迄今為止，水體中溶解的絕大多數(shù)氣體仍不能被直接檢測，學術界因而不得不使用頂空平衡技術來分離水中的溶解氣體，通過氣相色譜儀或其他類似儀器檢測頂空氣相中待測氣體的濃度，并利用亨利定律計算水體中的溶解氣體濃度。這種方法存在十分繁瑣、耗時、成本高且存在人為操作，可能引起較大誤差的弊端。最近，由我校水利與環(huán)境學院專家和德國科學家聯(lián)合研發(fā)的快速水-氣平衡裝置突破了現(xiàn)有技術的短板，極大地提高了科研工作者的效率(數(shù)量級的提高)和檢測結果的穩(wěn)定性。

7月30日，研發(fā)團隊在《水文學及地球系統(tǒng)科學》(Hydrology and Earth System Sciences)上發(fā)表題為《一種用于原位連續(xù)測量水中溶解甲烷和二氧化碳的快速水-氣平衡裝置》(“A Fast-Response Automated Gas Equilibrator (FaRAGE) for continuous in situ measurement of CH4and CO2dissolved in water”)的論文，系統(tǒng)介紹了裝置的原理、結構、實驗室驗證過程以及野外測試情況。新的水-氣平衡裝置研發(fā)過程中充分吸收和利用了前人技術的積極成果，融入了諸多創(chuàng)新性單元，產品具有制作簡單、成本低、抗堵塞、維護方便、重現(xiàn)性好和響應時間極短等優(yōu)勢。對甲烷而言該裝置由低濃度至高濃度的響應時間僅需12秒，由高濃度向低濃度的時間約15秒；若以增加響應時間(16秒)為代價，可使平衡率高達到91.8%。當該裝置與Picarro溫室氣體分析儀聯(lián)合使用時，對溶存CH4和CO2濃度的測量范圍為10-9～10-3mol/L，測量極限可達10-10mol/L。

在中德密切合作過程中，我校水利與環(huán)境學院肖尚斌教授提出初始構思并制作了第一代原型；劉流博士(碩士階段師從劉德富教授，現(xiàn)在德國萊布尼茨淡水生態(tài)和內陸漁業(yè)研究所Leibniz Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries從事博士后研究)對原型進行了改進并開展了大量實驗測試；來自德國科布倫茨-蘭道(Koblenz-Landau)大學和萊布尼茨淡水生態(tài)和內陸漁業(yè)研究所的另外3位科學家也從不同角度做出了貢獻。該裝置理論上可用于其他化學和生物化學性質并非強烈活潑的氣體，具有廣泛的應用前景。