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山東這項黑科技厲害了!能通過岩石吸收二氧化碳

◆經濟導報記者 王偉

在碳減排的巨大國際壓力面前, 一條新的減碳通道正在打開。

研究發現, 不僅森林可以吸收二氧化碳, 在岩溶作用下, 普通的岩石(以碳酸鹽為主要成分)也可以分解吸收二氧化碳, 達到減碳效果——土壤中的水吸收空氣中的二氧化碳形成碳酸鈣, 對岩石進行溶蝕, “吸碳”過程就開始了, 形成的碳酸氫根和鈣離子, 跟隨自然界的水迴圈奔向江河湖海, 最終, 光合作用將大量隨波逐流的碳轉化成有機碳封存于水生生物體內, 碳源(排放)轉化成了碳匯(寄存體)。

“岩溶作用碳匯是近些年來國內外新發現的碳匯途徑,

在平抑‘碳失匯’方面起到重要作用。 ”4月25日, 正在濟南南部山區進行野外溶蝕試驗的劉文——山東省地礦局八O一水文地質工程地質大隊水文地質調查部專案負責人對經濟導報記者說。

令人欣喜的是, 由劉文負責的濟南市趵突泉岩溶泉域碳匯資料庫調查研究, 在歷時兩年後, 將於6月底前完成。 此舉將摸清濟南市岩溶泉域碳匯的家底, 為該市乃至全省碳的減排增匯措施安排提供理論支撐, 提升全省在二氧化碳減排方面的話語權。

為減排提供地質支撐

4月25日, 在位於濟南市市中區黨家街道宅科村的一座小山頭上, 劉文在助手的幫助下, 小心翼翼地取出了一年前埋在核桃樹下不同深度土壤的3組溶蝕樣品———9個直徑3.4釐米、厚度3毫米的石頭小圓片。

“這是標準溶蝕試片, 原材料為取自桂林的極高純度的灰岩, 專門用於各地野外溶蝕試驗, 所得結果也便於進行對比研究。 ”劉文對經濟導報記者解釋這些小圓片的不凡身世。

這樣的溶蝕試驗, 劉文在濟南佈設了29個點, 旨在通過一個水文年的試驗, 探索北方半濕潤半乾旱岩溶區碳迴圈的運行規律。

隨著樣品採集的陸續完成, 接下來, 劉文將進入對樣品的分析比對和論證階段。 這29個點, 有的選在核桃樹下, 有的選在石漠化嚴重的荒山上。 一年來, 這些樣品的重量會有細微的變化, 可以分析出不同土地利用方式下岩溶作用的強弱, 進而瞭解不同環境對碳匯形成的影響。

這種分析的意義何在?

“如果得出結論, 核桃樹下的土壤中岩溶作用形成碳匯比石漠化的荒山更為顯著, 那麼政府完全可以以此資料為依據, 作出治理石漠化、增加植被覆蓋的安排。 這樣既恢復了生態環境, 增加了森林碳匯, 也促進了岩溶作用進行, 提高岩溶碳匯量, 同時還可以增加當地居民收入。 ”劉文說。

劉文本次專案的主要目標是:以趵突泉泉域為典型研究區, 通過野外調查、野外監測、採樣分析等工作, 分析環境因素對流域岩溶作用碳迴圈的影響;研究地下水出露地表後碳的轉化過程及機理等, 以建立典型流域地質碳匯資料庫, 開展典型流域碳匯潛力評價, 為濟南市的碳減排增匯措施安排提供地質支撐。

全球岩溶減碳速率

超22億噸二氧化碳/年

在地球的4個圈層中, 岩石圈是最大的碳庫, 地質歷史時期形成的碳酸鹽岩中碳儲存量高達61×1015噸, 占全球碳總量的99.5%。 國內外岩溶地質觀測資料顯示, 現代岩溶作用對大氣二氧化碳具有顯著的捕獲回收效應, 全球碳酸鹽岩溶解回收大氣二氧化碳的速率超過22億噸二氧化碳/年。

我國岩溶分佈面積達344萬平方公里, 占全球岩溶總面積的15.6%, 是名副其實的岩溶大國。 在國家二氧化碳增匯減排和緩解溫室氣體效應的計畫中, 加強對岩溶碳匯研究已經成為不容回避的重大科學命題。

近年來, 隨著國內對岩溶碳迴圈和碳匯的認識不斷深入, 我國南方的岩溶碳迴圈研究已經取得了重要成果,

得到了國際同行的普遍認可。 增加岩溶碳匯, 實現科技減排, 正成為當前科研的重頭戲。 可是這一研究在山東尚屬空白。

“濟南地處我國典型北方半濕潤半乾旱岩溶區, 岩溶分佈面積廣, 地表地下岩溶發育強烈, 岩溶大泉廣布, ‘泉城’美譽馳名中外, 岩溶碳匯潛力極大, 但截至目前對此尚未有系統研究。 ”八O一隊隊長彭玉明說。

為此, 彭玉明帶領技術前沿創新團隊向山東省國土資源廳提出開展“濟南地區典型岩溶泉域碳匯研究”的項目立項申請, 並順利進入專案庫, 以期為濟南市的碳減排提供新的技術措施。 2016年, 八O一隊以公開招標的方式取得專案承擔資格, 2016年8月25日山東省國土資源廳向八O一隊下達了專案任務書, 專案提交成果時間為2018年6月30日前。

增強碳交易話語權

覆蓋全國的統一碳市場於2017年12月19日正式啟動,碳的減排增匯成為地方政府亟須面對的課題。

對山東而言,減排尤為迫切。多年來,山東經濟持續高速發展,國內生產總值一直穩居全國前三,但其多由高耗能的工業貢獻,全省二氧化碳淨排放量與國內生產總值增長同步逐年增加,目前已逾10億噸,同樣居全國前三位。

“低碳經濟”“綠色發展”“產業轉型升級”等關鍵字頻頻出現於近年的政府工作報告中。環保部提出以“碳”為硬性指標,對經濟活動加以監測、識別和調控,以省為單位推行“碳源—碳匯”交易制度。並根據該制度對31個省級單位的碳源量與碳匯量進行統計分析,資源消耗量大、碳排放多的經濟發達地區要拿出資金對碳排放少的經濟落後地區進行補償。根據浙江大學博士生導師方愷教授的研究,到2030年,山東要面臨約6億噸CO2的碳減排目標。

為有效應對減排壓力,省政府已制定控制溫室氣體排放工作實施方案,提出採取措施努力增加森林碳匯、海洋碳匯及濕地碳匯等。但截至目前,我省地質碳匯研究僅限於幾個有限案例,研究基礎薄弱。全省裸露岩溶分佈面積達3萬餘平方公里,濟南市南部山區多半為碳酸鹽岩所覆蓋,而有研究已證實,岩溶作用過程可形成巨量碳匯,但岩溶碳匯並未進入政府採取措施增加碳匯方案的考慮範圍。

“岩溶碳匯若進入政府決策視野,不僅可直接緩解巨額環境補償金壓力,也可為全省低碳經濟、綠色發展引進新生力量。”劉文對經濟導報記者表示,該項研究在對全市的岩溶碳匯摸清家底後,還將擇機擴大工作範圍到全省岩溶分佈區,為山東碳減排提供岩溶碳匯新籌碼,同時,也不排除今後可以將這些碳匯進行交易,出售給有減碳需求的單位和地區,增強山東在碳交易方面的話語權。

專案提交成果時間為2018年6月30日前。

增強碳交易話語權

覆蓋全國的統一碳市場於2017年12月19日正式啟動,碳的減排增匯成為地方政府亟須面對的課題。

對山東而言,減排尤為迫切。多年來,山東經濟持續高速發展,國內生產總值一直穩居全國前三,但其多由高耗能的工業貢獻,全省二氧化碳淨排放量與國內生產總值增長同步逐年增加,目前已逾10億噸,同樣居全國前三位。

“低碳經濟”“綠色發展”“產業轉型升級”等關鍵字頻頻出現於近年的政府工作報告中。環保部提出以“碳”為硬性指標,對經濟活動加以監測、識別和調控,以省為單位推行“碳源—碳匯”交易制度。並根據該制度對31個省級單位的碳源量與碳匯量進行統計分析,資源消耗量大、碳排放多的經濟發達地區要拿出資金對碳排放少的經濟落後地區進行補償。根據浙江大學博士生導師方愷教授的研究,到2030年,山東要面臨約6億噸CO2的碳減排目標。

為有效應對減排壓力,省政府已制定控制溫室氣體排放工作實施方案,提出採取措施努力增加森林碳匯、海洋碳匯及濕地碳匯等。但截至目前,我省地質碳匯研究僅限於幾個有限案例,研究基礎薄弱。全省裸露岩溶分佈面積達3萬餘平方公里,濟南市南部山區多半為碳酸鹽岩所覆蓋,而有研究已證實,岩溶作用過程可形成巨量碳匯,但岩溶碳匯並未進入政府採取措施增加碳匯方案的考慮範圍。

“岩溶碳匯若進入政府決策視野,不僅可直接緩解巨額環境補償金壓力,也可為全省低碳經濟、綠色發展引進新生力量。”劉文對經濟導報記者表示,該項研究在對全市的岩溶碳匯摸清家底後,還將擇機擴大工作範圍到全省岩溶分佈區,為山東碳減排提供岩溶碳匯新籌碼,同時,也不排除今後可以將這些碳匯進行交易,出售給有減碳需求的單位和地區,增強山東在碳交易方面的話語權。

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