海洋负排放技术及其生态治理功能前瞻

工业革命以来,人类活动导致的以二氧化碳为代表的温室气体持续排放,被认为与全球气候变化密切相关,引发诸多极端气候事件,导致海平面上升、海水酸化、海水暖化等一系列环境负面效应。海洋是地球最大的活跃碳库,增汇潜力巨大。为应对全球气候变化,人为干预海洋生态系统、促进其对大气二氧化碳额外吸收封存的海洋负排放技术体系成为国际研究热点。根据负排放技术的应用场景,目前海洋负排放技术体系涵盖侧重于生态保护和修复的滨海湿地蓝碳、侧重于环境友好型养殖产业的海水养殖环境碳汇和借助生态工程技术手段的负排放工程增汇。海洋负排放技术在实现人为增汇的同时,有望通过促进海洋生物的生长和繁殖、提高海洋生态系统的稳定性和抗干扰能力、促进海洋生态系统内部及其与陆地生态系统之间的资源循环利用,发挥其生态治理功能,从而应对海洋环流改变、海水酸化脱氧等全球海洋环境恶化以及人类活动污染的局部胁迫。     

海底二氧化碳喷口处的危机

海底有很多天然的二氧化碳喷口,从中排放出的二氧化碳溶解在海水中后会使海水变酸。科学家在《自然》杂志上发表文章称,随着大气中二氧化碳含量不断增加,部分多余的二氧化碳被海洋吸收,导致全球海洋出现酸化。     

碳源汇对渔业生态系统的影响（英文）

目前,由于化石燃料的燃烧,与土地利用方式的改变,人们向空气中排放了大量的CO_2,使空气中的CO_2量极具增加。据研究:CO_2是温室气体的主要组成部分,地造成温室效应的主要元凶。海洋是碳的一个巨大储存库,海水能够溶解大量的CO_2,海洋中大量的植物和浮游藻类吸收CO_2产生O_2,是CO_2非常大的聚集地(汇)。与此同时CO_2在海洋中的汇聚使海水酸度增大对渔业资源造成影响,本文主要对CO_2的源汇进行分析讨论。     

中国海洋碳循环生物地球化学过程研究的主要进展(1998-2002)

阐述了1998-2002年期间中国海洋碳循环及其生物地球化学过程研究的3个主要进展部分：（1）海-气二氧化碳通量过程；（2）海水中碳及其生物地球化学循环；（3）入海河流流域土壤和沉积物在海洋碳循环中的作用；海洋与陆家容纳了近一半人类排放的二氧化碳，另外的50%被释放到大气中，海洋在缓和二氧化碳温室效应方面的作用不言而喻的，海洋储有的碳主要以无机碳的碳酸盐（CO3^2-）和碳酸氢盐（HCO3^-）的形式存在。海洋生态系统通过生物泵的作用驱动大气CO2进入海洋，在表面混合层中，由于生物的光合作用，CO2不断被转化成有机碳和生物碳酸盐，并进一步从表层CO2向深层转移，形成了海洋碳循环的主要途径，海洋水体中碳循环过程受到河口与近海碳的形态，转化，分布，迁移和生物生产过程等影响，海洋生物泵明显影响着海洋对空气中CO2的容量，春季和冬季东中国海皆为大气二氧化碳的汇，夏季皆为二氧化碳的源，秋季渤海与北黄海为二氧化碳的汇，南黄海与东海是二氧化碳的源。入海河流流域土壤，非入海河流流域的土壤和海洋沉积物在碳的来源，分布，含量以其迁移循环中具有重要的作用。     

“酸”海时代

海水正变得越来越“酸”——要是你住在海里面,绝不是什么好事儿。 阳光背后总有乌云。现在,世界范围内的海洋每小时吸收100万吨二氧化碳。无可否认,这个吸收量仅是人类燃烧石化燃料后向大气排放的二氧化碳量的1/3。海洋的这种吸收作用从一定程度上减缓了全球变暖效应。然而，大气的“福祉”变成了对海洋的“诅咒”——二氧化碳溶解在水中形成碳酸。     

北冰洋太平洋扇区碳循环过程对环境变化响应的研究进展与展望

全球碳增汇需求高涨,海冰消退后的北冰洋被期待是一个主要的潜在碳增汇区。北冰洋太平洋扇区因受控于楚科奇海及其邻近海域较高的海洋固碳效率和碳深海封存量,在整个北冰洋碳循环中起着举足轻重的作用。开展该海域碳循环过程对环境快速变化的响应机制研究是实现北冰洋碳汇精准预测的基础。本文重点阐述了楚科奇海及其邻近海域碳循环过程（即海洋对大气二氧化碳的吸收、生物固碳、太平洋入流携带碳经陆架生物地化过程后向深海输出封存的陆架泵）对北冰洋环境快速变化的响应,并提出未来研究需要聚焦的关键科学问题。     

海洋碳汇高分辨率检测技术综述和展望

为助推我国碳中和目标的实现以及提升我国在海洋碳汇领域的国际话语权,文章以海洋碳汇机制为切入点,系统梳理高分辨率生物和化学检测技术及其扩展应用。研究结果表明:海洋惰性溶解有机碳库对于海洋增汇具有重要意义,这对溶解有机碳汇资源高分辨率检测技术提出新的要求;目前具有“指纹特征”的高分辨率检测技术主要包括流式细胞和功能基因芯片生物检测技术以及光谱和质谱化学检测技术,此外结合稳定碳同位素标记技术实现生物溯源和化学检测的链接,均具有重要应用前景。     

海洋前沿

1南大洋的碳吸收能力超出预期在南极洲周围的南大洋,深层海水上升到表层时可以吸收大量空气中的二氧化碳,并携带这些二氧化碳再次沉入海底,直到几百年后再次上升。因此,科学家一直在密切关注南大洋吸收二氧化碳的能力。早期直接测量海水含碳量的研究认为,南大洋吸收的二氧化碳占所有海洋吸收量的40%以上。     

海岸海洋碳循环过程与CO2负排放

海岸海洋接受大量来自陆源的碳物质和营养盐,涉及大量以碳为中心的相互作用,是重要的碳循环海域;同时,该区域也常发育具有良好圈闭条件的储-盖系统,具有明显的CO₂储集潜力。该文以海岸海洋及其下发育的沉积盆地为研究对象,综述了碳物质在海岸海洋中的循环过程、CO₂通量的影响因素和海岸海洋沉积盆地的储碳机理。从“双碳”角度,重点论述了海岸海洋在促进CO₂负排放方面的意义、促进海洋负碳排放的潜在途径和在沉积盆地的储碳潜力及面临的问题。海岸海洋是重要的碳汇区域之一,高效率的微生物碳泵和碳酸盐碳泵是增强海岸海洋CO₂负排放的核心过程;同时,海岸海洋沉积盆地中的储-盖系统,不但提供了额外的CO₂封存空间,也保障了CO₂封存的安全性。未来的研究应以抑制海岸海洋中碳物质向CO₂转化的进程和保障沉积储层中CO₂封存的安全性为主要方向,为CO₂负排放提供理论依据与技术保障。     

海洋酸化研究进展

<正>海洋是巨大的碳库,不断地从大气吸收CO2,工业革命以来,海洋吸收了人类向大气排放CO2的30%~40%[1]。海洋吸收的CO2对于缓解全球变暖起着重要的作用,但是它破坏了海洋自身碳酸盐的化学平衡,导致海水酸度增加。这种由于海洋吸收了大气中人为CO2引起的海水酸度增加过程,被称为海洋酸化。目前全球海洋正处于5500万年以来海洋酸化速度最快的时期,工业革命以来,全球表层海水pH已     

Oxygen-total inorganic carbon dioxide relationship in the Pacific Ocean

The total inorganic carbon dioxide-oxygen relationship in the ocean has been studied previously using two different approaches, one of which is theoretical and the other is statistical. Discrepancies between the two sets of results have been solved in this work by applying multiple linear regression analysis to express total inorganic carbon dioxide, normalized to constant S‰, as a function of potential temperature and total alkalinity and oxygen normalized to constant S ‰. Results of the regression are in agreement with the assumption that total alkalinity changes in the open ocean are only due to S ‰ changes and calcium carbonate dissolution or precipitation; and with Redfield's model for the prediction of the total inorganic carbon dioxide-oxygen ratio for the biochemical oxidation.     

Influence of variable rates of neritic carbonate deposition on atmospheric carbon dioxide and pelagic sediments

Short-term imbalances in the global cycle of shallow water calcium carbonate deposition and dissolution may be responsible for much of the observed Pleistocene change in atmospheric carbon dioxide content. However, any proposed changes in the alkalinity balance of the ocean must be reconciled with the sedimentary record of deep-sea carbonates. The possible magnitude of the effect of shallow water carbonate deposition on the dissolution of pelagic carbonate can be tested using numerical simulations of the global carbon cycle. Boundary conditions can be defined by using extant shallow water carbonate accumulation data and pelagic carbonate deposition/dissolution data. On timescales of thousands of years carbonate deposition versus dissolution is rarely out of equilibrium by more than 1.5 x 10(13) mole yr-1. Results indicate that the carbonate chemistry of the ocean is rarely at equilibrium on timescales less than 10 ka. This disequilibrium is probably due to sea level-induced changes in shallow water calcium carbonate deposition/dissolution, an interpretation that does not conflict with pelagic sedimentary data from the central Pacific.     

海洋石油钻井平台工程地质条件评价技术研究

海洋石油钻井平台是海洋油气勘探开发的重要手段,其安全就位和稳定施工,与井场区海底的工程地质条件密切相关。就事关平台安全的工程地质条件预测评价技术作了研究,评价预测了与自升式钻井平台稳定作业有关的软弱下卧地层的穿插和持力、海底斜坡条件下工程地质层稳定性、半潜式钻井平台的锚固力以及不同底质条件下海底底流的冲蚀。推荐了实践有效的半经验计算公式,为海洋石油钻井平台井场工程地质条件的稳定评价提供参考。     

海上固定平台测波雷达比测试验研究

南海深水油气开发将成为我国海洋石油工业新的战略区域,掌握该区域的海洋动力环境对于海洋油气资源的开发具有重要意义.由于波浪浮标的安全性较差,容易丢失,利用浮标技术获取长时间序列的波浪参数非常困难.为验证海上固定平台测波雷达的观测性能,对安装于我国南海番禺30-1（简称PY30-1）油田的遥感实验设备及布放在该区域的波浪骑士测波浮标的比测试验进行了介绍,对所获得的波浪数据进行了分析,并得出结论.     

基于可靠性分析的海洋平台地震保险费率的计算

海上油气开发是投资大、风险大、收益大的风险型产业,因此作为海上油气开发的主要设施海洋平台的保险也越来越受到重视。本文以结构可靠性为基础,探讨了海洋平台地震保险费率的计算方法。     

400GF—3T型天然气发电机组在海洋平台上的应用

本文概述了４０００ＧＦ－３Ｔ天然气发电机组的原理结构、技术特性及其在海洋石油平台上的应用。利用天然气机组代替柴油机组有许多优点,将成为海上采油平台或陆上油气开发的主要动力。因此,４００ＧＦ－３Ｔ机组的应用和发展具有广阔的前景。     

东海边际油气田高效开发策略

东海边际油气田类型主要有低渗透气田、复杂断块气田、微构造气田和高凝原油油气田等.在分析东海边际油气田开发特点和难点的基础上,按照区域整合、统筹兼顾的原则,提出了坚持勘探开发一体化,建立低渗开发先导试验区,打造区域设施中心、组建区域管网、电网,简化平台功能实现标准化设计,依托已建/拟建平台滚动扩边,论证FPSO方案作为原油外输第二出路的边际油气田开发策略,力求突破边际油气田开发壁垒,实现边际油气田低成本高效开发.其开发经验和策略对其它海域类似边际油气田高效开发具有一定的借鉴意义.     

锦州25—1南油气田主电站的选型设计

主电站作为海洋石油开采平台最重要的核心组成，为整个平台提供动力来源，是保证平台能够正常运转的心脏器官。从机组类型、特点，以及相应的工作原理等几个方面对海洋石油开采平台上的主电站作了简要的描述；依据相关基础数据，结合锦州25—1南油气田的特点，对油气田进行了电负荷分析，得出油气田设计所需要的典型电负荷量以及相关的数据；通过对机组容量、负荷率、备用率、机组占用平台面积、机组重量等几个参数的比对，从往复式发动机电站机组和燃气透平机电站机组中优选出了主电站机组方案。通过对锦州25—1南油气田主电站方案优选的详细阐述，为海洋石油开采平台主电站的选型设计提供参考和借鉴。     

中国海洋交通运输业碳排放效率测度及影响因素分析

海洋交通运输业碳排放研究对制定行之有效的低碳海洋交通政策具有重要意义。本文首先对2006—2015年中国沿海11个省(区、市)的海洋交通运输业碳排放量进行估算,然后运用超效率SBM模型对碳排放效率进行测度,最后运用Tobit模型探究碳排放效率的影响因素。结果表明:①中国海洋交通运输业碳排放效率整体上处于低效率状态,且各省(区、市)间差异明显,但差异正在逐渐缩小。②2006—2015年沿海各省(区、市)市海洋交通运输业碳排放效率变动呈现出“M”形波动上升趋势。③将各省(区、市)海洋交通运输业碳排放效率水平划分为不同类型,其中上海和天津属于高效率型,河北属于中效率型,其余省(区、市)市属于低效率型。④货运距离和能源结构对海洋交通运输业碳排放效率具有显著的正向作用,而能源强度对其具有显著的负向作用。