潘 颖，赵晓红，王文科，邓红章，韩 枫，罗平平，杨雨萌，张 徽

（1.长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室，陕西 西安 710054；2.长安大学建筑工程学院，陕西 西安 710061；3.中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，河北 保定 071051）

环境中的CO2与全球气候变化、植物生长发育及人类健康安全息息相关，研究CO2的减排技术如地质碳储存（GCS）及CO2对生态环境的影响至关重要。在地震、火山爆发和采矿等干扰下，GCS可能会发生泄漏，高浓度CO2通过裂缝、地质断层或注水井向上移动并逃逸到地表环境中[1]。因此，CO2对地下水、土壤、植被、大气等环境的影响及其监测技术[2−5]备受关注。

过量的CO2对地下水可能会造成一系列影响，包括pH值降低[6−8]，某些离子（如镉、镁、铅、砷、锌等）浓度发生变化[9]，水体氧化还原电位的变化可能引发某些化学反应及改变一些污染物的生物活性[9−12]。有文献研究CO2渗流对土壤化学的影响，揭示了pH值、辉石、钠长石、石英等矿物，CaO、MgO、Fe2O3、Mn3O4等氧化物以及Mg、K、Ba、Al、Cr、Fe、Mn、Pb、Co等金属元素浓度的下降趋势[13−14]。

另外，大量研究关注了高浓度CO2对生态系统和表生植被的影响。CO2浓度升高会影响土壤酶、土壤呼吸、根系分泌物、微生物活性和群落结构[15−18]。Kruger等[19]研究了德国Leacher See天然陆地CO2排放口的植被和微生物种群，发现双子叶植物比单子叶植物对CO2注入更为敏感。有研究考察了自然产生的CO2对植物生长的影响，发现植株高度和CO2浓度之间存在很强的负相关[20]。此外，CO2浓度升高会对植物的光合作用、根呼吸和植物发育产生不利影响[21−22]。在诺丁汉大学校区的ASGARD（Artificial Soil Gasassing Response Detection）基地进行的类似研究表明：种子萌发率、生长响应与CO2浓度呈负相关关系[23]。……