反刍动物甲烷排放量的测定

1、反刍动物甲烷排放量的测定1 范围本标准规定了反刍动物甲烷扌II：放量的六氟化硫示踪一气相色谱测定法。本标准适用于牛、羊和骆驼等反刍动物。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 8984 气体中氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物的测定气相色谱法3 方法原理将装有六氟化硫(SF6)的渗透管投入反刍动物的瘤胃中，瘤胃中产生的甲烷(CHj和渗透管渗 透出的SF6随着反刍动物的呼吸过程起扌II：出体外。收集和测定反刍动物呼出气体样品中的CH4和SF6 浓度，根据渗透

2、管的SF6渗透速率，计算岀反刍动物呼出CM的扌II：放量。4 试剂与材料除空气外，除非另有规定，空气以外的气体均使用高纯气体(纯度为99.999%)o4.1 氮气(N2).4.2投药枪：鲁用器械。4.3胃管：兽用器械，管径大小根据动物选定。4.4瘤胃痿管：在反刍动物瘤胃后背疔獗上，与外界和通的孔道。4.5 SF6标准气体：应与待测样品主组分相同，氮气为稀释气体。4.6 CH4标准气体：应与待测样品主组分相同，氮气为稀释气体。5 仪器5.1气相色谱仪5.1.1配备电子捕获检测器(ECD)和氢火焰离子检测器(FID), ECD和FID均使用5A分子筛色谱 柱。5.1.2色谱柱制备和处理：将60目8

3、0目的5A分/筛装入外径3 mm的不锈钢填充柱，柱长3 n 填充柱两端堵以石英棉，在250 C环境中老化2 h。5.2 SF6渗透管参照附录A方法制备和使用。5.3电子天平感 0.0lg5.4生化培养箱通常为36 C40 C,控温精度为0.1 C。5.5采气系统参照附录B力法制备和使用。5.6真空泵抽气速率大于O5Is,将采气装置内压力抽至约一Ol MPaO5.7真空农量程为一0Mpa*0.0 MPaO5.8压力农量程为 0.0 MPa0.4 MPaC6 釆样6.1准备6.1.1渗透管投放采用投药枪、胃管或通过瘤胃痿管将SF6渗透管投入试验反刍动物的瘤胃中，5 d7 d后开始收 集气体。6.1

4、.2采气装置安装和更换6.1.2.1釆气装置安装：使用前将采气装置用氮气冲洗3次4次后抽真空，用真空农测其压力接近一 0.1 MPa.第二天检查压力没有变化，方可使用。于气体收集前3d,参照附录B将采气系统安装到试 验反刍动物的头颈部。6.1.2.2采气装置更换：将采气装置抽成真空，把尼龙管连接在新更换采气装置的阀门上。将采气装置 安装到试验动物的头颈部，打开阀门，开始下一次采样。6.2收集样品打开采气装置阀门，开始收集气体样品。收集结束后，关闭采气装置阀门，断开尼龙管与阀门的 连接，从反刍动物头颈部取下采气装置，同时更换新的采气装置。试验动物不少于8头。每头动物连续收集样品时间不少于7d,样

5、品收集的间隔时间通常为24 2 采样时记录采样时的温度和气压等数据。6.3测定已收集气样的采气装置压力将压力农连接到采气装置的阀门上,测定已收集气样的采气装置的压力,通常为0. MPa-0.05MPaO6.4样品分取将已收集气样的采气装置连接到氮气瓶,向其中充入氮气,直至釆气装置内压力为0.10 MPa-0.15 MPao用塑料软管将IL气袋与采气装置连接，打开采气装置上的阀门，采气装置内的气样自动充入 气袋中，充满气后及时旋紧气袋口阀门。6.5样品处埋将气袋样品运送至实验室，于48 h内测定SR,和CH-浓度。7 分析步骤7.1准备启动仪器，按照以下操作参数设定测定条件，至仪器基线稳定：a）

6、载气：高纯氮气（N2）流量40 mL/min60 mL/min：b）燃气：高纯氢气（H2）,流 40 mL/min：C）助燃气：干燥处理后的压缩空气，流 400 mL/mind）色谱柱温：70 C80 C：e）检测器温度：200 C；f）进样口温度：80 C100 C7.2气体标定CH4和S%标定CHJ标定按照GB/T8984的规定执行。SF6采用单点校正法进行标定。待测样品含量应在标准气体的组分含量范围之内。7.3样品测定在与标定完全相同的条件下。将气样经过进样器向色谱进样，进样虽为30 nL,测定仪器的响应 值（峰面积或峰高）。重复进样至少2次，直至响应值偏差小于5%时取其平均值AS （或

7、人）。8 结果计算8.1反刍动物CH4IIh放速率，其数值以L（d头）衣示，按式（1）计算103(1)式中：Rsf6SF6的渗透速率由附录A4.1测定，单位为毫克每头天（mg（d 头）：6.518一一SF6的密度，单位为克每升（g/L）：CcH4 样品中CH4的含量（体积分数）,IO6：CSF6样品中SFe的含量（体积分数）.IO6o以两次平行测定结果的算术平均值作为分析结果。两次测定值绝对差值不得超过算术平均值的10%8.2反刍动物CM排放量，其数值以L衣示，按式（2）计算 QaIrReHi Tn （2）式中：T 一一时间，单位为天（d）：N 动物数量，单位为头（头）。附录A(资料性附录)六

8、氟化硫(SF6)渗透速率测定A.1渗透管的组成渗透管由管体、密封螺母、减磨垫、渗透膜、支持垫和螺帽6个部分组成(见图A)。IIr体2 密封嫖母3 支持垫4 减磨垫5-沁膜A.2渗透管的材质、形状和大小A.2.1渗透管的材质A.2.1.I管体和螺帽宜用黄铜，尾端铳出平面。A.2.1.2支持垫宜用特氟隆(Teflon圆垫。A.2.1.3减磨垫宜用特氟隆(Teflon材料。A.2.1.4 渗透膜宜用不锈钢材料，厚度0.4 mm,孔径2nmA.2.2渗透管的形状渗透管的管体为圆柱形，其他组成部分为圆形。A.2.3渗透管的大小和尺寸A.2.3.1渗透管的充气量可分成两种情况：人渗透管的管体可装入1400

9、 mg2000 mg的SFe气体， 小渗透管的管体可装入600 mg900 mg的SF&气体。A.2.3.2渗透管的参考尺寸为：大小渗透管的外直径均为9.5 mm,长33 mm内直径3.0 mm4.8 mm, 长 20 mm26 mm。A.3渗透管装气A.3.1组装SF6渗透管，在天平上称空管重(WIA.3.2将渗透管浸入液氮(-196sC)中，放置2 min5 min待管体温度降至一196C时，取出渗透管。A.3.3迅速向渗透管中注入一定量的SF(,后将其密封。A.3.4待渗透管的温度接近室温，称其质 (W2, mg),精确到0nig。A.3.5将W?减去W,计算渗透管中装入的SF(,气体质

10、量。A.4渗透管中SFc渗透速率A41将装有SF(,的渗透管放在与待测动物体温相近温度的生化培养箱中，以40 mL/min100 mL/min 的流量通入氮气，每间隔5 d7 d称量渗透管，精确到0.1 mg,待渗透速率稳定(样本数10次15次，渗透速率相关系数0.99）后，对测定开始2Od以后的数据进行线性回归分析，回归方程的斜率即 为SF6的渗透速率。A. 4.2当小渗透管中SF,剩余量低于170 mg,人渗透管中SFe剩余量低于38Omg时，SFe渗透管作废, 需要重新装管。附录B（资料性附录）采气系统B. 1采气系统由采气装置、采气管路和过滤器组成。B.2采气装置由壁厚3mm的PVC中空管、直角弯头和两端堵头组成（见图B.1）,外形类似牛辄。其 背部粘接一个不锈钢或黄铜阀门，控制采气的开始和结束。采气装置的外径为60mn长度与弯曲度根据动物大小及体形需要而定。压力农与采气装置上的 阀门相连接以测定其中的压力。1图B 釆气装置B.3采气管路由以下部件组成（如图B.2）：不锈钢毛细管：外径0.16 InnK内径0.01 mm,长度宜为1