《International Journal of Greenhouse Gas Control》:Mapping the public evidence base for CO
2 storage monitoring and assurance
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•广泛的议题覆盖掩盖了在42个概念上跨场景支撑的不均衡性。•13个概念在18模块矩阵中仍为单模块。•重复编码在实质支撑阈值上显示出高度一致性。•七个国家通过中央筛选;仅三个在所有权重下持续存在。•持续时间、井筒背景和元数据限制了证据的可迁移性。引言碳捕集、利用与封存(CCUS
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广泛的议题覆盖掩盖了在42个概念上跨场景支撑的不均衡性。
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13个概念在18模块矩阵中仍为单模块。
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重复编码在实质支撑阈值上显示出高度一致性。
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七个国家通过中央筛选;仅三个在所有权重下持续存在。
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持续时间、井筒背景和元数据限制了证据的可迁移性。
引言
碳捕集、利用与封存(CCUS)正从孤立的示范项目走向商业组合、共享输送系统和区域封存枢纽(Kazlou等,2024;Gidden等,2025;国际能源署2026;全球CCS研究所2025;全球CCS研究所2026)。因此,环境监测与封存保障必须在更多的项目、地质条件、环境受体和运营周期中运作。基线表征、泄漏检测、羽流与压力监测、纠正措施规划、许可审批、关闭后监督及公众报告,均需要能在单个场址之外仍可解释的证据(de Coninck和Benson,2014;Newmark等,2010)。这带来了一个实际问题:在CCUS部署扩大的背景下,现有的公开证据是否足够广泛、可比和可复用,以支撑环境监测与封存保障。近期关于跨境CCS协作和新兴CCS区域封存评估的工作进一步表明,部署日益依赖网络协调、封存准备度信息和监管发展(Nooraiepour等,2025;Nooraiepour等,2025)。
已发表评估表明,经过精心选择和管理得当的封存场址可以在现实条件下安全保存二氧化碳(Alcalde等,2018;Massarweh和Abushaikha,2024)。然而,环境表现却通过几种不同的证据体系进行了研究。ZERT、QICS、Ginninderra和STEMM-CCS等控制释放计划提供了已知输入和密集观测,用于测试检测方法和短期受体响应(蒙大拿州立大学能源研究所2026;Blackford等,2014;Feitz等,2018;Feitz等,2016;欧盟委员会2020)。运营与试点项目,包括Sleipner、Ketzin、Otway和Weyburn-Midale,贡献了更长的羽流行为、压力响应、井筒与油藏监测及运营连续性记录(Martens等,2012;Jenkins等,2012;White,2013;澳大利亚联邦科学与工业研究组织2026)。地下水实验、天然类比和反应性运移研究记录了碳酸盐化学、主要离子、氧化还原条件、盐度及微量元素迁移性的变化(Delkhahi等,2020;Gardiner等,2021;Lions等,2014;Qafoku等,2017)。海洋研究补充了来自沉积物、孔隙水、水体和底栖群落的观测,而监管文件则描述了许可审批、监测、纠正措施、责任、关闭后义务和披露方面的要求(Blackford等,2014;朴茨茅斯海洋实验室2020;朴茨茅斯海洋实验室,2020;Widdicombe等,2015)。这些来源是互补的,但它们的产出目的各异。控制释放对时序和输入有强有力的控制;运营项目提供实地尺度和持续时间;天然类比扩展了观测窗口;而监管文件描述的是正式期望而非测量的环境响应。它们的综合价值不仅取决于记录数量,还取决于所代表的场景、所报告的测量以及来自其他体系的可比证据的可用性(国际能源署2022;国际能源署2022)。
将这些来源整合到统一视角仍然困难(Cheng等,2023)。我们采用精心筛选的证据整合设计,因为现有资料横跨环境、运营、监管和储库来源,且系为不同目的而汇编。该语料库并非穷尽性的系统证据图谱。场址特定研究展示了在特定条件下可以检测到或测量到什么,但并未显示同一议题在独立证据体系中出现的频率。来自单一实验的大规模数据集也可能主导记录数量,却未增加独立支撑。因此,分析聚焦于两个相关问题:议题覆盖和跨模块支撑(Guerra等,2020;Cherubin等,2025;Mouillot等,2024)。
本研究汇编了来自控制释放实验、运营与试点项目、天然类比、事故记录、项目数据库和监管文件的公开可获取的环境与监管信息。该精心筛选的语料库包含23个证据模块、223个证据事件、464个提取指标和1110个项目记录。其中18个模块包含协调一致的贡献编码,构成规范化的18×99证据矩阵,另有5个模块被保留用于规范支撑计数之外的背景、诊断、部署或事故功能。相关来源术语被组织为5个分析轴上的42个父级概念。本研究回答三个问题:(1) 公开证据基础在封存过程、迁移路径、环境受体和监测功能方面覆盖有多广;(2) 哪些议题在独立证据体系中获得了支撑,哪些仍依赖于单个模块;以及(3) 证据可用性和监管文件如何与部署规模相互作用,从而影响监测和披露需求。通过将议题覆盖与跨证据体系的重复支撑区分开来,分析识别出在何处可通过可比测量、更长的运营记录和改进行报,来加强环境监测与封存保障,以应对CCUS部署的扩大。
章节摘要
证据语料库与分析单元
该数据库汇编自公开可获取的项目数据库、官方项目与监管报告、同行评审研究、研究数据储库以及事故或监测数据集(国际能源署2026;全球CCS研究所2026;国际能源署2022;全球CCS研究所2026;N.E.T.L 2022;CO2DataShare 2026)。整合后的语料库包含23个证据模块、223个证据事件、464个提取指标、104个监测方法记录和122
语料库与原始证据矩阵
在18个贡献编码模块和99个原始维度中,1782个模块-维度单元中有111个包含经记录的正面贡献,矩阵密度为6.23%。95个维度出现在至少一个模块中,其中80个由一个模块代表,14个由两个模块代表,1个由三个模块代表。在父级概念层级,全部42个概念均在中央阈值上得到代表;13个由一个模块支撑,29个由至少两个模块支撑,15个由至少三个模块支撑。
可迁移性取决于场景、持续时间和分析可比性
可迁移性取决于支撑计数背后的背景。控制释放与运营项目在持续时间、规模、边界控制、环境现实性和数据可获取性方面存在差异。天然类比和事故记录在规范支撑计数之外补充了互补背景。四个反复出现的约束条件决定了观测结果能跨多大程度迁移到其他场景:持续时间、地质背景、分析可比性和基线或恢复信息。
时间是其中之一
结论
公开可获取的与CCUS环境评估相关的证据涵盖了许多议题,但在不同证据体系间仍不均衡。在18模块矩阵中,99个原始维度中有95个得到代表,但其中80个仅出现在一个模块中。全部42个父级概念在中央阈值上都有实质覆盖,13个仍依赖于单个模块;阈值、QICS和Aquistore敏感性检验改变了该确切计数。在国家层面,七个司法辖区高于中央
CRediT作者贡献声明
孙俊清:写作–初稿、调查、数据整理、概念化。上官摩翰:可视化、调查。秦华修:调查、数据整理。李聪:可视化、数据整理。杨迪:可视化、调查。孙晓军:可视化、数据整理、概念化。李明义:调查、概念化。卢今人:可视化、调查。李昊帅:可视化、概念化。李阳:监督、资源、调查。
孙俊清|上官摩翰|秦华修|李聪|杨迪|孙晓军|李明义|卢今人|李昊帅|李阳|包木太