感:

Morari 說:『我們正考慮改善我們的光譜庫,從而監測與氮循環最有關連的新氣體。』


溫室氣體流通量測量

從土壤而來的溫室氣體測量代表氣候變化研究重要的部份。溫室氣體,例如二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和一氧化二氮(N2O),從土壤釋放到大氣層主要是源於生物。

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