二氧化碳地質(zhì)封存環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)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(zhì)封存環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)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(zhì)封存項(xiàng)目運(yùn)行的全過程，環(huán)境監(jiān)測工作都將得到貫穿，以確保項(xiàng)目運(yùn)行的安全性，并降低項(xiàng)目運(yùn)行給周圍環(huán)境帶來的影響?；谶@種認(rèn)識，本文對二氧化碳地質(zhì)封存的環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀展開了分析，并提出了有關(guān)建議，以便為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

二氧化碳地質(zhì)封存環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀

0　引言

溫室氣體的增加，使地球環(huán)境發(fā)生了變化，從而導(dǎo)致人類的生存遭受了威脅。而使用二氧化碳地質(zhì)封存技術(shù)，則能夠?qū)O2氣體封存在地下，所以能夠使人類活動產(chǎn)生的溫室氣體得到減少。但就目前來看，該技術(shù)的應(yīng)用還要以環(huán)境監(jiān)測技術(shù)為依托，以免該技術(shù)的使用對環(huán)境產(chǎn)生更大的影響。

1　二氧化碳地質(zhì)封存環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀分析

1.1國外發(fā)展現(xiàn)狀分析

在歐美等國家，二氧化碳地質(zhì)封存項(xiàng)目已經(jīng)有30多年的發(fā)展歷史，所以這些國家已經(jīng)制定了有關(guān)這些項(xiàng)目的環(huán)境監(jiān)測法規(guī)。如美國的《二氧化碳地質(zhì)封存井的地下灌注控制聯(lián)邦法案》，就對項(xiàng)目檢測進(jìn)行了明確規(guī)定。除了國家法規(guī)，歐美等發(fā)達(dá)國家的CO2地質(zhì)封存研究機(jī)構(gòu)也單獨(dú)進(jìn)行了針對這些項(xiàng)目的環(huán)境監(jiān)測工作，并且提出了有關(guān)的工作流程及目標(biāo)。就目前來看，專門針對CO2地質(zhì)封存監(jiān)測工作開展的技術(shù)也得到了開發(fā)和應(yīng)用。以英國為例，其國家地質(zhì)調(diào)查局就開發(fā)了一種專門針對CO2地質(zhì)封存的工具M(jìn)ST，可以幫助用戶進(jìn)行整個(gè)項(xiàng)目周期監(jiān)測草案的設(shè)計(jì)，可以完成從項(xiàng)目場地特征描述到項(xiàng)目閉場后的環(huán)境監(jiān)測工作。而經(jīng)過大量的環(huán)境監(jiān)測實(shí)踐，國外有關(guān)CO2地質(zhì)封存監(jiān)測的研究已然取得了一定的研究成果，不僅能夠?qū)こ添?xiàng)目的環(huán)境監(jiān)測性能和局限性進(jìn)行分析，還能夠根據(jù)不同情境要求作出不同的監(jiān)測部署。

1.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀分析

相較于歐美等發(fā)達(dá)國家，我國在CO2地質(zhì)封存環(huán)境監(jiān)測方面的研究時(shí)間尚短。但近年來，已經(jīng)有越來越多的研究學(xué)者認(rèn)識到了CO2地質(zhì)封存環(huán)境監(jiān)測的重要性。目前，國內(nèi)已經(jīng)有8個(gè)CO2地質(zhì)封存立項(xiàng)項(xiàng)目和2個(gè)評估項(xiàng)目。而在環(huán)境監(jiān)測方面，國內(nèi)尚且缺乏有關(guān)的法規(guī)和指南。但考慮到CO2地質(zhì)封存項(xiàng)目的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，國內(nèi)已經(jīng)提出了有關(guān)的環(huán)境監(jiān)測工作。在有關(guān)研究中，也曾對項(xiàng)目環(huán)境監(jiān)測提出了建議和工作指導(dǎo)。具體來講，就是針對CO2地質(zhì)封存項(xiàng)目的環(huán)境影響進(jìn)行背景值監(jiān)測，最終的目的是對項(xiàng)目進(jìn)行安全評價(jià)。此外，也有一些國內(nèi)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(jìn)行了闡述。在此基礎(chǔ)上，則提出了持久性監(jiān)測、灌注期監(jiān)測和封場后安全性監(jiān)測等項(xiàng)目環(huán)境監(jiān)測方法[1]。

1.3現(xiàn)階段環(huán)境監(jiān)測對象及方法

就現(xiàn)階段而言，CO2地質(zhì)封存項(xiàng)目的運(yùn)行可以被劃分成四個(gè)階段，即注入前、注入、注入后和閉場。針對不同的項(xiàng)目階段，需要制定不同的監(jiān)測目的，并且采取不同的監(jiān)測方法。在CO2注入前，需要采取背景值監(jiān)測方法。具體來講，就是根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求進(jìn)行背景值條件的建立，以便對項(xiàng)目的地質(zhì)特征進(jìn)行確定，同時(shí)加強(qiáng)項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的分析和確定。在注入階段，需要對整個(gè)過程進(jìn)行常規(guī)檢測，以便了解CO2羽留行為，并且確定注入過程中是否發(fā)生了泄漏事件。停止注入后，需要移除儀器和設(shè)備，并且將井廢棄和堵塞。此時(shí)，由于已經(jīng)完成了場址的修復(fù)，所以還要留下一些必要的監(jiān)測設(shè)備。在閉場階段，需要繼續(xù)開展環(huán)境監(jiān)測工作，以確保項(xiàng)目正常運(yùn)行[2]。如果可以證實(shí)場址穩(wěn)定，則不需要再進(jìn)行項(xiàng)目的環(huán)境監(jiān)測。但是，如果出現(xiàn)了法律糾紛或突發(fā)泄漏事件，還要通過環(huán)境監(jiān)測獲得項(xiàng)目的新信息。

2　二氧化碳地質(zhì)封存環(huán)境監(jiān)測的建議

實(shí)際上，CO2地質(zhì)封存環(huán)境監(jiān)測工作的開展是為了確保項(xiàng)目的正常運(yùn)行。而確保項(xiàng)目的安全性，才能夠?yàn)轫?xiàng)目運(yùn)行打下良好的基礎(chǔ)。所以，環(huán)境監(jiān)測僅僅是對項(xiàng)目的安全運(yùn)行進(jìn)行驗(yàn)證，需要遵循有效性、經(jīng)濟(jì)性、可操作性和靈敏性原則進(jìn)行監(jiān)測對象和技術(shù)的選擇。根據(jù)場區(qū)及附近的地層、氣象、CO2排放源等條件，則能夠結(jié)合不同監(jiān)測類別使監(jiān)測范圍得到確定。根據(jù)這一思路，可以制定CO2地質(zhì)封存環(huán)境監(jiān)測工作路線。首先，需要對項(xiàng)目周圍的自然地理情況、水文地質(zhì)條件、道路交通、人口分布、地質(zhì)構(gòu)造和地面設(shè)施情況進(jìn)行分析，并且對CO2源展開調(diào)查，以便完成相關(guān)資料的收集。根據(jù)收集的資料，可以進(jìn)行儲蓋層地質(zhì)模型的建立，并且利用模擬分析的方法對CO2羽分布進(jìn)行預(yù)測，然后對其可能泄漏途徑進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上，則需要對CO2泄漏對周圍土壤、植被生態(tài)、水和大氣等環(huán)境要素的影響展開分析，然后進(jìn)行監(jiān)測內(nèi)容和技術(shù)的選擇[3]。最后，根據(jù)之前的預(yù)測，可以結(jié)合項(xiàng)目道路交通、場地氣象和地面設(shè)施等條件，對不同檢測技術(shù)的監(jiān)測范圍及點(diǎn)位進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3　結(jié)論

從CO2地質(zhì)封存的環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀來看，國外已經(jīng)制定了有關(guān)的法律法規(guī)，并且在項(xiàng)目實(shí)踐中開展了有關(guān)的監(jiān)測工作，從而取得了一定的研究成果。所以，包含中國在內(nèi)的發(fā)展中國家還要加快CO2地質(zhì)封存項(xiàng)目環(huán)境監(jiān)測研究，以便在有關(guān)項(xiàng)目實(shí)踐中取得更多的成果。而在實(shí)際進(jìn)行CO2地質(zhì)封存項(xiàng)目環(huán)境監(jiān)測的對象和方法選擇時(shí)，還要做好有關(guān)資料的收集，以便為環(huán)境監(jiān)測工作的開展提供依據(jù)。

[1]蔡博峰.國際典型二氧化碳地質(zhì)封存及其環(huán)境監(jiān)測 [J].世界環(huán)境，2012，03:48-51.

[2]戴靠山,陳亙,宋學(xué)行等.二氧化碳地質(zhì)封存工程安全研究現(xiàn)狀及地脈動法監(jiān)測可行性初步分析 [J].結(jié)構(gòu)工程師,2012,05:159-169.

[3]蔡博峰.二氧化碳地質(zhì)封存項(xiàng)目及環(huán)境監(jiān)測 [J].低碳世界,2013,01:38-41.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-9-214-1