二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术指南出台
张战胜 环境保护部环境规划院高级工程师
李琦 中国科学院武汉岩土力学研究所研究员
张森琦 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心研究员
陈帆 环境保护部环境工程评估中心研究员
中国环境报记者郭薇
环境保护部近日印发了《二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估技术指南（试行）》（以下简称《指南》），规定了碳捕集、利用与封存（CCUS）项目环境风险评估的原则、内容以及框架性程序、方法和要求。《指南》的出台对中国的应对气候变化工作有何意义？CCUS项目有什么环境风险？CCUS项目环境风险评估和管理应如何操作？针对这些问题，记者采访了《指南》编制单位的相关专家。
中国环境报：请问《指南》是在什么背景下出台的？
张战胜：联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第五次报告显示，将全球平均温度上升温度限制在2℃以内是可能的，这意味着与2010年相比，到本世纪中叶要将全球温室气体减少40%～70%，到本世纪末减至近零。有许多不同的政策路径均可实现未来不超过2℃的既定目标，CCUS是其中的重要减排技术，因此受到国际社会的高度重视。
CCUS技术的发展和推广在我国受到高度重视。我国发布的《国家“十二五”科学和技术发展规划》、《中国应对气候变化科技专项行动》和《国家应对气候变化规划》等均将CCUS列为重点支持、集中攻关和示范的技术。
尽管CCUS 技术二氧化碳减排效果非常显著，但环境安全性存在很大的不确定性。2013 年环境保护部印发的《关于加强碳捕集、利用和封存试验示范项目环境保护工作的通知》提出“探索建立环境风险防控体系”、“推动环境标准规范制定”等要求。为落实这些要求，环境保护部科技标准司组织环境保护部环境规划院、中国科学院武汉岩土力学研究所、环境保护部环境工程评估中心、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心等单位，开展了《指南》编制工作。编制过程历时3年多，进行了多轮修改，最终形成《指南》试行稿。
中国环境报：CCUS项目国内外发展情况如何？对中国应对气候变化工作将发挥什么作用，发展前景怎么样？
李琦： CCUS国际上更通用的称呼是CCS。IPCC第五次综合评估报告结论中有一句话：“如果没有CCS，绝大多数气候模式都不能实现减排目标。更为关键的是，没有CCS，减排成本将会成倍增加，估计增幅平均高达138%。” CCUS技术不仅在控制化石燃料燃烧二氧化碳排放上起着关键作用，而且可以大幅降低很多工业生产过程中的直接二氧化碳排放。
近10年来，CCUS技术已被证明可行并在世界各地得到了利用。过去10年，中国政府也先后资助吉林油田、神华集团、胜利油田和延长油田等开展CCUS技术在中国的应用示范。特别是神华集团鄂尔多斯咸水层封存项目作为亚洲第一个全流程CCS项目，积累了大量经验。据全球碳捕集与封存研究院（GCCSI）估计，到2020年，全球一共将有30多个运行中的大型CCUS项目。
张战胜：近年来，我国CCUS 示范项目发展很快，从项目数量和封存规模来看，已成为继美国之后的第二大国家。部分示范项目的二氧化碳捕集、利用与封存能力已达到百万吨规模，成为世界上大型的CCUS 示范项目。同时我国以化石燃料为主体的能源结构和巨大的二氧化碳地质利用与封存潜力，也决定了CCUS技术在我国的发展前景十分广阔。
中国环境报：CCUS技术目前在我国还处于示范阶段，现在出台这份指南的意义是什么？
张战胜：《指南》作为发展中国家第一个CCUS环境风险评估技术文件，不仅填补了发展中国家在这一领域的空白，而且也展现了中国在应对气候变化方面负责任的大国形象。《指南》明确了二氧化碳捕集、利用与封存环境风险评估的流程，提出了环境风险防范措施和环境风险事件的应急措施，对于加强二氧化碳捕集、运输、利用和封存全过程中可能出现的各类环境风险的管理具有重要意义，是对我国建设项目环境风险评估技术法规的补充。
《指南》的出台是指导我国CCUS 项目环境风险评估工作的需要。CCUS 项目相对一般的建设项目，具有二氧化碳属性难以确定、技术成熟度不高、地质条件复杂、封存时期长、流程长等特点，现行的环境影响评价技术导则和建设项目环境风险评价技术导则难以直接套用。《指南》可以指导中国CCUS项目采取合理的环境风险评估与管理方法，避免由于以往过高地估计风险而造成设计上的保守，或者过低地估计风险从而未能有效防范潜在的巨大环境风险。
《指南》通过指导项目在识别环境风险源和环境风险受体的基础上，开展环境风险评估和风险管理工作。有助于项目运行方提高对CCUS 环境风险的认识，强化环境风险管理；另一方面，有助于政府部门开展有针对性的环境监管，有效降低和控制全过程可能出现的各类环境风险，提高环境安全性。
加强CCUS 的环境风险管理是确保二氧化碳减排效果、提高决策者和公众接受度的核心保障，有利于引导CCUS 技术的健康发展。
中国环境报：CCUS项目有哪些环境风险？《指南》的使用过程应该注意哪些事项？
张森琦：CCUS工程在捕集、运输、地质利用与封存等环节，主要的风险是二氧化碳或者其他风险物质泄漏。注入的二氧化碳如果泄漏到浅层含水层，将会造成水质偏酸，加速溶解地层中的碳酸盐矿物质，释放出铁、锰等金属元素和其他有机物质。一旦二氧化碳突破水力圈闭，将会造成土壤酸化，降低土壤氮素及钾含量等。高浓度的二氧化碳气体取代了土壤中原有的氧气，造成植物根系缺氧减产，土壤小动物和微生物群落发生改变。当二氧化碳进入包气带和大气环境中，空气中的二氧化碳浓度大于7%时，会立刻危害到人们的生活和健康。
李琦：《指南》在使用过程中，不同类型的CCUS项目在捕集、运输、地质利用和封存环节上，需要确定的风险源和风险受体会有不同。
《指南》推荐以定性评估为主的风险矩阵法，规定针对土壤/地下水/地表水/环境空气中的每一种受体，均需按照环境风险矩阵法确定风险水平，以其中风险级别最高的作为环境风险水平评估的最终结论。如果环境风险水平评估为中等风险水平及以上的项目，其环境风险水平为不可接受，应进行详细的系统诊断，通过一些风险管理措施，降低风险的概率与后果，促使风险达到中等环境风险水平以下。
中国环境报：各级环保部门在《指南》使用中应该发挥什么样的作用？
陈帆：资料显示，我国已规划了12个CCUS示范项目，涉及发电、煤化工、天然气生产等产业。从已实施项目的情况看，吉林油田和神华鄂尔多斯两个示范项目作为独立的两个建设项目开展了环境影响评价，并由所在省环境保护主管部门组织了专家论证和备案，但由于当时国内缺乏有针对性的专项技术规范，故两项目采用的评价方法和评价重点不尽相同。
随着示范项目的逐步开展，各级环境保护部门应加强对CCUS项目的环境管理。对已经建设的示范项目，督促建设单位按照《指南》要求开展环境风险评估，根据评估结果进一步完善相关设计和风险防控措施；对新立项的示范项目，要求建设单位依法在可研阶段开展环境影响评价，参照《指南》加强项目的环境风险评估，并将项目的环境风险可接受水平作为项目审批、核准的重要内容。
同时，国家环境保护主管部门应尽快组织下级环境保护主管部门、CCUS示范项目建设单位、环评单位等开展《指南》的专题培训，解读各单位在《指南》应用过程中出现的各种问题，对相关操作细节及时给予指导。
中国环境报：当前《指南》存在哪些方面的不足？下一步还需要开展哪些工作？
陈帆：《指南》规范了CCUS项目环境风险评估的流程、内容和要求，初步解决了CCUS项目的环境风险评什么、怎么评的问题。受当前CCUS项目本身和环境风险预测评价研究水平的限制，《指南》尚存在以下几个方面的问题。
一是由于二氧化碳在捕集、运输、地质利用与封存各环节泄漏的情况及其扩散的条件较为复杂，可能受影响的受体更为复杂，《指南》只是给出了界定环境风险评估空间范围的要求，尚需进一步给出界定的技术方法。
二是《指南》推荐定性的方法界定环境风险的可能性和泄漏事故对环境风险受体的影响程度。未给出二氧化碳泄漏量的核算方法，无法指导对泄漏引发的环境影响进行定量预测和评价，使环境风险评估的结论或多或少地受技术人员主观认识和知识水平的影响，进而影响项目的决策和管理。现阶段，需要通过强化评估过程中类比条件的筛选和诊断，专家组成和打分项的科学设计，降低风险矩阵法对评价结果的影响。
三是从源头预防规划和建设项目实施对人群健康的不利影响，是CCUS项目环境风险评估的重要内容，《指南》在此方面还有待完善。
上述问题需要多学科的深入研究方能逐步解决。建议尽快部署和开展不同类型二氧化碳捕集技术、地质利用与封存技术风险源强核算方法、风险受体识别技术研究，超高二氧化碳浓度对生态环境影响的阈值研究，以及人群健康环境影响评价技术方法和风险程度判别标准研究等，并随着技术研究的不断深化，适时修订和完善《指南》，以引导中国CCUS的健康发展和技术创新。
