给二氧化碳技术定“框框”

　　文·本报记者 李 禾

　　把二氧化碳“抓住”并封存起来，是减少温室气体排放的有效措施之一。目前我国已规划了12个二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)示范项目，部分示范项目已达到百万吨规模。这项规模化减排技术对环境会产生哪些风险？如何采取防范措施？权威部门给出了答案。

　　《二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术指南（试行）》（以下简称《指南》）历时3年多编制而成，作为发展中国家第一个CCUS环境风险评估技术文件，于7月1日起实施。

　　CCUS示范项目能力已达百万吨规模

　　二氧化碳捕集与封存是指将二氧化碳从工业或相关能源产业的排放源中分离出来，输送并封存在地质构造中，长期与大气隔绝的过程。二氧化碳捕集、利用与封存是在二氧化碳捕集与封存基础上增加了二氧化碳利用，该利用包括化工利用、生物利用和地质利用三大类。

　　“近10年来，CCUS技术已被证明可行并在世界各地得到了利用。”中国科学院武汉岩土力学研究所研究员李琦说，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第五次综合评估报告中指出，如果没有CCUS，绝大多数气候模式都不能实现减排目标。更关键的是，没有CCUS，减排成本将会成倍增加，估计增幅平均高达138%。据全球碳捕集与封存研究院估计，到2020年时，全球一共将有30多个运行中的大型CCUS项目。

　　近年来我国CCUS示范项目发展很快。从项目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。其中，吉林油田、神华集团、胜利油田和延长油田等都开展了CCUS技术的示范，特别是神华集团鄂尔多斯咸水层封存项目成为亚洲第一个全流程CCS项目。部分示范项目的二氧化碳捕集、利用与封存能力已达到百万吨规模。

　　我国发布的《国家“十二五”科学和技术发展规划》《中国应对气候变化科技专项行动》和《国家应对气候变化规划》等均将CCUS列为重点支持、集中攻关和示范技术。“尽管CCUS 技术二氧化碳减排效果非常显著，但环境安全性存在很大不确定性。”环境保护部环境规划院高级工程师张战胜说。

　　于是，环境保护部科技标准司组织环保部环境规划院、中国科学院武汉岩土力学研究所、环保部环境工程评估中心、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心等单位开展了《指南》编制工作。

　　“我国以化石燃料为主体的能源结构、巨大二氧化碳地质利用与封存潜力，也决定了CCUS技术在我国发展前景十分广阔。”张战胜说，但是相对一般的建设项目，CCUS具有二氧化碳属性难以确定、技术成熟度不高、地质条件复杂、封存时期长、流程长等特点，现行的环境影响评价技术导则和建设项目环境风险评价技术导则难以直接套用。《指南》的出台，可以指导我国CCUS项目采取合理的环境风险评估与管理方法，避免以往过高地估计风险而带来设计上的保守，或过低估计风险从而未能有效防范潜在巨大环境风险等问题。

　　确定每一种环境受体的风险水平

　　《指南》明确了二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估的流程，提出了环境风险防范措施和环境风险事件的应急措施等。

　　中国地质调查局水文地质环境地质调查中心研究员张森琦说，CCUS工程在捕集、运输、地质利用与封存等环节，主要的风险是二氧化碳或其他物质泄漏。如果注入的二氧化碳泄漏到浅层含水层，会造成水质偏酸，加速溶解地层中的碳酸盐矿物质，释放出铁、锰等金属元素和其他有机物质。如果二氧化碳突破水力圈闭，会造成土壤酸化，降低土壤氮素及钾含量等；高浓度二氧化碳气体取代土壤中原有的氧气，造成植物根系缺氧减产，土壤小动物和微生物群落发生改变。当二氧化碳进入大气等环境中，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。

　　于是《指南》规定，针对土壤、地下水、地表水、环境空气中的每一种受体，均需按照环境风险矩阵法确定风险水平，以其中风险级别最高的作为环境风险水平评估的最终结论。环境风险水平评估为中等风险水平及以上的项目，其环境风险水平为“不可接受”，应进行详细地系统诊断，通过一些风险管理措施，降低风险概率与后果，促使风险达到中等环境风险水平以下。

　　张战胜说，《指南》通过指导项目在识别环境风险源、风险受体基础上，开展环境风险评估和风险管理工作。有助于项目运行方提高对CCUS 环境风险的认识，强化环境风险管理；也有助于政府部门开展有针对性的环境监管，有效降低、控制全过程可能出现的各类环境风险，提高环境安全性。

　　资料显示，我国已规划了12个CCUS示范项目，涉及发电、煤化工、天然气生产等产业。

　　环保部环境工程评估中心研究员陈帆说，从已实施项目情况看，吉林油田和神华鄂尔多斯两个示范项目分别开展了环境影响评价，并由所在省环保主管部门组织专家论证和备案，但由于当时国内缺乏有针对性的专项技术规范，因此，两项目采用的评价方法、评价重点不尽相同。“随着示范项目逐步开展，各级环保部门应加强对CCUS项目的环境管理。对已建设的示范项目，督促建设单位按照《指南》要求开展环境风险评估，并根据评估结果进一步完善相关设计和风险防控措施；新立项的示范项目，参照《指南》加强项目环境风险评估，将其环境风险可接受水平作为项目审批、核准的重要内容。”

　　不同类型CCUS风险核算尚需开展

　　对于《指南》，陈帆认为还存在一些问题。比如二氧化碳在捕集、运输、地质利用与封存各环节泄漏情况及其扩散条件复杂，可能受影响的环境受体更为复杂，《指南》只给出了界定环境风险评估空间范围的要求，如评估为中等风险和高风险等，还需进一步给出界定的技术方法；《指南》推荐定性方法来界定环境风险的可能性、泄漏事故对环境风险受体影响程度，没有给出二氧化碳泄漏量的核算方法，无法指导对泄漏引发的环境影响进行定量预测和评价，使环境风险评估结论或多或少会受技术人员主观认识、知识水平等影响，进而影响项目决策和管理；从源头预防规划，以及建设项目实施对人群健康的不利影响，是CCUS项目环境风险评估的重要内容，《指南》在此方面还有待完善。

　　“上述问题需要多学科的深入研究才能逐步解决。”陈帆建议，尽快部署和开展不同类型二氧化碳捕集技术、地质利用与封存技术风险源强核算方法、风险受体识别技术研究，超高二氧化碳浓度对生态环境影响阈值研究，以及人群健康环境影响评价技术方法和风险程度判别标准研究等，并随着技术研究的不断深化，适时修订和完善《指南》，以引导我国CCUS健康发展和技术创新。

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