4月12日，記者從中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院獲悉，該院智能所研究團(tuán)隊(duì)在深海探測(cè)領(lǐng)域取得新突破——在前期深海質(zhì)譜研究基礎(chǔ)上，將水體溶解甲烷檢測(cè)靈敏度提升500多倍，達(dá)到海洋及湖泊本底溶解甲烷檢測(cè)水平，實(shí)現(xiàn)了從溶解甲烷異常事件監(jiān)測(cè)到背景甲烷長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的跨越。相關(guān)技術(shù)已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利。

甲烷是新型清潔能源天然氣水合物的主要成分，每年從海洋、湖泊等水生態(tài)系統(tǒng)中排放的甲烷占全球總量的約53%，因此，海洋甲烷監(jiān)測(cè)對(duì)于海洋環(huán)境感知、甲烷異常區(qū)域發(fā)現(xiàn)、海洋能源勘探等均具有重要價(jià)值。但由于海洋中的甲烷濃度低、變化大等特點(diǎn)，當(dāng)前對(duì)海洋溶解甲烷的檢測(cè)數(shù)據(jù)仍然很少，對(duì)海洋甲烷通量的估計(jì)還存在很大的不確定性。

合肥科學(xué)島陳池來(lái)研究員團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于深海質(zhì)譜、MEMS技術(shù)及MEMS質(zhì)譜等智能微系統(tǒng)技術(shù)研究。2023年，團(tuán)隊(duì)研制出深海質(zhì)譜儀（名為智微號(hào)深海水下質(zhì)譜，ims-UMS），并在南海某海域成功完成多次海試，獲得了海洋廓線重要溶解氣信息。

在前期工作基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步提高檢測(cè)靈敏度，該研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)樣本水氣高、檢測(cè)儀器空間有限等問(wèn)題，研制出小體積、低功耗的在線除水系統(tǒng)，同時(shí)優(yōu)化進(jìn)樣氣路設(shè)計(jì)，成功將其集成安裝于智微號(hào)深海質(zhì)譜儀中。

這一改進(jìn)在維持目標(biāo)檢測(cè)氣體高滲透通量的同時(shí)，將質(zhì)譜儀的真空度提升超過(guò)2個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)甲烷的檢測(cè)限提升了超過(guò)500倍，達(dá)到深海及湖泊等水域甲烷本底信號(hào)檢測(cè)的水平，有望實(shí)現(xiàn)海洋溶解甲烷的無(wú)差別監(jiān)測(cè)。

據(jù)了解，該研究團(tuán)隊(duì)后續(xù)將基于該技術(shù)開(kāi)展大空間、寬時(shí)間范圍內(nèi)本底甲烷的原位檢測(cè)研究，以及H2、He等有指向性的極低濃度氣體原位檢測(cè)研究。該研究工作為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)甲烷通量計(jì)算、全球氣候研究、羽流尋跡、冷泉發(fā)現(xiàn)等提供了重要技術(shù)基礎(chǔ)。

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合肥通客戶端—合報(bào)全媒體記者 劉小容