C02二酸化炭素センサー水質モニタリング

なぜCO₂を測定したいのか？

二酸化炭素は複数の経路で水中に流入する。陸上での主な発生源としては、有機物の腐敗、炭酸塩岩の溶解、排水、流域の排水などがある。その他の自然発生源としては、生物呼吸、堆積物の腐食、火山活動などがある。CO₂の主要な発生源／吸収源は、空気／水界面での大気交換である。簡単に言えば、炭酸ガスは水に溶解する。

水中のCO₂濃度が上昇するとpHが低下する。多くの生物学的、化学的、物理的プロセスはpHに依存しているため、pHの急激または急激な変化は、これらのプロセスの制御に悪影響を及ぼす可能性がある。pHの影響とともに、高濃度のCO₂は、ヒレ科魚類、貝類、植物プランクトンを含む他の石灰化生物などの特定の生物の発育に有害であることが示されている。

CO₂の測定方法は？

Solinst Eureka C02センサーは、堅牢なデザイン、使いやすさ、多用途性を1つのセンサーパッケージで兼ね備えています。液体に溶解した気体の測定は、半透膜によって水から気体ヘッドスペースに気体が移動し、そこで測定が行われます。その結果、値は0～5ボルトの電圧として出力され、分析された水サンプル中のCO₂ガス量の推定値に比例し、それを表します。MantaPlusは出力を%Satまたはppmに変換します。

センサーのレンジは、精度を最大化するためにカスタム設定することができます。C02センサーは工場校正付きです。

炭酸ガスは水に溶ける：CO₂ (g) ↔ CO₂ (aq)。液体中の気体の溶解度は液体上の気体の分圧に正比例するというヘンリーの溶解度の法則によれば、二酸化炭素の分圧（pCO₂）を測定することで水中のCO₂濃度を推定することができる：pCO₂ =[CO₂] aq/溶解度。現在の大気中のCO₂濃度は400ppmを超えており、1960年頃の記録値〜300ppm（30％以上増加）と比較すると、炭素は水層内に閉じ込められるため、海水中の濃度は高くなると予想される。これらの隔離された層は、大気の平衡／交換から制限され、勾配を越えてゆっくりと拡散するか、水柱を通して素早く混合するCO₂の蓄積につながる。

現場でのCO₂測定について知っておくべきことは？

CO₂センサーを搭載したMantaPlusマルチプローブは、水産養殖、廃水モニタリング、サンゴ礁モニタリング、炭素回収貯蔵、バイオ燃料など、さまざまな用途の研究に使用されています。

養殖場の場合、Cセンスプローブ付きMantaPlusは、外水域と水槽の両方で、他の水質パラメータと共にCO₂が望ましいレベル内にあることを確認するために、簡単にモニターに使用することができます。MantaPlusからのデータを受信するシステムは、養殖場内のCO₂レベルの変化を養殖科学者に警告することができます。

廃水は有機物負荷が高いことが多く、その結果、急速に腐敗し、特定の飼育池では約10,000ppm以上のCO₂が発生することがある。これらのCO₂レベルは、自然水で見られる典型的なCO₂レベルの20倍である。河口、河川、湖沼などの自然の水路に流出した場合、これらのシステムとその中に含まれる生物に大きな影響を与え、その水生生息地の動態や生産性を変える可能性がある。

大気中のCO₂濃度上昇に起因する海洋酸性化は、サンゴ礁の構築に石灰化に大きく依存するサンゴなどの生物に大きな影響を与える可能性がある。また、サンゴ礁は陸地に近いため、人為的な富栄養化によってCO₂の負荷が高くなると、水域の酸性化プロセスが大幅に加速され、サンゴ礁に影響を与え、劣化させることもあります。CO₂センサーを搭載したMantaPlusマルチプローブ装置を使用して、サンゴ礁や河川、その他の沿岸環境に流出する水流をモニタリングすることで、サンゴ礁システムの予想される変化の良い指標を得ることができます。これは、これらの生息地の完全性を維持するために、人為的な流入を方向転換、減速、またはよりよく制御するよう、規制当局に知らせることができます。

炭素回収貯留（CCS）とは、地表水や大気から炭素を除去する目的で、深海の塩水帯水層に二酸化炭素を汲み上げることである。これらの深層水は炭素交換から隔離されており、CO₂の主要な吸収源のひとつと考えられている。帯水層は、CO₂が最大10％（100,000ppm）に達する可能性があり、大気レベルの200倍以上である。CO₂が深部に留まることを確実にするためには、帯水層、地下水、地表水のモニタリングが重要です。CO₂センサー付きMantaPlusは、CO₂が確実に隔離された状態を維持するための低コストで堅牢な検出ツールです。

バイオ燃料産業は、燃料生産のために藻類を大規模に増殖させるために大気中のCO₂を利用している。藻類養殖場を適切に設置するためには、藻類を成長させ、養殖場の効率または藻類の生産性を最大化するための最適レベルを決定するために、パイロット・スケールの試験中にin situ p CO₂測定を行う必要がある。養殖場が稼動すると、この種の産業に設定された炭素排出法を遵守するため、CO₂の損失も規制する必要がある。これらの養殖場の大規模な性質は、CO₂センサーを搭載したThe MantaPlusマルチプローブを使用して簡単かつ正確に検出できるin situ pCO₂の大規模な変化につながります。