目前，我国各地都已经开展或者正在开展温室气体监测工作。相对于空气污染物，温室气体具有寿命长的特点，其浓度年际变化幅度小，准确获取温室气体的变化趋势对温室气体监测的准确性、精确性和稳定性提出较高的要求。

准确开展温室气体监测，获取我国温室气体浓度的长期变化趋势，是深入开展碳循环气候变化研究的基础，有助于科学评估各地碳减排成效，支撑我国碳达峰、碳中和工作的开展和相应政策的制定。

在我国生态环境监测体系中，省级及各地市开展的CO2监测大多以中精度监测设备开展，缺少对采样系统的综合配备，降低了历史CO2监测数据的可靠性和可比性，对碳排放的数据核算支撑不足。

这需要在开展温室气体监测时，除了考虑高精度的监测设备外，还需要综合考虑其采样系统。为了准确开展温室气体的测量，除了选用相应的技术方法外，采样系统的可靠性同样是保证高质量温室气体监测的关键。开展温室气体监测，基本上都需要从采样系统上，对采样气体开展除水的操作。

进样系统主要从水汽含量和采样高度两个方面，对温室气体的测量进行了规范和要求。

采样高度的要求：为避免地面人为活动以及地面植被生态系统的光合作用以及呼吸作用对大气中CO2的测量产生影响，中国气象局编写的《大气成分观测业务技术手册-温室气体分册》中，要求进样口一般要高出陆地生态系统10米，《气体中微量水分的测定第3部分：光腔衰荡光谱法》(GB/T 5832.3—2011)中要求进样口位于地面植被冠层15米以上。

水汽含量的要求：在水汽含量影响方面，必须要考虑水汽对CO2测量的影响。这是因为水汽会在以下两个方面影响CO2测量：

1)水汽也吸收红外辐射，并会干扰CO2的测量；

2)当标准气体为干空气时，水汽会占用样品室的容量。

在温暖潮湿的地点采样，水汽会占空气总量的3%左右。若干燥至露点温度为-50℃，便足以消除水汽的干扰。新型光学光谱法通常能够同时确定水汽含量，原则上可以校正水汽的稀释和光谱效应。然而，校正仍会带来不确定性。

目前，最好的实践仍旧建议对样品进行干燥。在对其它非碳温室气体监测中，为了减少水分的测量干扰，在实际测量中均需使用冷阱或干燥管等方式去除样品中的水汽。如在使用光学法测量CH4时，需将样品干燥至露点温度为-40℃。如使用GC-ECD/FID等气相色谱双通道设备测量CH4/CO/N2O/SF6时，可将样品导入-70℃超低温冷阱中去除大部分水汽。

示例：-80℃样气除水冷阱

简介：在大气环境二氧化碳连续监测的设备里，水汽成分对CO2监测造成一定的干扰，因此需要对样气除水，以达到水汽含量低于500ppm、100ppm、10ppm以下。低温冷阱的主要作用就是除去样气里的水分。其中的低温部件，是一块专业设计的紫铜冷板，利用低温表面冷凝吸附，除去样气里的水分，即可实现样气除水。

大气环境CO2监测的水汽捕集冷阱，也称为大气CO2监测的除水冷阱。在增加气路阀门等部件后，就是一种气体自动除水系统，一种自动低温除水冷阱。

在样气前处理过程中，超低温冷阱除水，可以达到极低的水汽含量，明显优于Nafion交换膜的指标。

上图所示的除水冷阱，已批量应用于大气环境CO2监测，主要技术参数如下：

冷阱型号：CT2-80-ZTB 样气除水冷阱

冷阱温度：≤-80℃ （可提供-50℃、-65℃）

控温范围：-50℃~-80℃

冷板尺寸：130*65 mm

预冷时间：≤40 min

温度测量：PT100

冷凝方式：风冷

运行噪音：52 dB

通讯功能：可选RS485

环境温度：10℃~35℃

外形尺寸：W360*D540*H500 mm

电源需求：AC220V 50Hz 0.5KW

长流仪器历经20年的发展，开发了多个系列的低温、超低温设备。在大气环境VOCs监测领域，色谱仪的样品前处理中的冷聚焦和热解析应用中，开发了最低温度为-145℃专用冷阱装置。针对大气环境CO2连续监测，开发了-50℃、-65℃、-80℃的可控温型低温冷阱和低温冷板，稳定可靠的连续除水能力，满足了不同的应用需求。