杜尚海，苏小四，郑连阁

1.吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室，长春 130021

2.劳伦斯伯克利国家实验室地球科学部，美国 伯克利 94701

CO2泄漏停止后天然条件下浅层含水层的自我修复能力评价

杜尚海1，2，苏小四1，郑连阁2

1.吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室，长春 130021

2.劳伦斯伯克利国家实验室地球科学部，美国 伯克利 94701

由于盖层中可能存在未知断层和裂隙或被废弃井穿透，储存于深部地层的CO2会发生向上运移泄漏影响浅层地下水水质，在天然流场的作用下，受影响含水层在泄漏停止后，可能表现出一定的自我修复能力。以美国某野外试验场地为例，以TOUGHREACT软件为平台，模拟分析当CO2泄漏停止后含水层的自我修复能力。结果表明：CO2泄露进入含水层会降低地下水中的pH值，从而引起地下水中碳酸盐矿物（本次研究中为方解石矿物）的溶解发生；当泄漏停止后，在天然流场的作用下，地下水中pH值逐渐回升，说明天然条件下的含水层对pH值具有一定的自我修复能力，但在修复过程中，由于沿途方解石矿物的溶解，使得地下水中Ca的浓度值逐渐升高，研究区天然流场对地下水中的Ca修复效果不佳。

CO2泄漏；承压含水层；自我修复；方解石

0 引言

CO2地质储存（CO2geological storage，CGS）是减少CO2向大气中人为排放、缓解全球气候变化的主要措施之一［1］。由于盖层中可能存在未知断层和裂隙或被废弃井穿透，储存于深部地层的CO2会发生向上运移泄漏，可对浅层地下水水质产生影响［2－3］。

已有研究［4－5］表明，侵入的 CO2会降低水中pH值，改变水中矿物溶解／沉淀和吸附／解吸平衡的控制条件，进而影响浅层地下水中金属组分、有机物等迁移转化能力，并对浅层地下水水质产生潜在污染风险。……