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二氧化碳地质封存及其环境监测 蔡博峰/文 环境监测贯穿CO2地质封存项目的前期准备、项目运行和项目结束各个阶段对于确定CO2地质封存的安全性对周围环境的影响发挥着决定性作用。CO2地质封存环境监测的监测对象、监测频率、监测布点和主要监测技术。 CO2捕集与封存（CCS）是CO2捕集、运输和地质封存的一个完整过程。CO2地质封存是CCS技术中的核心内容之一，也是CCS整个过程中技术上的一个环节。将CO2封存于地下作为人类活动温室气体的减排手段，最早是20世纪70年代提出的，但20世纪90年代，这一观点受到许多研究团体的关注CO2地质封存已经从当初的一个未受关注的理论概念，发展成为广了解并被认为是全球温室气体减排的重要手段之一。国际能源署（IEA）在研究报告中认为，全球要实现2℃升温控制，则必须将大气中CO2的浓度控制在450 ppm，而CCS19%。CCS同时也是低成本温室气体减排技术方案的重要组成部分。如果没有CCS，全球到2050年CO2减排50%的成本会提高70%。 CO2地质封存相对捕获和运输，经验要少得多。2010年以前，除了Sleipner，In Salah和Sn?hvit项目外，所有CO2地质封存项目都是CO2驱油项目CO2地质封存当前对于全球CO2地质封存的条件、特征和资源的了解几乎都是基于石油和天然气开采。而CO2地质封存最有潜力和封存能力最大的地下咸水层，我们却知之甚少，对其CO2封存特征环境风险等都未有深入了解。如果CO2地质封存要在全球温室气体减排中发挥实质性，则必须要在安全、环保和经济的条件下大规模推广和实施。CO2地质封存项目发展很快，但包括加拿大Weyburn项目在内的多数项目受阻和备受争议的主要原因都是环境问题。解决这一困境的核心是利用科学、系统的环境监测来确保公众对CO2地质封存的信心。 CO2地质封存环境监测的理论和出发点是地质封存的环境风险和环境影响。环境风险是一种潜在的环境影响，并不必然发生，其度量是事件发生概率及其环境影响的乘积；而环境影响往往由于项目实施而不可避免产生。CO2地质封存的环境监测必须与具体的封存环境风险结合起来，设计和布置不同阶段的监测重点和监测频率。基于具体情况和有侧重点设计和构建环境监测体系有两重优势。首先，监测可以侧重环境风险较大的方向，有的放矢；其次，环境监测往往成本较高，精心设计、有所侧重的环境监测可以最大限度降低监测成本。二氧化碳地质封存 中国是全球CO2地质封存项目发展最具潜力的国家。因为中国的CO2排放量很大，并且中国以煤为主的能源结构，决定了CO2地质封存在中国具有很大的应用潜力。大规模成功应用CO2地质封存，可以保证中国继续利用煤炭资源，并且产生较低的CO2排放。 中国政府和企业对于CO2捕获、利用和地质封存（CCUS）的认知和接受程度在不断提高，并且认为CCUS会在中期和长期，在中国应对气候变化战略和CO2减排中发挥重要作用。中国在CO2地质封存方面取得了很大进步。中国石油天然气股份有限公司已于2009年在吉林油田开始了每年12万吨的CO2驱油项目（EOR）CO2含量高达30%，从含CO2天然气中捕集CO2，再将其用于低渗透油藏驱油，从而实现CO2捕集、埋存和提高石油采收率的目标。中国石油化工股份有限公司于2010年，在山东省胜利油田开始CO2驱油项目（EOR），CO2，累计增产原油7967 吨。在胜利油田，适合CO2驱油CO2驱油CO2 300万吨，提高油田采收率10～15%，可新增采储量3300～4700万吨。目前胜利发电厂正在建设100万吨/年烟气CO2捕集和封存项目，这将成为我国最大的火电CO2捕集和封存项目。神华集团于2011年在内蒙古鄂尔多斯启动了CO2深部咸水层注入项目。该项目设计每年注入10万吨CO2。注入深部咸水层的CO2来自神华的煤液化工厂（当前每年生产360万吨CO2），煤液化过程生产的CO2浓度为87%，将其纯化到95%，然后通过储罐运输到注入场地。煤制油厂与CO2注入场地之间约9。在神华CO2注入点，从地下1000到2500，周边共有多组盖层-储层组合结构。项目最终选择了地深度的21个盖层-储层组合结构作为项目的CO2地下封存地层，总厚度达到112.6。（图） 图 中国CO2地质封存项目（2011） CO2地质封存很有兴趣，政府也非常重视这一CO2减排的工程手段，但CO2地质封存在中国仍处于起步阶段，对于地质封存项目的环境影响评价，缺乏法规依据和案例参考，尤其缺乏较为系统的环境监测方法和监测数据的支持，这和我国CO2地质封存项目的快速发展和应用极不相称。因而，当前需要积极借鉴欧、美、澳在环境监测方面长达20年的经验和教训，出台中国CO2地质封存的环境监测导则和技术指南，建立环境监测方法体系，设定监测的核心