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安徽省地质碳汇潜力及二氧化碳地质储存

方星;孙健;魏永霞

【摘要】气候变化是当今全球面临的重大挑战,它不仅是重大的科学问题,也是重大

的政治问题.遏制气候变暖,拯救地球家园,是全人类共同的使命.我省处于工业化加速

期,高能耗行业比重高,未来面临巨大的二氧化碳减排压力.加大产业结构调整、利用

低碳技术改造和提升高碳产业固然是非常重要的技术措施,但地质碳汇也是二氧化

碳减排的一条重要渠道.岩溶碳汇效应显著,土壤固碳潜力巨大,在二氧化碳减排和缓

解温室气体效应的研究计划中,加强地质研究已是不容回避的重大科学问题.

【期刊名称】《安徽地质》

【年(卷),期】2010(020)002

【总页数】5页(P81-84,89)

【关键词】地质碳汇;潜力;CO2地质储存;安徽省

【作者】方星;孙健;魏永霞

【作者单位】安徽省地质矿产勘查局,安徽,合肥,230001;安徽省地质环境监测总站,

安徽,蚌埠,233000;安徽省地质环境监测总站,安徽,蚌埠,233000

【正文语种】中文

【中图分类】P66

拯救地球家园，是全人类共同的使命。我省处于工业化加速期，高能耗行业比重高，

未来面临巨大的二氧化碳减排压力。加大产业结构调整、利用低碳技术改造和提升

高碳产业固然是非常重要的技术措施，但地质碳汇也是二氧化碳减排的一条重要渠

道。岩溶碳汇效应显著，土壤固碳潜力巨大，在二氧化碳减排和缓解温室气体效应

的研究计划中，加强地质研究已是不容回避的重大科学问题。

在碳循环研究中，我们把释放二氧化碳的库称为源（source），吸收二氧化碳的

库称为汇（sink）。地质碳汇主要指地壳表层的岩、土、水吸收、固定二氧化碳的

活动、过程和机制。

在既有的科学研究中，生物圈系统的碳汇已为人们所熟知。借助于光合作用，发生

在生态系统的碳转化，昼夜不息，在各类碳元素转化形式中其速率最快。然而，所

有生态系统碳汇的产物将化身为有机质进入岩石圈碳循环，相对而言，这一过程显

得漫长且人们知之甚少。

地球是一个巨大的碳库，地球上的碳元素分别以不同的形态分布于地球表层的大气

圈、生物圈、水圈和岩石圈系统中，在四个圈层中，岩石圈是最大的碳库。岩石圈

中的无机碳主要以碳酸盐岩形式存在，地质历史时期碳酸盐岩的碳储存量高达

61×1015t，占全球碳总量的99.5%。在地球早期的演化历史中，岩浆岩风化过程

中从大气中回收高浓度的二氧化碳[1]，与金属离子结合形成了各类碳酸盐岩，地

球表层2000多万平方公里的广泛区域都分布着这类岩石。

岩石圈中的有机碳是参与大气圈二氧化碳交换、影响全球气候变化的主要碳形态。

这些碳主要赋存在土壤中，土壤有机碳储量巨大。研究者估算，陆地土壤碳储量约

为1200～2500Pg，是大气碳库的2倍，陆地生物量的2～3倍。

目前，国际地质碳汇研究集中在两个方面：一是研究地壳表层的岩、土、水吸收存

储二氧化碳的机理和潜力；二是研究二氧化碳地下封存关键技术。

我省处于工业化中期，产业以资源型为特征；生产以劳动密集型为主体；工业以高

能源消耗、地质环境严重破坏、高二氧化碳排放为代价。我省煤炭、有色金属选冶、

火电等传统能源开发利用承载着安徽几十年的发展，但也在很大程度上影响了人民

的生存环境。据统计，我省2008年能源消费量达8341.6×104t标准煤，温室气

体排放量约为29761.75×104t，占全省二氧化碳排放总量的75%左右。此外占较

大比例的是水泥孰料制造过程中的排放。我省减缓温室气体排放的目标与任务是：

到2010年，努力实现万元生产总值能耗比2005年降低20%；力争到2015年，

万元生产总值能耗至少降低15%。因此我省二氧化碳减排任务非常艰巨。

面对巨大的减排压力，摸清我省地质系统中碳储量家底，查明地质碳汇潜力和二氧

化碳地下储存潜力对我省二氧化碳减排将具有举足轻重的作用，伴随国内外研究的

升温，在我省开展此项研究工作已刻不容缓。

按照国土资源部的部署要求，地矿部门必须有所作为，要在地质碳汇和二氧化碳地

下封存方面做出贡献，为低碳经济提供技术支撑。

2.1地质系统中的碳储量

地质系统中碳储量研究应该是地质碳汇研究的基础问题，家底不清将成为困扰许多

研究工作的障碍。

为了解地质系统中的碳汇作用，美国地质调查局上世纪90年代启动了密西西比河

流域的碳计划[2]，耗资10×108USD，在这个占据美国领土40%的大流域中，以

小流域分期分批推进的方式持续进行监测研究。

储存在岩石和地下水中的碳主要是无机碳，分布稳定