岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (1): 1-26.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0277CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0277
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白冰1,郝敏1, 2,雷宏武1,杨横涛1,李采3, 4
BAI Bing1, HAO Min1, 2, LEI Hong-wu1, YANG Heng-tao1, LI Cai3, 4
摘要: 二氧化碳(CO2)地质封存作为碳捕集、利用与封存(carbon capture,utilization,and storage,简称CCUS)的核心环节,是削减温室气体排放的重要手段。随着封存规模的不断扩大,CO2泄漏风险的提高将威胁封存项目的安全性和有效性。首先,系统综述了大规模CO2地质封存中泄漏问题及研究现状,探讨了主要泄漏路径及其物理、化学和地质机制,重点分析了井筒、断层/裂隙和盖层等关键通道的泄漏行为,总结了CO2泄漏引发的灾害链及其对地下水、土壤微生物、植被和气候变化的潜在影响,梳理了泄漏监测与风险评估技术的最新进展,突出多源传感、智能分析和多尺度耦合模型的重要作用;然后,探讨了当前泄漏管控与修复的研究进展,包括水泥基材料、聚合物凝胶、生物矿化技术、泡沫技术及纳米技术的应用,指出了这些技术在长期稳定性和大规模封存应用中的局限性;最后,提出未来研究应聚焦泄漏路径机制识别、多源融合监测与智能预警以及适应复杂地质环境的快速响应修复系统,构建全周期的泄漏防控与管理框架。
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