二氧化碳地質封存環境監測現狀及建議

■李宇涵

（普洱市測試分析研究所　云南　普洱　665000）

二氧化碳地質封存環境監測現狀及建議

■李宇涵

（普洱市測試分析研究所云南普洱665000）

在二氧化碳地質封存項目運行的全過程，環境監測工作都將得到貫穿，以確保項目運行的安全性，并降低項目運行給周圍環境帶來的影響。基于這種認識，本文對二氧化碳地質封存的環境監測現狀展開了分析，并提出了有關建議，以便為關注這一話題的人們提供參考。

二氧化碳地質封存環境監測現狀

0　引言

溫室氣體的增加，使地球環境發生了變化，從而導致人類的生存遭受了威脅。而使用二氧化碳地質封存技術，則能夠將CO2氣體封存在地下，所以能夠使人類活動產生的溫室氣體得到減少。但就目前來看，該技術的應用還要以環境監測技術為依托，以免該技術的使用對環境產生更大的影響。

1　二氧化碳地質封存環境監測現狀分析

1.1國外發展現狀分析

在歐美等國家，二氧化碳地質封存項目已經有30多年的發展歷史，所以這些國家已經制定了有關這些項目的環境監測法規。如美國的《二氧化碳地質封存井的地下灌注控制聯邦法案》，就對項目檢測進行了明確規定。除了國家法規，歐美等發達國家的CO2地質封存研究機構也單獨進行了針對這些項目的環境監測工作，并且提出了有關的工作流程及目標。就目前來看，專門針對CO2地質封存監測工作開展的技術也得到了開發和應用。以英國為例，其國家地質調查局就開發了一種專門針對CO2地質封存的工具MST，可以幫助用戶進行整個項目周期監測草案的設計，可以完成從項目場地特征描述到項目閉場后的環境監測工作。而經過大量的環境監測實踐，國外有關CO2地質封存監測的研究已然取得了一定的研究成果，不僅能夠對工程項目的環境監測性能和局限性進行分析，還能夠根據不同情境要求作出不同的監測部署。

1.2國內發展現狀分析

相較于歐美等發達國家，我國在CO2地質封存環境監測方面的研究時間尚短。但近年來，已經有越來越多的研究學者認識到了CO2地質封存環境監測的重要性。目前，國內已經有8個CO2地質封存立項項目和2個評估項目。而在環境監測方面，國內尚且缺乏有關的法規和指南。但考慮到CO2地質封存項目的環境風險，國內已經提出了有關的環境監測工作。在有關研究中，也曾對項目環境監測提出了建議和工作指導。具體來講，就是針對CO2地質封存項目的環境影響進行背景值監測，最終的目的是對項目進行安全評價。此外，也有一些國內研究人員對儲存在地下深部儲層的CO2氣體的逃逸問題展開了研究，對氣體的逃逸危害和路徑進行了闡述。在此基礎上，則提出了持久性監測、灌注期監測和封場后安全性監測等項目環境監測方法[1]。

1.3現階段環境監測對象及方法

就現階段而言，CO2地質封存項目的運行可以被劃分成四個階段，即注入前、注入、注入后和閉場。針對不同的項目階段，需要制定不同的監測目的，并且采取不同的監測方法。在CO2注入前，需要采取背景值監測方法。具體來講，就是根據項目設計要求進行背景值條件的建立，以便對項目的地質特征進行確定，同時加強項目環境風險的分析和確定。在注入階段，需要對整個過程進行常規檢測，以便了解CO2羽留行為，并且確定注入過程中是否發生了泄漏事件。停止注入后，需要移除儀器和設備，并且將井廢棄和堵塞。此時，由于已經完成了場址的修復，所以還要留下一些必要的監測設備。在閉場階段，需要繼續開展環境監測工作，以確保項目正常運行[2]。如果可以證實場址穩定，則不需要再進行項目的環境監測。但是，如果出現了法律糾紛或突發泄漏事件，還要通過環境監測獲得項目的新信息。

2　二氧化碳地質封存環境監測的建議

實際上，CO2地質封存環境監測工作的開展是為了確保項目的正常運行。而確保項目的安全性，才能夠為項目運行打下良好的基礎。所以，環境監測僅僅是對項目的安全運行進行驗證，需要遵循有效性、經濟性、可操作性和靈敏性原則進行監測對象和技術的選擇。根據場區及附近的地層、氣象、CO2排放源等條件，則能夠結合不同監測類別使監測范圍得到確定。根據這一思路，可以制定CO2地質封存環境監測工作路線。首先，需要對項目周圍的自然地理情況、水文地質條件、道路交通、人口分布、地質構造和地面設施情況進行分析，并且對CO2源展開調查，以便完成相關資料的收集。根據收集的資料，可以進行儲蓋層地質模型的建立，并且利用模擬分析的方法對CO2羽分布進行預測，然后對其可能泄漏途徑進行分析。在此基礎上，則需要對CO2泄漏對周圍土壤、植被生態、水和大氣等環境要素的影響展開分析，然后進行監測內容和技術的選擇[3]。最后，根據之前的預測，可以結合項目道路交通、場地氣象和地面設施等條件，對不同檢測技術的監測范圍及點位進行設計。

3　結論

從CO2地質封存的環境監測現狀來看，國外已經制定了有關的法律法規，并且在項目實踐中開展了有關的監測工作，從而取得了一定的研究成果。所以，包含中國在內的發展中國家還要加快CO2地質封存項目環境監測研究，以便在有關項目實踐中取得更多的成果。而在實際進行CO2地質封存項目環境監測的對象和方法選擇時，還要做好有關資料的收集，以便為環境監測工作的開展提供依據。

[1]蔡博峰.國際典型二氧化碳地質封存及其環境監測 [J].世界環境，2012，03:48-51.

[2]戴靠山,陳亙,宋學行等.二氧化碳地質封存工程安全研究現狀及地脈動法監測可行性初步分析 [J].結構工程師,2012,05:159-169.

[3]蔡博峰.二氧化碳地質封存項目及環境監測 [J].低碳世界,2013,01:38-41.

F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-214-1