目前，我國各地都已經開展或者正在開展溫室氣體監測工作。相對于空氣污染物，溫室氣體具有壽命長的特點，其濃度年際變化幅度小，準確獲取溫室氣體的變化趨勢對溫室氣體監測的準確性、精確性和穩定性提出較高的要求。

準確開展溫室氣體監測，獲取我國溫室氣體濃度的長期變化趨勢，是深入開展碳循環氣候變化研究的基礎，有助于科學評估各地碳減排成效，支撐我國碳達峰、碳中和工作的開展和相應政策的制定。

在我國生態環境監測體系中，省級及各地市開展的CO2監測大多以中精度監測設備開展，缺少對采樣系統的綜合配備，降低了歷史CO2監測數據的可靠性和可比性，對碳排放的數據核算支撐不足。

這需要在開展溫室氣體監測時，除了考慮高精度的監測設備外，還需要綜合考慮其采樣系統。為了準確開展溫室氣體的測量，除了選用相應的技術方法外，采樣系統的可靠性同樣是保證高質量溫室氣體監測的關鍵。開展溫室氣體監測，基本上都需要從采樣系統上，對采樣氣體開展除水的操作。

進樣系統主要從水汽含量和采樣高度兩個方面，對溫室氣體的測量進行了規范和要求。

采樣高度的要求：為避免地面人為活動以及地面植被生態系統的光合作用以及呼吸作用對大氣中CO2的測量產生影響，中國氣象局編寫的《大氣成分觀測業務技術手冊-溫室氣體分冊》中，要求進樣口一般要高出陸地生態系統10米，《氣體中微量水分的測定第3部分：光腔衰蕩光譜法》(GB/T 5832.3—2011)中要求進樣口位于地面植被冠層15米以上。

水汽含量的要求：在水汽含量影響方面，必須要考慮水汽對CO2測量的影響。這是因為水汽會在以下兩個方面影響CO2測量：

1)水汽也吸收紅外輻射，并會干擾CO2的測量；

2)當標準氣體為干空氣時，水汽會占用樣品室的容量。

在溫暖潮濕的地點采樣，水汽會占空氣總量的3%左右。若干燥至露點溫度為-50℃，便足以消除水汽的干擾。新型光學光譜法通常能夠同時確定水汽含量，原則上可以校正水汽的稀釋和光譜效應。然而，校正仍會帶來不確定性。

目前，最好的實踐仍舊建議對樣品進行干燥。在對其它非碳溫室氣體監測中，為了減少水分的測量干擾，在實際測量中均需使用冷阱或干燥管等方式去除樣品中的水汽。如在使用光學法測量CH4時，需將樣品干燥至露點溫度為-40℃。如使用GC-ECD/FID等氣相色譜雙通道設備測量CH4/CO/N2O/SF6時，可將樣品導入-70℃超低溫冷阱中去除大部分水汽。

示例：-80℃樣氣除水冷阱

簡介：在大氣環境二氧化碳連續監測的設備里，水汽成分對CO2監測造成一定的干擾，因此需要對樣氣除水，以達到水汽含量低于500ppm、100ppm、10ppm以下。低溫冷阱的主要作用就是除去樣氣里的水分。其中的低溫部件，是一塊專業設計的紫銅冷板，利用低溫表面冷凝吸附，除去樣氣里的水分，即可實現樣氣除水。

大氣環境CO2監測的水汽捕集冷阱，也稱為大氣CO2監測的除水冷阱。在增加氣路閥門等部件后，就是一種氣體自動除水系統，一種自動低溫除水冷阱。

在樣氣前處理過程中，超低溫冷阱除水，可以達到極低的水汽含量，明顯優于Nafion交換膜的指標。

上圖所示的除水冷阱，已批量應用于大氣環境CO2監測，主要技術參數如下：

冷阱型號：CT2-80-ZTB 樣氣除水冷阱

冷阱溫度：≤-80℃ （可提供-50℃、-65℃）

控溫范圍：-50℃~-80℃

冷板尺寸：130*65 mm

預冷時間：≤40 min

溫度測量：PT100

冷凝方式：風冷

運行噪音：52 dB

通訊功能：可選RS485

環境溫度：10℃~35℃

外形尺寸：W360*D540*H500 mm

電源需求：AC220V 50Hz 0.5KW

長流儀器歷經20年的發展，開發了多個系列的低溫、超低溫設備。在大氣環境VOCs監測領域，色譜儀的樣品前處理中的冷聚焦和熱解析應用中，開發了最低溫度為-145℃專用冷阱裝置。針對大氣環境CO2連續監測，開發了-50℃、-65℃、-80℃的可控溫型低溫冷阱和低溫冷板，穩定可靠的連續除水能力，滿足了不同的應用需求。