在水溶解的二氧化碳注入玄武岩过程中，微量元素的迁移行为

《Scientific Reports》：Trace element mobility during the injection of water-dissolved CO2 into basalts

　　

摘要

在玄武岩中的原位碳矿化已被证实是一种永久且可扩展的方法，可用于将二氧化碳（CO₂）封存于地下。然而，玄武岩溶解过程中潜在有毒微量元素的迁移程度仍不明确。吉赞碳封存试点项目旨在评估通过将水溶性二氧化碳（CO₂）注入干旱地区的地下玄武岩来实现碳封存的潜力。该项目研究了在注入含二氧化碳的水体及其循环过程中，吉赞地区地下水中微量元素和潜在有毒金属浓度的变化情况。选取了28个具有代表性的生产井流体样本，并使用ICP-MS技术进行了分析。通过比较这些元素在水相中的浓度增加与钠浓度的相应增加，来量化元素的迁移性。研究结果表明，吉赞地区的微量元素迁移性有限，大多数微量元素的迁移率仅为钠迁移率的20%以下。此外，在二氧化碳注入前后及注入过程中，大多数微量元素的最大测量浓度均远低于饮用水的允许标准。这些观察结果表明，在玄武岩中进行原位碳矿化作业时，地下水污染的风险很可能很低。