GB/T 46880-2025 二氧化碳地质封存 二氧化碳检测方法

　　ICS 27. 010 CCS F 29

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 46880—2025

　　二氧化碳地质封存 二氧化碳检测方法

　　Carbon dioxidegeologicalstorage—Carbon dioxidetestmethods

　　2025-12-31发布 2026-07-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 46880—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 检测条件 2

　　5 检测内容 2

　　6 不同受体 CO2检测仪器和检测程序 2

　　7 井筒 CO2泄漏通量检测 5

　　8 检测报告 6

　　附录 A (资料性) 检测报告样单 7

　　参考文献 9

　　Ⅰ

　　GB/T 46880—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由全国环境管理标准化技术委员会(SAC/TC207)提出并归 口 。

　　本文件起草单位 : 中国 华 能 集 团 清 洁 能 源 技 术 研 究 院 有 限 公 司 、中 国 标 准 化 研 究 院 、中 国 科 学 院武汉岩土力学研究所 、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 、中国地质大学(北京) 、中国石油大学(北京) 、中国计量科学研究院 、中国煤炭地质总局勘查研究总院 、中国石油天然气管道工程有限公司 、北京怀柔实验室 、华能庆阳煤电有限公司 、深圳大学 、国家能源集团新能源技术研究院有限公司 、郑州大学 、中国矿业大学(北京) 、清华大学 。

　　本文件主要起草人 :荆铁 亚 、刘 练 波 、唐 玄 、杨 燕 梅 、彭 勃 、赵 文 韬 、周 鲁 立 、刁 玉 杰 、刘 扬 、张 力 为 、杜松 、魏宁 、王 衍 、张 成 龙 、薛 华 庆 、许 亮 、曹 婴 群 、张 玉 峰 、郑 棹 方 、王 紫 剑 、赵 立 前 、高 怡 静 、聂 耀 武 、安森友 、徐冬 、胥蕊娜 、黄奕斌 、李勇 、周娟 、钟冬彦 、尚慧宁 、张嘉航 。

　　Ⅲ

　　GB/T 46880—2025

　　二氧化碳地质封存 二氧化碳检测方法

　　1 范围

　　本文件描述了二氧化碳(CO2 )地质封存工程中 CO2 检测方法 ,包括检测条件 、检测内容 、不同受体CO2检测仪器和检测程序 、井筒 CO2泄漏通量检测 、检测报告等内容 。

　　本文件适用于陆域 CO2地质 封 存 工 程 中 地 下 水 、土 壤 和 大 气 等 受 体 中 CO2 浓 度 或 通 量 等 数 据 获取 。CO2驱油 、CO2驱气等地质利用的 CO2检测方法可参考本文件 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 6682—2008 分析实验室用水规格和试验方法

　　GB 15618 土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)

　　DZ/T 0064. 49—2021 地下水质分析方法 第 49部分 :碳酸根 、重碳酸根和氢氧根离子的测定滴定法

　　HJ/T 166—2004 土壤环境监测技术规范

　　HJ 494—2009 水质 采样技术指导

　　HJ 870—2017 固定污染源废气 二氧化碳的测定 非分散红外吸收法

　　SL 80—1994 游离二氧化碳的测定(碱滴定法)

　　SL 81—1994 侵蚀性二氧化碳的测定(酸滴定法)

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　CO2 泄漏通量 carbon dioxide flux

　　单位时间内通过单位面积泄漏界面进入受体的 CO2质量 。

　　注 : 单位为千克每平方米秒[kg/(m2 · s)] 。

　　[来源 :GB/T 35377—2017,2. 9,有修改] 3.2

　　CO2 浓度 carbon dioxideconcentration

　　大气或特定环境空间中 CO2 的含量 ,通常以体积分数或质量浓度表示 。

　　注 : 单位为体积分数( %)或摩尔分数( %)或毫克每千克(mg/kg)或 ppm(1 ppm= 1×10-6) 。 3.3

　　CO2 浓度传感器 carbon dioxideconcentration transducer

　　用于检测不同环境中 CO2浓度的装置 。

　　1

　　GB/T 46880—2025

　　3.4

　　CO2 泄漏 carbon dioxideleakage

　　注入的 CO2沿各类通道逃逸出事先定义的设施之外 ,进入受体范围的现象 。

　　3.5

　　受体 receiver

　　在 CO2泄漏事件中 ,可能受到危害或影响且具有社会价值或生态环境功能的单位或区域 ,包括但不限于土壤 、地下水 、大气等 。

　　4 检测条件

　　检测对象包括地下水 、土壤和大气的 CO2 ,检测指标包括 CO2 浓度值 、CO2 通量等 。存在前期钻井的情况下 ,宜对前期钻井开展 CO2井口泄漏通量检测 。

　　5 检测内容

　　大气检测内容包括不同高度 、不同范围中 CO2浓度 ;地下水检测内容包括不同深度 、不同范围 CO2浓度 ;土壤检测内容包括不同深度 、不同范围 CO2 通量 。检测内容应至少包括 CO2 浓度背景值和封存后的实时浓度值 。所选检测也可作为常规检测或周期性检测的部分内容开展 。

　　表 1 为检测受体所 适 用 的 检 测 指 标 和 检 测 方 法 。 也 可 采 用 其 他 符 合 国 家 标 准 要 求 的 CO2 检 测方法 。

　　表 1 不同受体的 CO2 检测指标及检测方法

　　受体

　　检测指标

　　检测方法

　　地下水

　　CO2浓度

　　酸碱滴定 CO2 检测法

　　土壤

　　CO2 泄漏通量

　　累积室 CO2 检测法

　　大气

　　CO2浓度

　　非分散红外法

　　6 不同受体 CO2 检测仪器和检测程序

　　6. 1 地下水 CO2 浓度检测

　　6. 1. 1 检测仪器和试剂

　　6. 1. 1. 1 检测仪器设备如下 :

　　a) 酸/碱式滴定管 :25 mL;

　　b) 无分度吸管 :100 mL;

　　c) 锥形瓶 :250 mL;

　　d) 三角瓶 :150 mL;

　　e) 移液管 :25 mL/50 mL;

　　f) 烧杯 :200 mL/500 mL;

　　g) 容量瓶 :200 mL/500 mL;

　　h) 定容瓶 :250 mL;

　　2

　　GB/T 46880—2025

　　i) 电子天平 :量测 100 g,精度 ±0. 01 g。

　　6. 1. 1.2 除另有说明 ,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂 。所需试剂如下 :

　　a) 纯水 ,符合 GB/T 6682—2008规定的二级水 ;

　　b) 酚酞乙醇溶液(10g/L) :称取酚酞 1 g,加入乙醇至 100 mL,摇匀 ;

　　c) 甲基橙溶液(0. 5 g/L) :称取甲基橙 0. 05 g,加纯水至 100 mL,摇匀 ;

　　e) 盐酸标准溶液[c(HCl)=0. 05 mol/L] 。

　　d) 盐酸(ρ20 = 1. 19g/mL) ;

　　6. 1.2 检测程序

　　采样按照 HJ 494—2009中 4. 5 规定的要求对水体进行采样 。具体检测与分析参照如下标准 :

　　a) 游离 CO2测定 :按照 SL 80—1994中规定的测试方法 ,测定游离 CO2 ;

　　b) 侵蚀性 CO2测定 :按照 SL 81—1994中规定的测试方法 ,测定侵蚀性 CO2 ;

　　c) 碳酸根 、重碳酸根和氢氧根离子的测定 :按照 DZ/T 0064. 49—2021,测定碳酸根 、重碳酸根和氢氧根离子的浓度 。

　　6.2 土壤 CO2 泄漏通量检测

　　6.2. 1 检测仪器

　　检测范围根据 GB 15618、HJ/T 166—2004与碳封存项目检测范围影响边界确定 。采用土壤 CO2通量测量系统检测(见图 1) ,可检测地表及近地表不同位置 、不同深度的土壤 CO2 通量 ,检测误差不超过 1× 10-8 kg/(m2 · s) 。

　　标引序号说明 :

　　1— 集气罩 ;

　　2— 进气或出气 口 ;

　　3— 数据接 口 ;

　　4— 输气设备 ;

　　5— 数据传输线 ;

　　6—CO2浓度传感器 ;

　　7— 数据后处理系统 ;

　　8— 输出 CO2通量检测数据 。

　　图 1 土壤 CO2 通量检测系统示意图

　　6.2.2 检测程序

　　检测程序应包含前期准备 、校准 、检测与分析 、评估检测结果等内容 。

　　3

　　GB/T 46880—2025

　　a) 前期准备 :包括针对土壤 CO2通量检测系统各部件的功能检查 、采样环境(场地选择与处理)确定和辅助工具与材料(铁锹 、密封胶带等)准备 。

　　b) 校准 :按照所使用便携式土壤 CO2通量检测系统用户手册要求校准仪器 。

　　c) 检测与分析 :连接与固定仪器管路 ,安装集气罩 ,设置仪器采样参数 。启动仪器并按照用户手册的要求进行预热 。预热完毕后 ,启动数据采集 。采集过程中观察土壤 CO2 通量检测系统上显示的箱内 CO2通量变化情况和数据记录与数据储存情况 ,直至测量结束 。

　　d) 评估检测结果 :记录与分析获得的 CO2通量检测数据 ,判断是否有 CO2从土壤泄漏 。

　　6.3 大气 CO2 浓度检测

　　6.3. 1 检测仪器

　　非分散红外法 CO2测定仪(含气体流量计和流量控制单元 、抽气泵 、检测器等) ,适用范围与性能按照 HJ 870—2017中规定的要求 。

　　6.3.2 检测程序

　　检测程序应包含校准 、采样 、检测与分析 、评估检测结果等内容 。

　　a) 校准 :按照 HJ 870—2017中规定的要求校准仪器 。

　　b) 采样 :采样系统由采样管 、除水设施 、采样泵 、标校模块 、流量压力控制模块 、分析仪等组成 ,见图 2(采用两级除水方式 ,二级除水采用低温冷阱 ,制冷温度 -70 ℃ ~ -30 ℃) 和图 3(采用两级除水方式 ,二级除水采用半透膜除水 ,制冷温度 -45 ℃ ~ -30 ℃) ,低温冷阱除水效果优于半透膜除水 。

　　标引序号说明 :

　　1— 底层采样管 ;

　　2— 高层采样管 ;

　　3— 一级除水 ;

　　4— 采样泵 ;

　　5— 低温冷阱 ;

　　6— 标校模块 ;

　　7— 质量流量控制器 ;

　　8— 压力调节阀 ;

　　9— 气体分析仪 。

　　图 2 大气中 CO2 连续自动检测采样系统示意图(二级除水 ,采用低温冷阱)

　　4

　　GB/T 46880—2025

　　5

　　标引序号说明 :

　　1— 底层采样管 ;

　　2— 高层采样管 ;

　　3— 一级除水 ;

　　4— 采样泵 ;

　　5— 标校模块 ;

　　

　　6— 半透膜 ;

　　7— 质量流量控制器 ;

　　8— 压力调节阀 ;

　　9— 气体分析仪 。

　　图 3 大气中 CO2 连续自动检测采样系统示意图(二级除水 ,采用半透膜)

　　c) 检测与分析 :按照 HJ 870—2017中规定的要求进行检测 。

　　d) 评估检测结果 :按照 HJ 870—2017中规定的要求评估检测结果 。

　　7 井筒 CO2 泄漏通量检测

　　7. 1 检测仪器

　　采用便携式 CO2通量测定仪(见图 4) 。适用范围与性能应符合常规野外气体通量测定的要求 。

　　标引序号说明 :

　　1— 井筒 ;

　　2— 井 口 ;

　　3— 井口处气体进入集气罩 ;

　　4— 集气罩 ;

　　5— 进气或出气 口 ;

　　6— 数据接 口 ;

　　

　　7 — 输气设备 ;

　　8 — 数据传输线 ;

　　9 —CO2浓度传感器 ;

　　10— 数据后处理系统 ;

　　11— 输出 CO2通量检测数据 。

　　图 4 井 口 CO2 泄漏通量检测系统示意图

　　GB/T 46880—2025

　　7.2 检测程序

　　检测程序应包含前期准备 、校准 、检测与分析 、评估检测结果等内容 。

　　a) 前期准备 :包括针对泄漏通量检测系统各部件的功能检查和采样环境安全检查 。

　　b) 校准 :按照所使用便携式 CO2通量测定仪用户手册要求校准仪器 。

　　c) 检测与分析 :连接与固定仪器管路 ,安装集气罩 ,设置仪器采样参数 。启动便携式 CO2 通量测定仪 ,按照用户手册的要求进行仪器预热 。 仪器预热完毕后 ,启动数据采集 。数据采集时 ,探头采样位置尽可能接近井口(与井口距离不宜超过 1 m) 。

　　d) 评估检测结果 :记录与分析获得的 CO2通量检测数据 ,判断是否有 CO2从井口泄漏 。

　　8 检测报告

　　包括检测样单和检测报告 。检测报告中应包括样品信息 、样品处理检查 、检测流程 、检测结果 、检测人 、审核人等内容 ,格式和内容见附录 A。

　　6

　　GB/T 46880—2025

　　附 录 A (资料性)

　　检测报告样单

　　检测样单见表 A. 1,检测报告见表 A. 2。

　　表 A. 1 检测样单

　　检测单位 : (加盖公章)

　　样品名称

　　型号规格

　　采样单位

　　采样位置

　　采样条件

　　深度 : m;原位压力 : MPa;原位温度 : ℃ ;其他 :

　　采 样 人

　　采样时间

　　年 月 日 时 分

　　委托书编号

　　样品等级

　　送 样 人

　　送样 日期

　　年 月 日

　　样品数量

　　样品编号

　　收 样 人

　　收样 日期

　　年 月 日

　　检测地点

　　检测依据

　　检测项 目

　　检测仪器设备

　　(名称) :不确定度 、证书编号 、有效期至

　　检测环境条件

　　压力 : MPa;温度 : ℃ ; 相对湿度 : % ;

　　pH : ;其他 :

　　检测 日期

　　年 月 日 时 分 — 年 月 日 时 分

　　签发日期

　　年 月 日

　　备 注

　　7

　　GB/T 46880—2025

　　表 A.2 检测报告

　　1. 样品信息

　　样品名称

　　型号规格

　　采样单位

　　样品编号

　　检测项 目

　　样品照片

　　样品

　　2. 样品处理检查

　　3. 检测流程

　　4. 检测结果

　　被测样品由 提供 。

　　检测结果如下 :

　　----------------------以下空白--------------------

　　审核人 : 检测人 :

　　声明 :

　　8

　　GB/T 46880—2025

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 7665—2005 传感器通用术语

　　[2] GB/T 35377—2017 森林生态系统长期定位观测 指标体系

　　[3] JJG 635—2011 一氧化碳 、二氧化碳红外气体分析器

　　[4] AQ 1052—2008 矿用二氧化碳传感器通用技术条件

　　[5] HJ 818—2018 环境空气气态污染物(SO2、NO2、O3 和 CO) 连续 自动监测系统运行和质控技术规范

　　[6] SY/T 7440—2019 CO2驱油田注入及采出系统设计规范

　　[7] T/CSES 71—2022 二氧化碳地质利用与封存项目泄漏风险评价规范

　　[8] T/CSES 160—2024 二氧化碳地质利用与封存项目监测范围确定技术指南

　　[9] 环境空气温室气体及其示踪物(CO2、CH4、N2 O 和 CO) 连续 自动监测采样系统的技术要求(第一版)[S] . 中国环境监测总站 ,2022

　　[10] 李小春 ,彭斯 震 , 白 冰 , 等 . 二 氧 化 碳 捕 集 利 用 与 封 存 词 典[M] . 北 京 : 世 界 图 书 出 版 公 司 , 2013.

　　[11] 环境保护部 . 二氧化碳捕集 、利用与封存环境风险评估技术指南(试行)[R] . 2016

　　[12] 张力为 ,李琦 ,等 . 二氧化碳地质利用与封存的风险管理[M] . 北京 :科学出版社 ,2020.

　　[13] U. S. Environmental Protection Agency. General technical support document for injection and geologic sequestration ofcarbon dioxide: subparts RR andUU greenhouse gas reporting program [R] . Washington,DC:Office ofAir and Radiation,2010

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