湯沭成，林千果，王 昊，江紹靜，王維波，溫慶志，種 珊，張一梅，郭軍紅

(1.華北電力大學環(huán)境科學與工程學院，北京 102206；2.華北電力大學蘇州研究院，江蘇 蘇州 215123；3.陜西延長石油(集團)有限責任公司研究院，陜西 西安 710075；4.北京大學工學院，北京 100871；5.北京大學工程科學與新興技術高精尖創(chuàng)新中心，北京 100871；6.中國礦業(yè)大學(北京)煤炭資源與安全開采國家重點實驗室，北京 100083)

CO2驅油封存技術(CO2-Enhanced Oil Reco-very and storage,CO2-EOR storage)通過將CO2注入到地下油藏，在提高原油采收率獲取經(jīng)濟效益的同時，還可以將CO2進行封存，實現(xiàn)CO2減排的社會效益，因此該技術已成為降低CO2排放、減緩溫室效應最直接、有效的方式[1]。

我國鄂爾多斯盆地南部區(qū)域，油氣資源豐富，盆地內石油資源總量超過100億t，且該地區(qū)有大量低成本CO2，是開展CO2驅油封存最有利的地區(qū)之一。目前，延長石油和長慶石油都已在該地區(qū)開展了CO2-EOR and storage技術示范項目。然而，由于自然地層運動和石油開采過程中人為活動對封存體的構造圈閉及井筒完整性造成的影響，可能會發(fā)生小規(guī)模CO2泄漏的現(xiàn)象，特別是在CO2驅油封存的壓裂、注入及生產(chǎn)過程中，極易發(fā)生間隙性CO2泄漏。泄漏的CO2擴散進入土壤層后，會破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡，當達到一定程度時會對土壤表面植被和農(nóng)作物生長帶來不利的影響。因此，為了及時準確地預測和監(jiān)測土壤CO2泄漏及土壤環(huán)境變化情況，保障土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，同時保證CO2驅油封存項目的安全開展，國內外碳捕獲、利用與封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)項目(包括CO2驅油項目)基本上都開展了CO2泄漏土壤監(jiān)測研究。例如：國外的加拿大Weyburn項目[2]、澳大利亞CO2CRC Otway示范項目[3]、阿爾及利亞In Salah項目[4]、挪威Sleipner海上CCS項目[5]；國內的勝利油田CO2-EOR項目[6]、神華CO2咸水層封存項目[7]、吉林油田CO2驅油封存示范項目[8]、延長石油CO2-EOR示范工程項目[9-10]等。在土壤CO2泄漏監(jiān)測技術方面，主要包括利用非色散紅外氣體分析法(NDIR)對土壤氣中CO2濃度進行監(jiān)測[11]和利用流量累積室法對土壤氣中CO2流量進行監(jiān)測[12]，這兩種方法可以快速、直接地測量土壤氣中CO2含量的變化，并結合土壤氣多參數(shù)快速分析法，對土壤溫度、水分、pH值、電導率等進行監(jiān)測[13]，間接反映土壤CO2泄漏狀況。

以上CCUS項目都是基于項目所在地區(qū)的具體土壤特征和CO2泄漏土壤監(jiān)測需求，開展了包括土壤CO2通量、土壤CO2濃度、土壤環(huán)境指標在內的多參數(shù)土壤CO2泄漏監(jiān)測和研究。我國鄂爾多斯南部黃土塬地區(qū)，由于具有地形溝谷縱橫、土質松軟均一、土層垂直節(jié)理發(fā)育等地域性特征，使得該地區(qū)在開展CO2-EOR項目過程中發(fā)生CO2泄漏時，CO2空間運移和土壤環(huán)境指標變化上也呈現(xiàn)出明顯的地域性特征，之前的相關研究無法滿足該特征條件下CO2泄漏土壤監(jiān)測的需求，因此需要建立一套針對于黃土塬地區(qū)特點的全時空立體化多參數(shù)的CO2驅油封存泄漏土壤監(jiān)測體系。

1 CO2泄漏途徑及空間運移特征

1.1 CO2泄漏途徑

CO2注入地下儲層之后，會在構造圈閉、殘余氣圈閉、吸附圈閉、溶解圈閉、礦物圈閉等一系列圈閉作用下實現(xiàn)永久封存[14-15]。但如果長期受到自然地質構造和人為活動的影響，封存體可能會出現(xiàn)CO2逃逸通道，引起CO2泄漏的現(xiàn)象。目前主要的CO2泄漏途徑有3種[16]：①沿斷層、裂縫或斷裂帶泄漏；②通過井筒泄漏；③突破蓋層泄漏。與其他地區(qū)相比，黃土塬地區(qū)由于長期受到雨水沖刷作用，易形成溝谷縱橫、梁茆相間的地形地貌特點[17]，同時由于黃土塬地區(qū)土壤獨特的理化性質，使得在該地區(qū)開展CO2-EOR項目時，一旦發(fā)生CO2泄漏，將會呈現(xiàn)出非常特殊的空間運移特征，見圖1。

圖1 黃土塬地區(qū)CO2驅油封存泄漏途徑及遷移 擴散示意圖Fig.1 Schematic diagram of CO2 flooding storage leakage pathway and migration and diffusion in the loess tableland region

1.2 CO2空間運移特征

1.2.1 CO2泄漏在土壤中的空間運移特征

在CO2-EOR項目注入和生產(chǎn)過程中，CO2易通過井口發(fā)生泄漏甚至大規(guī)模氣竄，由于黃土塬地區(qū)起伏不平的地貌特征使得泄漏到地表的CO2難以擴散，并不斷向周圍地勢較低處運移累積，形成濃度很高的CO2聚集區(qū)，因此具有低地勢處易聚集、濃度高的特征。在土壤層內，由于黃土塬地區(qū)土壤孔隙度可高達50%[18]且滲水性高，CO2泄漏進入土壤后造成的土壤酸化現(xiàn)象較為嚴重，加劇了對井筒壁的腐蝕程度和面積，更容易造成井筒完整性不足，導致CO2易通過井壁破損、裂縫處向四周發(fā)生橫向側漏。同時，由于黃土塬地區(qū)土質松軟、均一性好，水平方向上的遷移阻力較為平均，使得CO2泄漏速度、強度等與遷移距離近似呈線性關系，CO2擴散相對均勻，因此CO2泄漏在橫向上具有線性和多向性的運移特征。

1.2.2 CO2泄漏縱向運移特征

黃土塬地區(qū)CO2泄漏在縱向上的運移特征主要歸結于黃土的垂直節(jié)理發(fā)育，使得土壤在縱向上的滲透率非常高，與其他地區(qū)相比，該地區(qū)CO2發(fā)生泄漏后垂直方向上的阻力很小，遷移速率很大，當封存體中的CO2突破蓋層發(fā)生泄漏時，更容易上移進入深部土壤層并擴散遷移，而通過井壁側漏等方式泄漏的CO2量足夠大時甚至會沿井壁與土壤之間的縫隙上移到達淺層土壤，因此深層土壤和井筒周圍土壤是重點監(jiān)測區(qū)域；相對地，泄漏進入大氣、淺層土壤中的CO2也會通過重力、濕沉降等方式“自上而下”出現(xiàn)反滲現(xiàn)象，尤其在夏季降雨量大時，地勢低洼處CO2和雨水不斷累積，部分CO2溶于水后易形成“優(yōu)先流”在縱向上快速下滲，甚至會影響到深層土壤環(huán)境[19]。因此，與其他地區(qū)相比，黃土塬地區(qū)土壤CO2泄漏在縱向上的泄漏面積更大、運移速度更快，同時具有“雙向性”的運移特征。

2 土壤主要環(huán)境指標變化及時間響應特征

2.1 土壤主要環(huán)境指標的變化規(guī)律

2.1.1 土壤氣體組分

CO2大量泄漏進入土壤后，使土壤中CO2含量不斷上升并很快達到最大值，大量的CO2會置換土壤中的O2，導致O2含量不斷減少，改變土壤原生環(huán)境的氣體組分[20]，造成土壤中CO2濃度和通量增加。尤其在黃土塬地區(qū)，由于土壤土質松軟均一、孔隙度高，CO2泄漏在土壤中的水平遷移速度及強度比其他地區(qū)更高，而且由于黃土獨特的垂直節(jié)理發(fā)育，CO2泄漏在垂直方向土壤中CO2濃度和通量單位時間內增量更快，有明顯的“縱向高速泄漏”特征。因此，可以將土壤中CO2濃度和通量作為黃土塬地區(qū)CO2泄漏土壤監(jiān)測的長期重點監(jiān)測指標之一。

2.1.2 土壤含水率

黃土塬地區(qū)土壤含水率主要受降雨的影響，不同季節(jié)氣候條件下土壤含水率存在很大的差異，且由于黃土塬地區(qū)土壤孔隙度高、滲透性好，CO2不容易在土壤孔隙中造成氣封而阻止雨水的入滲，因此相對于其他地區(qū)，黃土塬地區(qū)土壤含水率難以作為長期穩(wěn)定的CO2泄漏監(jiān)測指標，尤其是淺層土壤含水率，其受人為活動、自然氣候、植物根系等因素的影響巨大，水分變化明顯，難以反映CO2泄漏的狀況，但相對地，黃土塬地區(qū)水分易向下滲透，深層土壤含水率高且較為穩(wěn)定[21]。隨著CO2不斷泄漏進入土壤后，一方面其與土壤中的水分發(fā)生反應生產(chǎn)碳酸，另一方面其不斷占據(jù)土壤孔隙使得土壤總孔隙度降低、吸水能力減弱，進而降低了土壤整體含水率，這一現(xiàn)象在含水率高的深層土壤中更為凸顯。因此，可以將深層土壤含水率作為反映黃土塬地區(qū)CO2泄漏土壤監(jiān)測的重點監(jiān)測指標之一。

2.1.3 土壤pH值

CO2泄漏后，部分氣體會溶解在水體中并滲入土壤層，由于CO2溶于水后形成酸性物質，會引起土壤酸化，pH值下降，這一特征在土壤含水率大以及CO2泄漏速度高時變化更明顯。黃土塬地區(qū)發(fā)生CO2泄漏時土壤pH值的變化趨勢與土壤含水率類似，即夏季時波動大、變化明顯，冬季時變化小、相對穩(wěn)定，春秋季節(jié)總體趨于平緩。因此，可以在夏季時將土壤pH值作為黃土塬地區(qū)CO2泄漏土壤監(jiān)測的重點監(jiān)測指標之一。

2.1.4 土壤有機碳含量

隨著土壤溫度的升高，土壤有機碳分解速度加快，其含量不斷減少，且發(fā)生CO2泄漏后，土壤有機碳含量下降速度更快，趨勢更加明顯。有研究顯示，隨著CO2泄漏時間的不斷增長，土壤有機碳含量在12 h和48 h時夏季分別下降了3.8%和12.7%，秋季時分別下降了2.1%和6.9%[22]，冬、春季節(jié)由于氣溫較低，其變化不明顯。因此，黃土塬地區(qū)土壤有機碳含量具有“夏秋變化大、冬春變化小”的特征，在夏季時可以將土壤有機碳含量作為黃土塬地區(qū)CO2泄漏土壤監(jiān)測的重點監(jiān)測指標之一。

2.1.5 土壤電導率

在土壤電導率方面，受CO2泄漏的影響非常小，主要取決于土壤中主要鹽分離子的含量，如土壤鹽分、土壤水分、土壤質地結構和土壤孔隙率等都是影響土壤電導率的重要因素。土壤含水率在15%～30%之間時，土壤電導率受CO2泄漏的影響非常明顯[23]，且兩者間近似為線性關系，但土壤含水率過低或過高時土壤電導率基本不受CO2泄漏的影響。黃土塬地區(qū)3～10 m處的土壤年平均含水率一般在19%左右[24]，故黃土塬地區(qū)土壤電導率受CO2泄漏的影響具有明顯的季節(jié)性和層位性特征。因此，可以在土壤含水率適宜的季節(jié)及層位將土壤電導率作為黃土塬地區(qū)CO2泄漏土壤監(jiān)測的重點監(jiān)測指標之一，而在土壤含水率不適宜的季節(jié)及層位適當降低土壤電導率的監(jiān)測頻率。

2.2 土壤主要環(huán)境指標時間響應特征

當在黃土塬地區(qū)開展CO2驅油封存項目過程中發(fā)生CO2泄漏時，可以將CO2泄漏看成是向外部環(huán)境中提供CO2的過程,在這一過程中CO2可以被視為“供體”，即向外部環(huán)境輸送CO2，并將CO2泄漏時間的長短作為“內部”時間尺度；相應地，接收CO2源的外部環(huán)境稱為“受體”，如本研究中將土壤環(huán)境的季節(jié)性變化作為“外部”時間尺度，而土壤環(huán)境指標時間響應特征主要指土壤環(huán)境指標隨CO2泄漏時間長短和氣候變化所呈現(xiàn)出的變化趨勢和敏感性，故可以從“內部”和“外部”兩個時間尺度進行綜合探究。

(1) 內部時間響應特征：在CO2泄漏過程中，CO2泄漏時間的長短對土壤環(huán)境指標有非常明顯的影響，見表1。相比于其他地區(qū)，黃土塬地區(qū)土壤孔隙度大、滲透性高，在相同泄漏時間條件下，CO2泄漏量更多，土壤環(huán)境指標變化更明顯，總體上這些土壤環(huán)境指標隨著CO2泄漏時間的增長呈現(xiàn)出“正相關”和“負相關”兩種關系，表現(xiàn)為：土壤CO2通量、土壤CO2濃度、土壤電導率與CO2泄漏時長呈正相關關系，即隨著CO2泄漏時間的增長不斷上升，變化趨勢多為先快后慢，逐漸平緩；土壤含水率、土壤pH值、土壤有機碳含量與CO2泄漏時長呈負相關關系，即隨著CO2泄漏時間的增長不斷降低，變化趨勢也是先快后緩，逐漸平緩。

(2) 外部時間響應特征：在CO2泄漏過程中，將黃土塬地區(qū)土壤環(huán)境的季節(jié)性變化作為外部時間尺度，探究不同季節(jié)條件下土壤環(huán)境指標的敏感性，結果表明(見表2)：大多數(shù)土壤環(huán)境指標在夏季氣溫高、降水多的條件下變化明顯，包括土壤含水率、土壤pH值、土壤電導率、土壤有機碳含量，因此可以在夏季時將這些指標作為黃土塬地區(qū)土壤監(jiān)測的重點監(jiān)測指標；而土壤CO2通量、土壤CO2濃度、土壤pH值在所有季節(jié)敏感性均很高，因此可以在全年對這些指標開展重點監(jiān)測，其他土壤環(huán)境指標在夏季以外季節(jié)敏感性總體較低，開展常規(guī)監(jiān)測即可。

表1 CO2泄漏時土壤主要環(huán)境指標隨CO2泄漏時長的 變化趨勢Table 1 Variation trend of main soil environmentalindicators with leakage duration during CO2leakage

表2 CO2泄漏時土壤主要環(huán)境指標隨季節(jié)變化的敏感性 情況Table 2 Sensitivity of main soil environmental indicatorsto seasonal changes during CO2 leakage

3 土壤主要環(huán)境指標及不同層位監(jiān)測方法

3.1 土壤主要環(huán)境指標監(jiān)測方法

針對黃土塬地區(qū)CO2泄漏土壤環(huán)境指標的變化特征，并結合國內外常用的監(jiān)測方法，對黃土塬地區(qū)主要開展了土壤CO2濃度、土壤CO2通量、土壤pH值、土壤電導率、土壤含水率和土壤有機碳含量等指標的監(jiān)測，具體監(jiān)測指標及監(jiān)測方法見表3。

表3 CO2泄漏土壤主要環(huán)境指標及監(jiān)測方法Table 3 Main environmental indicators and monitoringmethods for CO2 leakage soil

3.2 土壤不同層位監(jiān)測方法

針對黃土塬地區(qū)CO2泄漏空間運移特征，規(guī)劃重點監(jiān)測區(qū)域，并部署相應的監(jiān)測方法,見圖2。在布置CO2泄漏監(jiān)測點時，橫向上以地勢低洼區(qū)域、主導風向下風向區(qū)域、井筒周圍區(qū)域的淺層土壤作為重點監(jiān)測區(qū)域，縱向上以深層土壤和井壁沿途土壤作為重點監(jiān)測區(qū)域。在監(jiān)測方法方面，流量累積室法僅適用于地表土壤，可以在地勢低洼處及井筒口周圍地表土壤中安裝流量累積室，用來直接監(jiān)測CO2通量；非色散紅外分析法(IRGA)可以對土壤CO2濃度進行多點連續(xù)監(jiān)測，重點布設在地勢低洼及井筒附近土壤不同深度處，開展多深度連續(xù)監(jiān)測；土壤多參數(shù)快速分析法可以快速檢測包括土壤pH值、土壤電導率、土壤溫濕度等土壤環(huán)境參數(shù)的變化情況，是用來監(jiān)測CO2泄漏重要的間接輔助方法，對于流量累積室和非色散紅外分析法難以監(jiān)測的深層土壤可以利用該方法進行監(jiān)測，考慮到CO2驅油封存項目中CO2泄漏的一個主要途徑是突破蓋層向上泄漏，因此需在土壤深層加密監(jiān)測點。

需要注意的是，在部署CO2泄漏監(jiān)測點前，要開展多次土壤環(huán)境背景值監(jiān)測，以獲取自然條件下土壤中CO2含量及相關環(huán)境參數(shù)基本狀況，同時考慮到土壤中動植物呼吸作用、氣候環(huán)境變化等因素均有可能對土壤CO2含量監(jiān)測產(chǎn)生影響，因此要設定CO2泄漏量閾值，以避免土壤原生生態(tài)環(huán)境變化影響CO2泄漏監(jiān)測的準確性。

圖2 CO2泄漏土壤不同空間位置區(qū)域監(jiān)測方法及布點Fig.2 Monitoring method and layout for CO2 leakage in soil at different spatial locations

4 黃土塬地區(qū)CO2驅油封存泄漏土壤監(jiān)測體系

4.1 CO2泄漏土壤監(jiān)測時間體系

黃土塬地區(qū)CO2泄漏在時間上的特征主要體現(xiàn)在土壤主要環(huán)境指標變化上，因此選取一年四季作為CO2泄漏監(jiān)測時間周期，根據(jù)在不同季節(jié)及氣候條件下發(fā)生CO2泄漏時黃土塬地區(qū)土壤主要環(huán)境指標的變化趨勢不同，優(yōu)化重點監(jiān)測指標和常規(guī)監(jiān)測指標，建立時間維度上黃土塬地區(qū)CO2泄漏土壤監(jiān)測指標體系，見表4。

表4 黃土塬地區(qū)CO2泄漏土壤監(jiān)測時間體系Table 4 Time system of soil monitoring for CO2 leakagesoil in loess tableland region

由表4可以看出：

(1) 土壤CO2濃度、土壤CO2通量主要受CO2泄漏時長的影響，受外界條件的影響較小，其在CO2發(fā)生泄漏的同時發(fā)生變化，對CO2泄漏的單一敏感性高，響應程度明顯，一年四季均可以直接反映CO2泄漏狀況，建議將其作為全年的重點監(jiān)測指標進行在線監(jiān)測。

(2) 土壤pH值、土壤電導率、土壤有機碳含量容易受到溫度、降雨等外界條件的影響，對CO2泄漏的單一敏感性相對較低，且無法直接反映CO2泄漏情況，大多作為輔助性監(jiān)測指標間接反映CO2泄漏狀況，因此可以在全年開展常規(guī)監(jiān)測，其中土壤pH值和土壤有機碳含量在夏季時對CO2泄漏的響應程度較為明顯，建議作為重點監(jiān)測指標。

(3)土壤含水率方面，對于淺層土壤，其受外界條件的影響遠遠大于CO2泄漏帶來的影響，對CO2泄漏的單一敏感性非常低，只有在自然條件穩(wěn)定的情況下才可以作為輔助性的CO2泄漏監(jiān)測指標，因此開展常規(guī)監(jiān)測即可；對于深層土壤，其含水率高且相對穩(wěn)定，對CO2泄漏的敏感性相對較高，可以將深層土壤含水率作為CO2泄漏重要的監(jiān)測指標，并開展全年重點監(jiān)測。

4.2 CO2泄漏土壤監(jiān)測空間體系

4.2.1 縱向監(jiān)測體系

黃土塬地區(qū)土壤具有明顯的垂直節(jié)理發(fā)育特點，使得CO2泄漏在縱向上的遷移路徑更長，影響范圍更廣，突破蓋層泄漏的CO2更容易進入深層土壤，而泄漏到大氣的CO2在重力、降水、土壤孔隙度等因素的綜合影響下也更容易下滲進入更深層的土壤；此外，黃土土層深厚，埋設的井筒受到土壤腐蝕的面積更大，沿垂直的井筒壁發(fā)生CO2側漏并在縱向上發(fā)生遷移的風險更高。因此，在縱向CO2泄漏監(jiān)測點布局時，要綜合考慮黃土塬地區(qū)CO2泄漏在縱向上具有潛在的“自上而下+自下而上”的雙向泄漏通道以及土壤垂直節(jié)理發(fā)育的特點，除了在地勢低洼處、井筒周圍等高風險區(qū)域的淺層土壤布設CO2泄漏監(jiān)測點外，還需在其正下方深層土壤也布設CO2泄漏監(jiān)測點，并在井筒壁沿途不同深度土壤中加密監(jiān)測點，以形成面狀的縱向監(jiān)測體系，見圖3。

圖3 黃土塬地區(qū)CO2泄漏縱向監(jiān)測體系示意圖Fig.3 Schematic of longitudinal monitoring system for CO2 leakage in the loess tableland region

4.2.2 橫向監(jiān)測體系

黃土塬地區(qū)地貌溝谷縱橫、起伏不平，CO2泄漏到地表后容易受到風力作用向四周擴散，并在低地勢處和山谷聚集，在降水影響下逐漸滲透進入土壤層，且由于黃土塬地區(qū)土壤質地均一、孔隙度高，因此CO2在橫向各個方向都具有遷移風險，即橫向上存在多方位的潛在泄漏通道，需要在深層土壤和淺層土壤均構建橫向監(jiān)測平面網(wǎng)(見圖4)，考慮到黃土塬地區(qū)井筒壁發(fā)生側漏風險較高的特點，應盡量避免將井筒置于監(jiān)測平面網(wǎng)邊緣位置，并盡可能放置于中心位置，有利于監(jiān)測CO2的多方位泄漏和遷移。此外，還可以根據(jù)CO2實際泄漏情況及潛在運移方向對監(jiān)測網(wǎng)進行網(wǎng)格化劃分[26]，設定重點監(jiān)測區(qū)域(地勢較低處、井筒周圍、下風向山谷等)，加密布設監(jiān)測點，形成全方位、高機動性的橫向監(jiān)測體系。

圖4 黃土塬地區(qū)CO2泄漏橫向監(jiān)測體系示意圖Fig.4 Schematic of the lateral monitoring system for CO2 leakage in the loess tableland region

4.3 CO2泄漏土壤監(jiān)測體系

本文將縱向和橫向監(jiān)測網(wǎng)進行整合，并結合CO2泄漏時間監(jiān)測體系，以及不同土壤環(huán)境指標和土壤層位下CO2泄漏監(jiān)測技術，形成了一套適用于黃土塬地區(qū)地形地貌和土壤理化性質特點的立體化、長期性、多參數(shù)的CO2驅油封存泄漏土壤監(jiān)測體系，見圖5。該體系在空間上可以對地層向上、地表下滲以及井筒側漏的CO2泄漏開展全方位立體化監(jiān)測；在時間上可以根據(jù)氣候條件及土壤環(huán)境指標的敏感性劃分監(jiān)測優(yōu)先度，開展一年四季不間斷的CO2泄漏監(jiān)測；在監(jiān)測指標上覆蓋了包括土壤CO2通量、土壤CO2濃度、土壤pH值、土壤電導率、土壤溫濕度、土壤有機碳和土壤細菌總數(shù)等直接或間接反映CO2泄漏狀況的主要土壤環(huán)境參數(shù)。

圖5 黃土塬地區(qū)CO2驅油封存泄漏土壤監(jiān)測體系 示意圖Fig.5 Schematic of soil monitoring system for CO2 leakage of CO2-EOR storage in the loess tableland region

該監(jiān)測體系的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

(1) 可以滿足在黃土塬地區(qū)溝壑地貌、土壤深厚均質、垂直節(jié)理發(fā)育等特點條件下開展CO2驅油封存項目時的土壤CO2泄漏監(jiān)測。

(2) 形成了時間+三維空間的“四維”監(jiān)測體系，可以應對土壤層多時間、多點源發(fā)生CO2泄漏的情況，實現(xiàn)對黃土塬地區(qū)土壤CO2泄漏的全時空、立體化監(jiān)測。

(3) 采取了多指標共同監(jiān)測、多技術共同開展的監(jiān)測方式，可以滿足對復雜監(jiān)測區(qū)域的多參數(shù)監(jiān)測，提高了監(jiān)測的準確性和全面性，直接與間接監(jiān)測技術相結合的監(jiān)測方法也使得該監(jiān)測體系具有很強的靈活性、可操作性和環(huán)境適應性。

5 結 論

本文針對我國鄂爾多斯黃土塬地區(qū)CO2驅油封存項目的監(jiān)測需求，通過對黃土塬地區(qū)土壤CO2泄漏空間運移特征、土壤環(huán)境指標變化特征以及有針對性的監(jiān)測方法進行辨識與分析，發(fā)現(xiàn)一年四季中土壤環(huán)境指標的變化程度總體特征表現(xiàn)為夏季>秋季≈春季>冬季，土壤CO2泄漏空間運移特征表現(xiàn)為縱向上“速度快、時間短、強度大、頻率高、易反滲”，橫向上“線性擴散、易側漏、多源性”，并建立了適用于黃土塬地區(qū)特點的全時空、立體化、多參數(shù)的CO2驅油封存泄漏土壤監(jiān)測體系，可為其他復雜地形地貌區(qū)域的CO2驅油封存泄漏土壤監(jiān)測提供借鑒。