二氧化碳在土壤包气带中的运移规律及对环境影响研究

发布时间：2024-03-27 23:35

　　为保障CO2地质储存的安全性，需要开展一定的环境风险研究，本文在CO2地质储存可能发生泄露、CO2运移至近地表土壤的物理背景下，研究CO2气体在土壤的包气带运移过程和机理，并对其可能造成的影响做一定程度的分析。采用了物理模拟试验与数值模拟相结合的方法，利用一定浓度CO2从试验柱底部释放来模拟其在近地表的运移过程，通过测量土壤中的CO2浓度、温度、含水率、植物生长发育、土壤化学性质等指标，研究CO2在近地表运移特征，以及该过程对土壤组分和植物生长等所造成的影响。分析CO2的泄露可能对地表环境造成的危害，为推动CO2地质储存工程安全性的研究做贡献。研究得出了几个主要结论： (1)气体从土壤深层向上运动的过程中CO2浓度逐渐减小，到达地表时浓度为500¹700ppm，直至地表10cm时与大气中CO2浓度相等。土壤中的CO2浓度在经过一定时间后达到一个相对稳定的浓度，土壤-0.5m以上部分的CO2浓度较小，而更深部分的浓度大小接近CO2的输入浓度。 (2)CO2气体的逃逸速度主要控制了土壤中CO2分布的形态，试验条件下流量大于4L/min使得在-0.5m以下土壤中CO2浓...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景与意义
    1.2 二氧化碳捕获与储存技术
        1.2.1 二氧化碳地质储存原理简介
        1.2.2 国内外二氧化碳地质储存研究现状
        1.2.3 存在问题
    1.3 研究内容、方法及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 研究方法
第二章 二氧化碳在土壤包气带的运移机理
    2.1 二氧化碳的运动过程分析
        2.1.1 包气带气体运移
        2.1.2 二氧化碳地质储存的可能泄露情形与其运移状态
    2.2 影响二氧化碳运移的因素
第三章 二氧化碳逸散试验
    3.1 试验概况
    3.2 主要仪器设备
    3.3 试验内容
        3.3.1 试验方案
        3.3.2 测量指标
第四章 土壤包气带中二氧化碳运动规律与影响因素
    4.1 二氧化碳的时空变化规律
    4.2 影响土壤中二氧化碳分布的主要因素分析
        4.2.1 气体流速
        4.2.2 二氧化碳初始浓度
        4.2.3 温度
        4.2.4 土壤的水分含量
        4.2.5 其他
第五章 包气带二氧化碳气体运移的动力学
    5.1 概述
    5.2 运移模型
        5.2.1 控制方程
        5.2.2 参数与计算方法
        5.2.3 初始条件，边界条件与计算
        5.2.4 数学模型的验证
    5.3 试验模型分析
第六章 二氧化碳逃逸对地表环境的影响
    6.1 对地表空气的影响
    6.2 对土壤环境的影响
        6.2.1 土壤气体组分
        6.2.2 土壤温度
        6.2.3 土壤含水率
    6.4 对植物生长的影响
    6.5 对土壤PH的影响
    6.6 对土壤组分的影响
结论与建议
    结论
    建议
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3940664