CO2地质处置研究进展

减少CO2向大气排放的一个主要的方法是将其隔离在地下深部,即CO2地质处置.CO2地质处置的方法主要包括:含水层处置,海洋处置,利用CO2开采油气以及煤层甲烷气体等.含水层处置有三种机制:(1)水力学方法;(2)溶解的方法;(3)矿物处置.CO2地质处置是可行的技术方法,在实际中已有了应用.在难以获得复杂的深部含水层环境的情况下,地球化学数值模拟方法在评价地质处置CO2可行性上具有重要的作用.     

温室性气体地质处置研究进展及其问题

温室性气体地质处置的机理有3个:①将深部含水地层作为容器封闭CO2;②含水(油)介质,即岩石矿物与CO2发生化学反应而消耗掉CO2,使CO2长期安全保存于地下介质中;③在低渗透含水层中,CO2的运移与滞留时间较长,属于水力学控制CO2的机制.尽管CO2的地质处置存在费用和安全稳定性问题,但国际上已开展的研究表明,地质处置温室性气体是人类积极解决全球环境问题极具前景的方法之一.     

岩溶发育对温室气体CO2的调节能力研究

温室效应是当今世界上许多国家及其政府关注的重要问题之一。从地质角度研究全球最大碳库－－碳酸盐岩在其岩溶发育过程中对温室气体ＣＯ２的调节能力,从而为更全面,定量地考察温室气体ＣＯ２循环提供新思路及依据。     

封存二氧化碳能否有助于减排温室气体

引言 化石燃料供应全世界能源的75％～80％,占全球CO2排放量的四分之三。依照预测,如果人类不采取具体措施,把人为影响气候减小到最低限度,那么化石燃料燃烧排放CO2的规模在21世纪将会扩大。由此产生的后果,即全球气温上升1．4～5．8℃,气候变化和自然灾害数量的增加,会对后代产生不利的影响。     

煤层处置CO2的二元气-固耦合数值模拟

利用不可开采煤层处置二氧化碳可以有效控制温室气体的排放量并可驱动和增加煤层气资源的开采量。二氧化碳注入煤层处置后引入一个复杂的CH4-CO2二元气体与煤体的气固耦合问题,耦合了二元气体竞争吸附、竞争扩散,气体渗流以及煤体变形过程。基于COMSOL Multiphysics建立了二元气固耦合的有限元数值模型,并应用数值模拟实验对二元气固耦合进行了机理分析。模拟结果表明,CO2注入煤层后不断驱替CH4,CH4组分明显减少;气体吸附引起的煤层膨胀量可以抵消部分有效应力引起的压缩变形,由于CH4-CO2二元气体较单一CH4引起的煤层吸附膨胀量大,二氧化碳注入煤层后可以缓解煤层的压缩变形;不同孔隙压力条件下,吸附膨胀与孔隙压力两者竞争作用引起的煤层净变形不同,而净变形也控制着煤层孔隙压力和渗流率的变化,煤层渗透整体呈现先降后升,模拟进行到4.66×107 s时煤层渗透率发生反弹。     

高放射性废物的地质处置问题

阐述了高放射性废物处置库选址的一般要求和适合这种废物处置的几种岩层。     

徐州地区深部不可采煤层CO_2地质处置潜力分析

地下储存是降低大气中CO2含量以缓解温室效应的有效措施之一。在我国,深部不可开采煤层处置CO2显示出巨大的潜力。选择了徐州马庄煤矿的气煤做煤样,并对其进行等温吸附实验。结果表明,在相同条件(压力、温度、煤阶等)下煤对CO2的吸附量明显高于对CH4的吸附量,两者比值在2.68~3.26;吸附过程中,随着压力的升高,CO2/CH4的吸附量比值逐渐降低;CO2在含煤水中的离子反应所达到平衡的时间约为120 d。从而认为,徐州地区煤层在深度和位置适宜的情况下可以作为CO2地质处置的有利场所。     

我国高放废物地质处置库场址筛选总体技术思路探讨

综合对比瑞典、加拿大、芬兰和美国等国高放废物地质处置库场址筛选技术思路,分析国外高放废物地质处置库场址筛选过程中取得的经验、教训,总结了我国处置库选址工作取得的成果和存在的问题。在综合研究基础上,分析提出我国高放废物地质处置库场址筛选总体技术思路,包括应遵循的原则、工作范围、目标和总体技术步骤等,以利于今后处置库选址工作更系统、规范和统一。     

高放废物地质处置库的特点及其结构型式

总结了高放废物地质处置库在系统组成、经费投入、时间跨度、功能要求、评价目标、作用营力、影响范围、工程数量、工程布局、工程逆转和社会影响等方面有别于一般深部岩石地下工程的特点.以美国、瑞典、日本、比利时、法国的处置库概念设计为例,介绍了各国处置库的结构型式,比较了其异同点,并对我国的处置库概念设计提出了初步建议.     

松辽盆地咸含水层埋存CO2储存容量初步估算

沉积盆地深部存在体积巨大的咸含水层,是很好的埋存CO2的地质储体。可靠合理的估计CO2储存容量是选择场址的重要前提。目前国际上较为通用的评价CO2储存容量是金字塔评价方法。松辽盆地咸含水层岩性以白垩系的嫩江组砂岩和青山口组砂岩为主,空隙发育较好,盖层连续完整且封闭良好,决定了其可以作为储存CO2的地质储体。以松辽盆地为实例,估算了咸含水层CO2理论储存容量大约为6916Gt。     

苏南地区地热资源研究

在充分收集区域地质，水文于质，物化探及地热资料的基础上，分析了苏南地区地下热水的形成和赋存的背景，条件，规律及特征，并进行地下热水的划分与预测，为进一步的研究，勘察，开发提供的依据。     

苏北盆地油田封存二氧化碳潜力初探

油田二氧化碳封存是减少温室气体排放量最有效的途径之一,油藏中封存CO2 主要有构造地层储存、束缚气储存、 溶解储存和矿化储存等四种方式,CO2 在油藏中的地质储存容量采用国际上通用的资源储量金字塔理论来进行潜力评价。 本文通过分析油田CO2 封存机理,结合江苏省苏北盆地的地质和构造条件,对苏北盆地油田进行CO2 封存潜力研究。苏北 盆地油田多为低渗透和含水油藏,在储存CO2 的潜力上,东台坳陷优于盐阜坳陷,次级单元中又以高邮凹陷、金湖凹陷封 存CO2 潜力最大,一系列小型构造单元比较适合于CO2 封存,并有利于后期的保存。在封盖能力上,苏北盆地在垂向上有 明显的两分性,下部上白垩系和古新统盖层相对上部始新统盖层对CO2 封盖性更好。估算得到苏北盆地油田埋存CO2 的理 论储存容量为1.5054×108 t,有效储存容量为0.0828×108 t~0.4421×108 t,表明苏北油田封存CO2 的潜力较大。     

江苏省突发性地质灾害气象预警研究

根据多年来地质环境以及地质灾害调查研究和工作实践,文章充分研究突发性地质灾害孕育的地质环境条件、地质灾害发育分布、人类活动以及气象因素之间的关系,通过计算滑坡灾害“潜势度”、“发育度”、“易发度”和建立临界降雨量预警判据,采用GIS技术与数学模型整合的空间分析方法,实现了江苏省汛期突发性地质灾害气象预警,2004年和2005年汛期实践结果表明,效果较好。     

江苏省地质遗迹保护区划研究初探与保护建议

基于地质遗迹资源价值和开发利用条件两方面因素,构建了地质遗迹综合评价体系。遵循地域性、点面结合、保护与开发结合等原则,提出了以地质遗迹分布区划分区为评价单元,综合考虑地质遗迹评价与空间分布特征的地质遗迹保护区划方法。结合保护区划结果,对江苏省地质遗迹保护工作提出了四方面的建议。     

江苏省煤炭资源及其找矿潜力分析

江苏省煤炭资源较少，远不能满足经济发展的需要。在分析煤炭地质和资源特征的基础上，对煤炭资源的找矿潜力进行了分析，提出了矿区外围和深部、推覆体下和苏鲁豫皖交界处的空白区找煤的设想。     

青海省土壤有机碳储量估算及其源汇因素分析

收集了青海省第二次土壤普查资料的2 856个土壤统计剖面数据,计算了20世纪80年代青海省土壤0～20 cm和0～65 cm深度的土壤有机碳密度,根据1∶400万数字化土壤类型图,统计了不同类型土壤的土壤有机碳储量。结合本研究采集的105个表层土壤数据,估算了青海省典型地区土壤有机碳近30年来的年均变化量。研究建立了土壤有机碳含量与温度、降雨等气候因子的关系方程,根据青海省土地利用现状估算了不同时期土地利用方式变化对青海省土壤碳源汇转化的影响。结果显示:(1)0～20 cm表土层SOCD20加权平均值为4.509 kg/m2,其值在各类型土壤间差异较为显著,SOCR20为2.953 Pg;0～65 cm的SOCD65加权平均值为13.597 kg/m2,SOCR65为8.904 Pg。由于受气候、土壤类型、植被类型、海拔等因素的影响,青海省土壤有机碳密度的分布呈现自东南向西北递减的带状分布特征;(2)近30年来青海省有机碳含量明显下降;(3)根据气象站的资料,分析了近50年来的年均气温变化趋势,预测在全球变暖背景下青藏高原土壤将表现出碳源效应,而研究区愈加明显的人类活动影响、大面积草地退化等土地利用方式改变也是造成土壤碳释放的主要原因之一。     

皖南南山钨钼多金属矿地质特征及控矿因素

南山钨钼多金属矿是皖南近年来的找矿成果之一。矿体主要赋存于岭脚黑云母花岗闪长岩体北、南部变质接触带内的寒武系杨柳岗组和震旦系兰田组地层内。矿床的形成得益于岭脚岩体的侵入,促使钨、钼等元素大量进入热水溶液,形成含矿流体,同时伴随着北东向断裂的活动,矿液得以运移至由成分复杂的碳酸盐岩矽卡岩化形成的角岩类中富集成矿。南山钨钼矿床是岭脚岩体的侵入作用、热液蚀变作用、围岩条件、热液运移和区域构造活动等因素综合作用的结果,是受一定层位控制的接触变质-中高温热液充填交代型矿床。本文中,笔者通过对南山钨钼矿床地质特征及控矿因素和矿化富集规律的分析,总结了区域上寻找该类矿床的找矿标志,为皖南地区进一步的地质找矿提供实践经验和理论依据。     

青南退化高寒草甸植被土壤固碳潜力

青南与青北高寒草甸植被、 土壤、 气候类型相似, 地植被、 土壤碳密度可比性强. 研究表明, 青南高寒草甸植被退化严重, 植被和土壤碳密度随退化程度的加剧而降低, 轻度、 中度、 重度和极度退化植被碳密度分别为921.281、 809.998、 237.974 gC·m^-2和75.972 gC·m^-2, 0~40 cm土壤碳密度分别为16.760、 16.145、 14.360 gC·m^-2和12.945 kgC·m^-2. 在青北未退化草甸植被和0~40 cm层次土壤碳密度分别为1 149.327 gC·m^-2和20.305 kgC·m^-2. 相对青北高寒草甸植被类型而言, 青南高寒草甸轻度、 中度、 重度、 极度退化的植被固碳密度分别增加228.046、 339.329、 911.354 gC·m^-2和1073.355 gC·m^-2, 而对应0~40 cm层次土壤固碳密度可分别增加3.545、 4.160、 5.946 gC·m^-2和7.359 kgC·m^-2. 以青南当地未退化草地而言, 轻度、 中度、 重度和极度退化的高寒草甸0~20 cm层次土壤固碳密度可达1.694、 2.087、 3.537 kgC·m^-2和4.282 kgC·m^-2, 表现出较大的固碳潜力.     

厚层基材喷射技术在苏南岩质边坡治理中的应用

通过厚层基材喷射技术在苏南地区岩质边坡治理中的实际应用,介绍其施工技术及流程,对其关键技术进行了探讨。