温室气体“关”好了没？武汉科学家“听诊器”诊一诊

根据上月出炉的《2017年中国气候公 》，全球气候变暖过程仍在持续。人类排放二氧化碳气体的速度，已经远远大于地球上植物吸收二氧化碳的速度。通过大量种树吸收多余的二氧化碳是指不上了。为兑现巴黎气候协定对全球减排的承诺，负责任的大国，须采取更严格的减排措施。

“科学家将二氧化碳注入地下并长期封存于1000米至3000米深的地层中，这些地层可以是咸水层、枯竭油气储层和不可开采煤层。这一技术已作为前沿技术列入我国中长期科技发展规划”，中科院武汉岩土所岩土力学与工程国家重点实验室研究员李琦说。

中国内蒙古的鄂尔多斯腹地深处，正在探索亚洲首个大规模、全流程的陆上咸水层二氧化碳永久封存示范工程。李琦和他的团队4年前进驻，为该工程装备我国自主研发的“地下流体保真取样监测系统”，通过向地下的水和气这两种“流体”取样，观测地下水和土壤气的变化，来监控二氧化碳是否泄漏，相当于为这一大型工程装了“听诊器”。

封存温室气体，主要的风险是二氧化碳或其他物质泄漏。曾有中国地质调查局的水 专家介绍，二氧化碳泄漏，可能会造成浅层水水质偏酸、土壤酸化，严重者造成植物根系缺氧减产，进而使土壤微生物群落发生改变。如果泄漏进入大气等环境中，一旦空气中二氧化碳浓度大于7%时，会立刻危害到人们的生活和健康。

“这就需要长期监测”，李琦介绍，从“二氧化碳捕集、利用与封存”示范项目的数量和封存规模来看，我国已成为继美国之后的第二大国家。但在取样监测的科学前沿领域，尤其是向地下的水、气取样，中国长期以采购国外产品为主，自主研发薄弱。中科院武汉岩土所该设备填补了这一空白，并从跟跑到并跑。可不依赖电源、而是利用高压氮气作为取样动力源来“听诊”。如在鄂尔多斯，武汉岩土所科学家们定期在现场采集地下水、土壤气样品并分析，保障了示范工程的安全运行。团队正在研发的第三代装备，能测量地下水位、PH值、电导率、温度、压力等各种参数，实时监测，最深可用于地下2000米。

李琦介绍，应对全球气候变暖，中国义不容辞，前沿科技必须先行。未来，核废物的地质封存，各种污染场地的评价、监测和治理，或是对地下油、气、水资源的开发等，都离不开对地下流体（液体和气体）的取样、分析和控制。这项地下取样监测技术，大有可为，市场需求强劲。