自然资源部南海局联合集美大学和中海油北京研究中心开展全国首个二氧化碳海底封存现场监测技术研究

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图1CO2封存的工程示意图

研究背景：
. g4 r2 e. T. O# U4 P3 V- n当前全球变暖、气候变化带来的负面效应日益加剧，相关影响将从社会、经济、粮食安全扩展至包括地球生存环境在内的多个领域，采取有效的碳中和措施已成为紧迫的全球性任务。离岸碳捕集、利用与封存（CCUS）技术是指从沿海或近海大型碳排放源捕集CO2，加压并运输至离岸封存平台后注入海底地质储层，实现CO2与大气永久隔离或利用其生产价值产品的过程。
近年来，我国在南海北部和渤海湾等海区逐步形成离岸CCUS产业集群，助力沿海地区的低碳经济可持续发展。2023年，中国海洋石油集团有限公司在南海北部的“恩平”油田启动了我国首个离岸CCUS项目，每年将约3×105t CO2注入至海底800至3500米深的咸水层，有效推进了CO2减排工作，助力国家实现碳中和目标。随着油井CO2的回注封存，亟需针对其可能存在的CO2泄漏以及对海洋生态环境的影响进行全面监测评估（图1）。
  b' t" @0 P. @8 d& }# n/ S研究成果：
' v+ Z  p5 G* s* ^! d自然资源部南海生态中心联合集美大学极地与海洋研究院和中海油北京研究中心在南海北部文昌和恩平油田附近海域开展多个碳酸盐体系的联合调查航次，旨在明确油田开采活动对海水碳酸盐体系的影响，掌握油田区域海水背景值。研究结果表明，海上石油开采活动对海表碳酸盐体系影响可忽略不计（图2，亮点1），油田区域碳酸盐体系的时空变化特征主要受到自然过程控制，包括水体混合、碳酸钙沉淀、生物过程以及海表面温度变化。该研究确立了南海北部油田区碳酸盐体系的评估基准，并针对碳酸盐系统快速变化的现象提出了进一步的观测建议，为未来评估离岸CCUS项目对海洋生态环境的潜在影响提供了宝贵的基础背景数据（亮点2）。相关成果于近期发表在国际环境科学研究领域权威刊物《Science of the Total Environment》 (IF=9.80)。
! p  Q3 {! I. m研究团队：
4 m& _( {" ~$ J7 S& l( f9 L5 n研究团队由自然资源部南海生态中心、集美大学极地与海洋研究院和中海油北京研究中心组成。自然资源部南海生态中心邓伟高级工程师和集美大学极地与海洋研究院杨威博士为论文共同第一作者，自然资源部南海生态中心卢楚谦正高级工程师和集美大学祁第教授为论文的共同通讯作者。该项工作得到了国家重点研发计划（基金号：2023YFC3108102）、福建省教育厅-海洋经济政产学研联盟（基金号：FOCAL2023-0101）、南沙群岛珊瑚礁生态系统国家观测研究站开放基金（基金号：NSICR23201）及海洋负排放国际大科学计划（简称ONCE计划）的支持。
论文来源：
. I; t/ v- Q( I( J; c3 `. FDeng, W., Yang, W., Tang, H., Zhang, M., Li, S., Wu, Y., ... & Qi, D. (2024). Dynamics of the surface carbonate system in oil fields with a high concentration of wells on the northwestern South China Sea shelf. Science of The Total Environment, 170261.
论文链接：
! G, d) G" F1 P; f+ H3 [; O  G  E) Hhttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969724003966

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7 s( ^  K. k8 r7 P9 B1 w图2南海西北部油田区域表层pCO2调控机制示意图。海表pCO2的分布主要受珠江冲、碳酸钙沉淀等自然因素的共同影响，海上石油开采活动对海表碳酸盐体系影响可忽略不计。

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信息来源：集美大学极地与海洋研究院。