高浓度CO₂泄露对土壤物理化学性质的影响分析

齐博 薛瑛科

【摘要】CO₂捕集与封存技术（CCS技术）被认为是对CO₂削减最有前景的方法之一，但是该项技术却存在着CO₂大范围泄露的风险，本篇文章主要讨论了对于CO₂泄露对于土壤物理化学性质的影响。结果表明不同浓度的CO₂对于不同农作物生长的土壤具有显著的影响。

【关键词】CO₂泄露；土壤离子；土壤肥力；土壤粒径

引言

由于多种原因引起地球大气中的温室气体含量急速增加，尤其是CO₂浓度已经从原先的280ppm快速上升到380ppm。随着全球温室效应的不断加剧，许多企业开始采取措施削减CO₂的排放量，CCS技术被认为是最有效的削减CO₂的方法之一。CCS技术包括三个主要过程，分别为：CO₂的捕集、运输以及封存。现在有很多关于CCS技术的研究，但是很少有关于高浓度CO₂泄露对生态环境影响的报道。土壤是生态环境的基础要素，土壤的变化会引起其他生态要素的变化。CO₂的地理封存是实验研究以及项目实施的主要方式，如果CO₂泄露到地表，首先影响到的是土壤的物理化学性质，其他的因素也会受到影响，尤其是对农作物的影响

目前国内外关于这方面的研究，从研究对象上来说主要集中在土壤肥力、重金属、腐殖质方面；从研究区间上看普遍基于全球变暖的尺度，浓度范围在300到700ppm。土壤是地球表面陆生生态系统中最大的碳库，土壤碳总储量约在1300-2000Pg（碳循环的单位，十亿吨）之间，是陆地植物碳库500-600Pg的2-3倍，是全球大气碳库750Pg的2倍多。同时土壤也是陆地生态系统生物循环和地球生物化学循环过程的重要介质，因此土壤对环境中CO₂浓度变化的响应研究极为重要。……