张凤君,宋云鹏,钟 爽,2,樊 凯,李晨阳,2*,张志勇



微生物对scCO2-咸水-砂岩体系中矿物反应的影响

张凤君1,宋云鹏1,钟 爽1,2,樊 凯3,李晨阳1,2*,张志勇4

(1.吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室,吉林 长春 130021；2.吉林建筑大学松辽流域水环境教育部重点实验室,吉林 长春 130118；3.陕西省榆林市环境保护局,陕西 榆林 719000；4.吉林省松原市前郭县环境保护局,吉林 松原 138000)

利用Illumina MiSeq对scCO2-咸水-砂岩体系中微生物16S rRNA基因V3-V4区进行分析,探究高压反应釜体系中微生物对scCO2的响应及微生物对矿物反应的作用.结果显示,生物量受pH值影响较大,初始pH值为7.02,生物量11.02×106gene/mL,30d时pH值降至5.65,生物量降至0.26×106gene/mL;随着矿物溶蚀,90d时pH值增至5.87,生物量增至4.61×106gene/mL.群落结构中,(52.60%(30d), 55.34%(90d))与(46.89%(30d), 43.89%(90d))为优势菌门.在属水平,30,90d时,,与为优势菌属.产酸菌(,与)促进了长石与粘土溶蚀,咸水中K+,Na+,Ca2+,Mg2+,T-Fe浓度高于空白组;铁还原菌()提高了Fe(II)/Fe(III)比值;微生物膜对Ca2+､Mg2+､Fe2+具有吸附作用.SEM结果显示,微生物介导下先于空白组出现菱铁矿沉淀. scCO2-咸水-砂岩体系中适应菌能促进矿物溶蚀与碳酸盐矿物捕获.

超临界CO2；土著微生物；矿物溶蚀；矿物捕获

CO2地质封存(GCS)被视为可大规模减少温室气体排放的技术之一[1].GCS中,CO2常以超临界状态(scCO2)注入陆上深部咸水层、海底咸水层、枯竭油气田等储层中进行封存[2-3].据IPCC估算,全球CO2地质封存潜力至少为2000亿t,其中深部咸水层占封存总量92%以上[4],因此深部咸水层被视为理想储层[1,5].咸水层封存主要通过水动力捕获、溶解捕获、矿物捕获实现CO2有效储存[2,6].地球化学作用中,可逐渐生成方解石､菱……