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超靈敏農(nóng)業(yè)氣體傳感器精準掌控農(nóng)業(yè)碳排放情況
2022年07月22日 09:03:03
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點擊量：7174
該成果為實現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下農(nóng)業(yè)氣體傳感器的超靈敏和超穩(wěn)定性提供了理論基礎(chǔ)與實現(xiàn)途徑。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】經(jīng)濟的發(fā)展是的食物消費結(jié)構(gòu)也不斷產(chǎn)生變化，人們對農(nóng)業(yè)多功能的需求也逐漸上漲。今年上半年我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟持續(xù)向好，夏糧小麥實現(xiàn)增產(chǎn)，全年糧食豐收有基礎(chǔ)；“菜籃子”產(chǎn)品供應(yīng)充足，市場運行總體平穩(wěn)；種植耕地農(nóng)機基礎(chǔ)進一步夯實，農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力不斷提升等。而同時，農(nóng)業(yè)也是實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的重要領(lǐng)域之一，推進農(nóng)業(yè)領(lǐng)域碳達峰、助力碳中和，是加快農(nóng)業(yè)生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容，更是全面應(yīng)對氣候變化的重要途徑。
其實，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動自身的溫室氣體排放比重并不大，農(nóng)業(yè)中間投入的生產(chǎn)與消費才是農(nóng)業(yè)源溫室氣體排放的主要來源。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放總量占全國的6.7%~7.9%，其中，主要是甲烷和氧化亞氮非二氧化碳溫室氣體。農(nóng)業(yè)作為全球溫室氣體的主要排放源之一，對全球變暖的影響不容忽略。
在推進生態(tài)文明建設(shè)和農(nóng)業(yè)綠色低碳發(fā)展轉(zhuǎn)型中，我國在減少農(nóng)業(yè)化學(xué)品投入、禽畜管理、耕地管理、資源保護與廢棄物資源化等方面已經(jīng)涵蓋與農(nóng)業(yè)碳減排相關(guān)的政策法規(guī)。2015年修訂通過的《中華人民共和國大氣污染防治法》將控制農(nóng)業(yè)源的排放納入減污降碳治理中；2021年8月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等6部門聯(lián)合印發(fā)的的《“十四五”全國農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》是我國首部農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展專項規(guī)劃，對“十四五”期間加快農(nóng)業(yè)全面綠色轉(zhuǎn)型和低碳發(fā)展做出了系統(tǒng)部署；2021年10月，國務(wù)院相繼發(fā)布《關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》和《2030年前碳達峰行動方案》，明確了對碳達峰碳中和這項重大工作的綜合部署和具體落實方案，其中在農(nóng)業(yè)方面行動方案提出要“推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村減排固碳”。
據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織FAO的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，農(nóng)業(yè)用地釋放出來的溫室氣體超過了全球人為溫室氣體排放總量的30%，但同時農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也可以抵消掉80%的因農(nóng)業(yè)導(dǎo)致的溫室氣體排放。農(nóng)業(yè)碳排放的核算是農(nóng)業(yè)碳減排政策制定與落實的基礎(chǔ)，準確度量農(nóng)業(yè)活動產(chǎn)生的溫室氣體排放可為精準掌控農(nóng)業(yè)碳排放情況及評估農(nóng)業(yè)減排措施的效果提供科學(xué)支撐。
日前，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所農(nóng)業(yè)農(nóng)村資源數(shù)字化管理創(chuàng)新團隊采用水熱法合成了氧化銦和二硫化鉬三維微米花狀分級結(jié)構(gòu)，利用氧化銦所帶的正電荷和二硫化鉬的負電荷，通過靜電力作用獲得了二硫化鉬納米片修飾的多孔氧化銦微米花狀復(fù)合結(jié)構(gòu)，并沉積于叉指電極結(jié)構(gòu)上。
他們通過對納米材料進行結(jié)構(gòu)調(diào)控及有序復(fù)合，使得該復(fù)合結(jié)構(gòu)的敏感薄膜在室溫下對二氧化氮氣體表現(xiàn)出超靈敏、超穩(wěn)定、快速響應(yīng)等性。并且該復(fù)合結(jié)構(gòu)具有的微觀結(jié)構(gòu)特征、異質(zhì)結(jié)效應(yīng)和協(xié)同作用，共同促成了對氣體的優(yōu)異敏感特性。該成果為實現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下農(nóng)業(yè)氣體傳感器的超靈敏和超穩(wěn)定性提供了理論基礎(chǔ)與實現(xiàn)途徑。
農(nóng)業(yè)是經(jīng)濟社會發(fā)展的“壓艙石”。農(nóng)業(yè)碳排放的核算是一個步驟繁瑣、數(shù)據(jù)繁多的系統(tǒng)性工程，耗費大量的時間和經(jīng)濟成本。而近年來，隨著科技不斷發(fā)展進步，能夠檢測農(nóng)業(yè)碳排放相關(guān)的儀器儀表也持續(xù)精進，持續(xù)助力“碳達峰、碳中和”。同時，不僅僅是農(nóng)業(yè)碳排放核算上的精確，各地方也要因地制宜。不斷改進相關(guān)技術(shù)，創(chuàng)新出滿足該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點、自然地理特征的農(nóng)業(yè)溫室氣體監(jiān)測與減排技術(shù)，為未來農(nóng)業(yè)碳排放領(lǐng)域研究進一步深化并與地方實踐相結(jié)合的重要方向。
(資料參考來源：中國科學(xué)報)
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