[發明專利]一種提升水生碳匯量的方法

在審

• 申請號: 202210073314.9
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114522512A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 楊明星;張敏;楊梧;謝飛
• 申請（專利權）人: 貴州天翼恒盛礦產資源工程設計有限公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;C02F3/32
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所(普通合伙) 11308
• 代理人: 曹廣生

本發明公開了一種提升水生碳匯量的方法，涉及增加碳匯改善碳循環技術領域。本發明包括如下步驟：第一步、通過碳酸鹽巖風化過程中吸收大氣CO₂，使CO₂被暫時捕獲并儲存于土壤孔隙中，實現土壤中CO₂的富集；第二步、通過對降雨時場區內雨水的引導，增加攜帶溶解無機碳的雨水入滲到地下水中，經地表徑流流入到地表水體中，增加地表水體中的溶解無機碳量；第三步、通過水生植物光合作用將水體中的溶解無機碳轉化為有機碳量進行儲存，實現水體中的水生碳匯量。本發明可以極大地增加進入到地表水體中的溶解無機碳含量，從而增加施肥效應，提高水生光合作用形成碳匯的量，具有重要的碳匯意義，能夠實現大氣中CO₂的高效去除，且不會產生環境負效應。

技術領域

本發明屬于增加碳匯改善碳循環技術領域，特別是涉及一種提升水生碳匯量的方法。

背景技術

最近研究發現巖石風化產生的溶解無機碳(DIC，CO₂(aq)+HCO₃^-+CO₃^2-)可被河流、湖泊和海洋中的水生植物光合作用轉化為有機碳(OC)固定在沉積物中，使大氣中CO2不斷減少，即：[CaCO₃+CO₂+H₂O→Ca²⁺+2HCO₃^-+ 水生光合生物→CaCO₃+x(CO₂+H₂O)+(1-x)(CH₂O+O₂)]。其中碳酸鹽風化碳匯占整個巖石風化碳匯的94％，而硅酸鹽風化僅占6％左右。因此，碳酸鹽巖風化可以通過提供水生光合作用所需的DIC，進而提高碳匯量，且由于分別廣，具有廣泛的碳匯前景。

水生系統中的水生類植物可以通過光合作用，將大氣中進入水體的CO₂以水溶性或者HCO₃^-，轉化為有機碳，進而穩定下來，達到固碳目的，減少大氣CO₂，增加碳匯。其關鍵步驟在于大氣CO₂進入水體的過程，純自然條件下，大氣中直接進入水體中的無機碳含量較低，最終被轉化形成穩定有機碳匯的量也就很少，難以達到大面積、大量碳匯以及形成產業推廣的目的。此外，巖溶區因大量的碳酸鹽巖的存在，風化作用產生的DIC量要高于非巖溶區，在非巖溶區，碳酸鹽巖含量較少，進入到水體中的無機碳就更少了，但是，非巖溶區的面積是巖溶區的1.79倍，且在地下環境中依然存在較大量的碳酸鹽巖，存在巨大的碳匯潛力，亟待開發。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提升水生碳匯量的方法，通過增加水生光合作用所需的原材料DIC，依據水生光合作用中存在DIC施肥效應的原理，可增加碳匯量，解決了上述背景技術中的問題。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為一種提升水生碳匯量的方法，包括如下步驟：

第一步、增加土壤中CO₂儲存量：通過陸地碳酸鹽巖風化過程中吸收大氣CO₂，及以氣體形式的CO₂被暫時捕獲并儲存于土壤孔隙中，實現土壤中CO₂的富集；

第二步、降雨入滲過程控制：第一步中捕獲儲存于土壤孔隙中的無機碳在降雨過程中與雨水混合，形成溶解無機碳，通過對降雨時場區內雨水的引導，增加攜帶溶解無機碳的雨水入滲到地下水中，經地表徑流流入到地表水體中，增加地表水體中的溶解無機碳量；所述溶解無機碳包括CO₂、 HCO₃^-以及CO₃^2-；