海洋贮藏CO2的基本知识
二氧化碳海底封存形式
二氧化碳海底封存形式气候变化是全球人们普遍关注的议题，研究表明全球变暖与气候变化和二氧化碳（CO2）排放有关。
二氧化碳是气候系统的关键温室气体，是全球变暖的主要负责因素，CO2排放的增加使得大气中 CO2 激增、积聚。
由于全球经济的发展，空气污染也越来越严重，各种工业生产活动和燃烧煤炭、石油等自然资源，使得大量的 CO2 被排放到空气中，从而导致空气质量下降以及温室效应的加剧。
因此，要有效减缓全球变暖，有必要采取行动减少二氧化碳排放，将 CO2 封存在海底是减少空气污染和抑制全球变暖的有效方式。
海洋封存是一种绝对关闭形式的二氧化碳减排，具体的实施方式主要有海底储存和水下储存两种。
海底储存是在海底建立大型的采油平台，将二氧化碳从固体、液体或气体中分离出来后储存在一定深度的海底，一种典型的海底储存方式是将二氧化碳和海水结合，构成可溶性水或者液态水，然后覆盖大型的可行星膜材料，用它封闭在海底。
另一种水下储存方式，也是非常有效的二氧化碳封存形式，是将二氧化碳存储在海洋下部的微小气泡中，这种方式可以将大量的二氧化碳固定在深层海洋内，和海水形成混合物，并形成一层隔离膜，以阻止二氧化碳向海水中扩散。
相比于植物光合作用、泥炭封存和环境调节，海洋封存技术具有更大的储存效率，更可靠的保护和封存方式，这些特点都是其他手段所难比拟的。
然而，海洋封存也存在一些限制和技术阻碍。
最显著的缺点在于安全性。
海洋地下储存是将这些有毒气体封存在海底下，这种情况可能使气体渗入海水中，导致污染，甚至对海洋生态系统造成损害。
此外，海洋封存也受到采集、存放、安全性、监测和保护等技术及经济局限性的限制作制约。
在技术发展和政策支持下，海洋封存已逐渐成为一种有效的二氧化碳排放减排技术。
作为减少CO2排放的一种可行的技术，它能够有效地帮助我们减少空气污染，节省能源，达到节能减排和不排放蓝天的目标。
也许未来空气质量会有所改善，才能让地球重新增暖光芒！。
海域二氧化碳地质封存
海域二氧化碳地质封存
1 二氧化碳地质封存技术
二氧化碳的温室效应正使得全球气候变化加剧，因此埋藏或者封存二氧化碳以减少温室效应具有重要意义。
目前研究一直在思考如何有效地利用地质环境从事二氧化碳封存活动，也就是所谓的二氧化碳地质封存技术。
二氧化碳地质封存技术的概念是将二氧化碳封存于地下深处，以阻止温室气体的排放，减少对气候的恶化。
地质封存最初发展起来是为了防止污染物的大规模排放，但随着气候变化的加剧，地质封存技术也被用作预防措施以阻止二氧化碳的排放，并维持安全气候。
全球海洋二氧化碳封存技术是地质封存技术的一种，以传统海洋封存技术为基础。
传统海洋封存技术利用自然环境探测、储存和保存二氧化碳的解决方案，是一种可行的方案，在廉价，安全，有效的情况下减少温室气体的排放。
海洋二氧化碳封存技术目前已经在欧洲得到了广泛应用，它以自然环境储存二氧化碳为基础，实现了二氧化碳从大气层排放到海洋封存的链条，避免二氧化碳进入大气层，并有效减少了温室效应。
海洋二氧化碳封存技术还可以帮助改善当地环境，有助于生态修复。
海洋封存技术能够将二氧化碳很好地封存在深海层，同时它也可以帮助提高深海水的生态环境。
总之，海洋二氧化碳封存技术具有很强的可行性，可以在合理的费用下有效降低二氧化碳的排放和影响，并且有利于保护环境和改善当地环境。
作为一项技术，它将成为全球气候变化减缓的重要成果。
海洋贮藏CO2的基本知识
引言海洋封存二氧化碳，是控制化石燃料燃烧导致气候变化的有效手段。
本报告阐明了二氧化碳海洋封存的基本原理，简要叙述了有关二氧化碳海洋封存的科学领域，以及论述了二氧化碳海洋封存的环境影响。
本报告也描述了在利用海洋封存限制大气二氧化碳浓度上升前需要进一步开展的研究。
可通过多种方式利用天然碳储层降低人为二氧化碳排放对大气的影响。
在3个主要的天然碳储层中，海洋碳储层的储量到目前为止是最大的。
海洋碳储层的储量比陆地碳储层高出数倍，而陆地碳储层的储量大于大气碳储层的储量。
然而，目前仅大气碳储层承受化石燃料燃烧排放的二氧化碳的全部负荷，这就引起人们关注气候变化。
目前，人们已开发了增强陆地碳汇的方法，例如增加造林面积，而且，人们正在验证利用天然（地下）储层封存二氧化碳的方法。
由于海洋碳封存的过程非常复杂，因此，增强海洋碳封存能力的方法的效率并不显著。
然而，利用海洋碳储层储存（或封存）碳的潜力是巨大的。
当不考虑是否采取额外的人为干涉活动时，海洋确实是大气层中二氧化碳的主要吸收汇。
利用海洋碳储层封存二氧化碳的方法至少有两种：1）从大规模工业点源捕集二氧化碳并把二氧化碳直接注入深海；2）通过添加营养素使海洋肥化来增强大气二氧化碳的提取。
如果二氧化碳排放量与气候变化之间的关系得到证实，则应在较长时期内减少二氧化碳的排放量。
然而，当减少二氧化碳的排放量时，利用该两种方法的确能够提供争取时间的途径。
上述两种方法在有关海洋肥化方面仍存在极大的不确定性。
把二氧化碳注入深海的相关科学研究虽然仍需进一步完善，但却易于理解。
为此，本报告重点在于论述海洋封存二氧化碳的第一种方法（简要描述海洋肥化，见附录）。
自从1995年以来，国际能源署温室气体研究与开发项目组已组建了多个国际专家小组。
这些专家组研究了有关深海二氧化碳注入的知识。
专家组的主要目标，是确定需要开展的研究领域，以及确保充分利用有效信息来推测海洋肥化的利益和影响。
最终，专家组重点研究4个主题：1）海洋环流；2）环境影响；3）国际合作与关注项目；3）实践与试验方法。
气中的二氧化碳并将其固定储存在海洋生态系统中的过程活动和机制
气中的二氧化碳并将其固定储存在海洋生态系统中的过程活动和机制气候变化是全球性的问题，其中二氧化碳的排放是主要原因之一。
为了减缓气候变化的影响，人类需要采取有效的措施来降低二氧化碳的排放量。
其中一个可行的方法是将二氧化碳固定储存在海洋生态系统中。
本文将探讨气中的二氧化碳并将其固定储存在海洋生态系统中的过程活动和机制。
一、气中的二氧化碳二氧化碳是一种广泛存在于自然界中的气体。
它是地球大气中的主要温室气体之一，能够吸收太阳辐射并阻止其逃逸，从而使地球温度升高。
然而，由于人类的活动，如工业、交通、能源消耗等，导致二氧化碳的排放量不断增加，进而加速了气候变化的进程。
二、将二氧化碳固定储存在海洋生态系统中的过程将二氧化碳固定储存在海洋生态系统中的过程主要包括以下几个方面：1. 海洋生物固碳海洋生物通过光合作用吸收二氧化碳，并将其固定成有机物，从而促进了二氧化碳的循环。
这些有机物可以成为海洋生态系统的营养来源，同时也可以在死亡后沉积到海底，长期储存二氧化碳。
2. 海洋生物钙化海洋生物还可以通过钙化作用将二氧化碳固定储存起来。
例如，珊瑚、贝壳等生物通过钙化作用吸收二氧化碳，将其转化为碳酸钙，并在其外壳或骨骼中沉积下来。
这些碳酸钙可以在海底长期储存二氧化碳。
3. 海洋碳泵海洋碳泵是指海洋对大气中二氧化碳的吸收和储存过程。
海洋中的表层水可以吸收大气中的二氧化碳，并将其转化为碳酸盐，从而降低海水的pH值。
这些碳酸盐可以在深海中长期储存二氧化碳。
三、将二氧化碳固定储存在海洋生态系统中的机制将二氧化碳固定储存在海洋生态系统中的机制主要包括以下几个方面：1. 生物多样性生物多样性是维持海洋生态系统平衡的关键因素之一。
不同种类的海洋生物可以通过吸收二氧化碳、钙化作用等方式固定储存二氧化碳，从而促进了海洋生态系统的稳定和健康。
2. 海洋环流海洋环流可以将表层水和深层水混合起来，从而促进了二氧化碳的循环和储存。
深层水中储存了大量的二氧化碳，而表层水则可以吸收大气中的二氧化碳，通过海洋环流的作用，将二氧化碳从表层水输送到深层水中，从而实现了长期储存。
二氧化碳海洋封存技术
二氧化碳海洋封存技术二氧化碳海洋封存技术是指将二氧化碳气体直接或间接地封存在海洋中，以减少大气中的二氧化碳浓度，缓解全球变暖和气候变化问题。
这项技术被视为一种可行的方法来应对全球气候变化，并在过去几十年里引起了广泛的关注和研究。
二氧化碳海洋封存技术的基本原理是利用海洋的吸收能力和携带能力来封存大量的二氧化碳。
海洋可以吸收大气中的二氧化碳，将其溶解在水中形成溶解态碳酸盐，并通过水流的运动将其输送到深海中。
此外，海洋还可以通过生物作用将二氧化碳转化为有机物，并最终沉积在海底，形成长期的碳汇。
二氧化碳海洋封存技术的具体方法包括直接注入和间接封存两种方式。
直接注入是将二氧化碳气体直接排放到海洋中，利用流体动力学效应将其迅速混合和稀释，使其尽可能地分散和溶解在海水中。
间接封存则是通过将二氧化碳转化为其他化合物，例如碳酸盐或碳酸氢盐，然后将其注入海洋。
这种方法可以减少二氧化碳与海洋生态系统之间的直接接触，减轻对生态环境的潜在影响。
尽管二氧化碳海洋封存技术具有潜力，但也存在一些潜在的风险和挑战。
首先，封存二氧化碳的效率和可行性仍然需要进一步的研究和验证。
其次，封存后的二氧化碳可能会对海洋生态系统产生一定的影响，如改变海洋的酸碱度和溶解氧含量，可能对海洋生物多样性和食物链结构产生不良影响。
此外，二氧化碳的长期存储和监测也是一个挑战，需要确保封存的二氧化碳不会再次释放到大气中。
为了推进二氧化碳海洋封存技术的研究和应用，国际社会需要加强合作和共识。
政府、科研机构和企业应加大投资力度，加强技术研发和试验，推动技术的商业化和产业化进程。
同时，应建立健全的监管制度和国际合作机制，确保封存过程的透明度和可持续性。
二氧化碳海洋封存技术作为一项应对全球气候变化的可行方法，具有重要的研究和应用价值。
然而，其风险和挑战也不可忽视，需要进行深入的研究和评估。
在未来的发展中，应注重技术创新和环境保护的平衡，推动可持续发展和气候变化应对的双赢局面。
深海沉积物中的碳储存
深海沉积物中的碳储存深海沉积物是指在海洋底部沉积的各种物质，包括有机物和无机物等。
其中，碳元素在深海沉积物中扮演着重要的角色，对于全球碳循环和气候变化具有重要影响。
深海沉积物中的碳储存是一种重要的碳汇，对于减缓全球变暖和气候变化具有积极作用。
本文将探讨深海沉积物中碳的来源、储存形式以及对环境的影响。
一、深海沉积物中碳的来源深海沉积物中的碳主要来源于海洋生物的遗骸和有机物质的沉积。
海洋中的浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳，生长繁殖后死亡沉积到海底，形成有机碳的主要来源。
此外，海洋中的有机废弃物、陆地输入的有机物质以及大气中的碳也是深海沉积物中碳的重要来源。
这些有机物质在逐渐沉积到海底后，经过长时间的压实作用和化学变化，形成了深海沉积物中的有机碳。
二、深海沉积物中碳的储存形式深海沉积物中的碳以有机碳和无机碳的形式存在。
有机碳主要包括有机质、腐殖质和生物遗骸等，是深海沉积物中的重要组成部分。
有机碳在深海沉积物中的储存形式多样，包括颗粒有机碳、胶体有机碳和溶解有机碳等。
这些有机碳在深海沉积物中具有较高的稳定性，能够长期储存碳元素，对于减缓全球变暖具有一定的作用。
无机碳主要包括碳酸盐、硅酸盐和金属碳酸盐等，是深海沉积物中的另一种重要碳储存形式。
这些无机碳物质在深海沉积物中通过生物和地球化学作用逐渐沉淀形成，对于长期储存碳元素起着重要作用。
无机碳的储存形式稳定，能够在深海环境中长期存在，对于维持海洋生态系统的平衡和稳定具有重要意义。
三、深海沉积物中碳的环境影响深海沉积物中的碳储存对于全球碳循环和气候变化具有重要影响。
首先，深海沉积物中的碳储存可以减缓大气中二氧化碳的增加，起到一定的碳汇作用。
其次，深海沉积物中的碳储存可以影响海洋生态系统的稳定性和生物多样性，对于维持海洋生态平衡具有重要作用。
此外，深海沉积物中的碳储存还可以影响海洋酸化的程度，对于海洋生物的生长和繁殖产生影响。
总的来说，深海沉积物中的碳储存是一种重要的碳汇，对于全球碳循环和气候变化具有重要影响。
海水能大量储存二氧化碳的原因
海水能大量储存二氧化碳的原因海水是一种复杂的液体，因为它不仅包含了水分子，还含有许多重要的无机盐和溶解的有机物质。
在许多方面，海水是一个独特的系统，它可以储存大量的二氧化碳，这是由于以下几个原因：1. 全球海洋的表面积非常广阔，这意味着它可以容纳大量的二氧化碳。
海水跨越了71%的地球表面，其总面积约为3.6亿平方公里，这是陆地面积的两倍以上。
在这样巨大的表面积上，海水可以承载大量的二氧化碳，这使得海洋成为大气中二氧化碳的重要储库之一。
2. 海洋中的生物作用也可以帮助储存二氧化碳。
海洋中存在许多藻类、浮游生物和底栖生物，它们通过光合作用和呼吸作用来影响海洋中的碳收支平衡。
藻类和浮游生物吸收了二氧化碳并将其转化为有机物质，从而减少了海洋中的二氧化碳含量。
底栖生物如海胆和海星还可以通过摄食和消化过程来控制海洋中的碳平衡。
3. 水的化学性质使得海水能够容纳大量的二氧化碳。
海水是一种含有盐分的液体，它的化学性质与淡水不同。
海水中含有许多重要的离子，如氯离子、钠离子、镁离子和钙离子等。
这些离子可以与二氧化碳形成稳定的化合物，从而加强了海水对二氧化碳的吸收能力。
4. 海水的深度和温度也会影响其对二氧化碳的储存。
在深层海水中，温度低、压力高，这使得海水能够容纳更多的二氧化碳。
此外，冷水比热水更能容纳二氧化碳，因此，深度较大的海水通常富含二氧化碳。
总的来说，海水是一个可以储存大量二氧化碳的自然系统，其原因不仅在于其广阔的表面积，还在于其中的生物作用、水的化学性质以及水深和温度等因素。
这对于研究全球气候变化和环境保护至关重要，我们需要更深入地探究海洋中的碳循环过程，并采取措施保护海洋生态系统，从而维持全球生态平衡。
海洋碳封存技术
请说明下“海洋碳封存的技术”
海洋碳封存是指将二氧化碳等温室气体封存在海洋环境中的技术。
这种技术可以帮助减少大气中二氧化碳的含量，从而减缓全球变暖的速度。
海洋碳封存的技术主要有以下几种：
1.碳捕集和封存：这种技术通过在海洋表面放置碳捕集器来捕集二氧化碳，然后将
其封存在海洋底部。
2.碳注入：这种技术通过将二氧化碳注入海洋深层，使其长期储存在海洋中。
3.碳固定：这种技术通过将二氧化碳与海洋生物或海洋中的化学物质结合，使其长
期储存在海洋中。
海洋碳封存技术是减缓全球变暖的一种有效手段，但同时也存在一些潜在的风险。
例如，将二氧化碳封存在海洋底部可能会对海洋生物造成影响；将二氧化碳注入海洋深层可能会对海洋化学平衡造成影响。
因此，在实施海洋碳封存技术时，需要对其进行充分的风险评估和管理。
海底封存二氧化碳的优缺点
海底封存二氧化碳的优缺点海底封存二氧化碳的优缺点海底封存二氧化碳作为一种创新的碳捕获与封存（CCS）方法，近年来受到了广泛关注。
该方法旨在通过人工措施将大气中的二氧化碳输送到海底深处，与海底岩石和海水混合，形成稳定的碳酸盐岩，从而实现二氧化碳的永久封存。
本文将详细探讨海底封存二氧化碳的优缺点，以期为相关研究和应用提供参考。
海底封存二氧化碳的优点储存容量巨大海洋覆盖了地球表面积的70%以上，其中约四分之三的区域深度超过3000米。
这种广阔的海域为二氧化碳的储存提供了巨大的潜力。
据估计，海洋可以储存4000至10000亿吨二氧化碳，远超陆地地质封存的容量。
这意味着海底封存二氧化碳在应对全球气候变化方面具有巨大的潜力。
以北海为例，研究表明其海底地质结构适合大规模二氧化碳封存，预计可封存数十亿吨二氧化碳。
这种巨大的储存能力使得海底封存成为应对工业排放和能源消耗带来的二氧化碳排放问题的有效手段。
长期封存效果在3000米以下的深海注入二氧化碳，可以实现长期的封存效果。
模型预测显示，在200年内，只有约20%的二氧化碳可能会回到大气中。
这种长期的封存效果有助于快速减少大气中的二氧化碳浓度，从而有效缓解气候变化的影响。
研究表明，深海的高压和低温环境有助于二氧化碳的稳定封存，减少其重新释放的可能性。
通过与海底岩石的化学反应，二氧化碳可以转化为稳定的矿物形式，进一步增强其封存的持久性。
环保效益显著海底封存二氧化碳不仅有助于减少大气中的温室气体含量，还能通过形成稳定的碳酸盐岩，为地球的可持续发展提供保障。
此外，该技术还可以与可燃冰开采等海洋资源开发活动相结合，实现资源的综合利用和环境保护的双重效益。
以日本为例，其在海底封存二氧化碳的同时，积极探索可燃冰的开采技术，力求在减少碳排放的同时，开发新的能源资源。
这种综合利用的方式不仅提高了资源利用效率，还为海洋经济的发展提供了新的动力。
海底封存二氧化碳的缺点海洋酸化风险向海洋中注入大量二氧化碳会增加海水的酸度，这可能对海洋生态系统造成严重影响。
国际海洋公约中的二氧化碳海底封存及其风险和影响.doc
国际海洋公约中的二氧化碳海底封存及其风险和影响-->国际海洋公约中的二氧化碳海底封存及其风险和影响引言为应对气候变化,各国积极寻求减缓温室气体排放的方法,其中二氧化碳捕获与封存(CO2Cap-ture and Storage, CCS)技术是一些国家极力推崇的。
代写职称论文2009年10月13日,第三届“碳封存领导人论坛”部长级会议在英国伦敦举行,会议发布的公报说,应考虑将“碳捕获与封存(CCS)”技术纳入可能达成的新应对气候变化全球协议中[1]。
我国国家海洋局发布的《关于海洋领域应对气候变化有关工作的意见》提出进行二氧化碳海底封存试验和开展有关海洋环境影响评价,为控制温室气体提供技术选择方案[2]。
但是, CCS有一定的风险和环境影响,需要包括法律在内的明确的规则予以规范,以控制风险,保护环境。
而缺少明确的政策与法律框架正是CCS目前面临的主要问题之一[3]。
因此,就CCS的法律问题开展研究非常必要。
本文拟就二氧化碳海底封存与国际海洋环境保护问题,从国际法的层面进行探讨。
一、二氧化碳海底封存及其风险和影响(一)二氧化碳海底封存概述CCS是指将CO2从工业或相关能源的生产过程中分离出来,输送到一个封存地点,并且使之长期与大气隔绝的一个过程。
这样也就避免了CO2排入大气引起气候变化,达到了减缓气候变化的目的。
CCS包括三个阶段: (1)CO2的捕获,指将CO2从化石燃料燃烧(如发电厂、工业生产过程或燃料加工)产生的烟气中分离出来,并将其压缩至一定压力; (2) CO2的运输,指将分离并压缩后的CO2通过管道或其他运输工具如船舶、罐车运至存储地; (3)CO2的封存,指将运抵存储地的CO2注入诸如深部咸水层、废弃油气田、不可开采煤层等地质结构层或者深海海底、海洋水体、海床下地质结构(Sub- seabed Geological Structures)中。
其中CO2海洋封存方案的实施办法是:通过管道或船舶将CO2运输到海洋封存地点,从那里再把CO2注入海洋的水体(含海底)或海床下地质结构[4]。
海域二氧化碳地质封存
海域二氧化碳地质封存
海洋是全球碳循环的重要组成部分，它在满足海洋生物所需物质平衡的同时也对全球气候变化有重要影响。
在全球变暖和气候变化趋势加速的情况下，改变海洋二氧化碳（CO2）的固定与释放是一项关键性任务。
一些研究者通过观测，发现在地质封存中将人为增加的二氧化碳永久固定在海洋中，成为控制大气中CO2水平的有效工具。
海洋地质封存是指将大量的CO2作为碳酸氢铵水合物的形式直接外排到海洋和岩石层中，以避免其向大气中排放，从而实现二氧化碳封存及向海洋中添加适当量的营养盐。
海洋地质封存是在深海某些位置将CO2和营养盐混合后注入海洋底部的过程，可在某种程度上减少整个海洋的温度，并有助于减少海平面的上升。
与陆地的植物碳封存相比，海洋地质封存的主要优势在于：第一，它可以将大量的CO2永久封存在海洋中，从而实现长期的温室气体减排效益；第二，它可以把海洋碳循环系统联系在一起，发挥积极作用；第三，它对海洋生态系统没有负面影响。
但海洋地质封存也有一定的风险，比如封存深度可能较浅，海洋生态系统可能会受到破坏，海洋表层CO2可能会起到反效果。
因此，在实施海洋地质封存时应尽量考虑到上述风险，确保封存的CO2能够永久封存在海洋中，从而实现减少大气中CO2的目标。
总的来说，海洋地质封存有助于减少CO2在大气中的排放，将二氧化碳永久封存在海洋中，避免其发生温室效应。
它可以在一定程度上减少海水升温和海平面上升的可能性，补充国家减排措施，为应对全球变暖提供一种有效手段。
然而，在实施海洋地质封存时，需要审慎评估可能出现的风险，确保该技术能够取得预期效果。
海洋CO2系统
ⅲ、海洋生物与CO2系统
1、在真光层，海洋植物吸收CO2进行光合作用，合成有机物； 有的动物和 植物，利用海水中的CO2和钙，形成生物壳体 和碳酸钙组织，导致真光层中CO2含量较低； 2、含有机碳和碳酸钙的生物残骸下沉至中、深层海水中， 一部分有机质 被氧化，分解出CO2溶于海水，使pH值降低， 有利于碳酸钙的溶解；
ⅱ 、海水中的固体碳酸钙与CO2系统
1、钙离子和碳酸根离子形成固体碳酸钙，固体碳酸钙可 溶
解于海水，并分解形成钙离子和碳酸根离子
2、碳酸钙表观溶度积：海水呈饱和状态 时，钙离子与碳酸 根离子浓度乘积ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
随温度升高而降低，随盐度和压力增大而变大
ⅱ、海水中的固体碳酸钙与CO2系统
3、碳酸钙饱和度（Q)
Q小于1，海水中CaCO3处于不饱和状态，固体 碳酸钙会溶 解，使海水中CO2总量增加；Q大于 1，海水中CaCO3处于饱和 状态，固体碳酸钙从 海水析出，海水中CO2总量减少。
海洋CO2系统
引言
自然界每年的碳循环的数量是相当可观的, 约占大气总碳 量的四分之一, 其中的一半是与陆地生物群落交换,另一半 则通过物理和化学过程穿过海洋表面。陆地和海洋含碳量 远大于大气中的碳含量,它们很小的变化就会对大气中二氧 化碳浓度产生很大的影响。例如,存储于海洋中的碳只要释 放2 % ,就将使大气中的二氧化碳含量增加1 倍。 • 海洋是地球表面上碳的重要贮存库, 是全球碳循环系统的 一个重要子系统。每年来自矿物燃料的二氧化碳的大约40 % ,即约2 ×1015g 碳被海洋吸收进入到海洋中。
3、海底的固体碳库
•
海底碳酸盐的溶解：由于溶解作用发生在底栖生物搅 拌作用的沉积物表层混合层,碳酸钙质平衡有以下关系：
CO2海底地质封存技术基础理论及现状分析
CO2海底地质封存技术基础理论及现状分析CO2海底地质封存技术是一种将二氧化碳气体封存在海底地层中，以减少大气中的温室气体浓度和减缓气候变化的方法。
该技术基于地质储层封存二氧化碳的理论，通过将CO2气体注入海底地质层来实现碳封存。
本文将围绕CO2海底地质封存技术的基础理论和现状展开分析。
一、基础理论1.1储层选择：选择适合封存CO2的地质层是CO2海底地质封存技术的基础。
通常选择深层海底盆地或者适合CO2注入的地质层。
储层应具备一定的孔隙度和渗透性，以确保CO2气体能够有效封存在地下。
1.2CO2地质封存过程：CO2地质封存主要包括CO2的捕集、传输和封存三个过程。
首先是对二氧化碳气体的捕集，通常采用化学吸收或物理吸附等方法将CO2从工业排放中分离出来。
然后通过管道将CO2气体输送到海底地质层，最后将其注入到地下储层中进行封存。
1.3封存稳定性评估：CO2地质封存后，需对封存地质层进行长期稳定性评估。
主要考察地质层的封存效果、CO2的扩散与储存情况、地下水和地震等风险对封存的影响等因素，并据此评估封存的长期稳定性和安全性。
二、现状分析2.1技术进展：目前，CO2海底地质封存技术已经在一些国家和地区展开实际应用。
挪威和澳大利亚等国家已经开始实施CO2的海底地质封存项目，实现了一定的封存效果。
此外，美国、加拿大和中国等国家也在研究CO2地质封存技术。
2.2风险评估：CO2海底地质封存涉及到地下储层的稳定性和安全性等问题，有一定的风险。
其中地震和地下水污染是封存过程中的主要关注点。
因此，需要加强对封存地质层的监测和评估，及时应对潜在的风险。
2.3法规和政策：各国政府和国际组织纷纷出台CO2海底地质封存的相关法规和政策，以规范封存过程并保障环境安全。
加强国际合作，共同应对气候变化和减少温室气体排放是推动CO2地质封存技术发展的重要方向。
综上所述，CO2海底地质封存技术是一种重要的碳减排技术，可以有效减缓气候变化并降低温室气体排放。
二氧化碳海水封存技术
二氧化碳海水封存技术在全球变暖和气候变化问题日益严重的今天，寻找有效的减缓二氧化碳排放的方法变得尤为重要。
而二氧化碳海水封存技术作为一种前沿而有潜力的解决方案，引起了广泛的关注。
二氧化碳海水封存技术是指将大气中的二氧化碳捕获并注入海水中，以避免其进一步渗透到大气中。
这一技术的优势在于传统的碳捕获和封存技术需要大规模使用陆地和地下空间，而二氧化碳海水封存技术则利用了广阔的海洋空间，资源更为充足。
该技术的基本原理是利用二氧化碳的溶解性，注入到海水中后，二氧化碳会与海水中的氧气和其他物质发生反应，形成稳定的化合物。
这些化合物可沉积到海洋底部，形成泥沉积物，永久地封存了二氧化碳。
此外，二氧化碳海水封存技术还有助于提升海水中的酸碱平衡，减轻海洋酸化问题。
二氧化碳海水封存技术的操作过程相对简单。
首先，选择适合进行二氧化碳封存的海域。
然后，将二氧化碳从排放源捕获并转化为液态或超临界液态，借助泵等设备将二氧化碳注入海水中。
最后，观测和监测海洋底部的化合物沉积情况，确保封存效果。
二氧化碳海水封存技术作为一项可行且具有广泛适用性的技术，有着重要的指导意义。
首先，它为降低二氧化碳排放提供了一种新途径，有助于减缓气候变化的速度。
其次，该技术的海洋封存方式具备较高的封存能力和长期稳定性，有助于解决传统封存技术所面临的存储空间不足和温室效应问题。
此外，二氧化碳海水封存技术可以改善海洋环境，减少海洋酸化对生物多样性的影响，保护海洋生态系统的健康。
然而，尽管二氧化碳海水封存技术具有巨大潜力，但仍然需要面临一些挑战和问题。
首先，二氧化碳的精细分离和提纯技术需要进一步改进，以确保封存过程中不会释放有害物质。
其次，封存过程中对生物多样性和海洋生态系统的潜在影响需要进行深入研究，以确保技术的可持续性和环境友好性。
综上所述，二氧化碳海水封存技术作为一项前沿的碳封存解决方案，具备生动、全面且具有指导意义的特点。
它为降低二氧化碳排放、减轻气候变化、改善海洋环境提供了一种新途径，具有巨大的应用潜力和挑战。
气中的二氧化碳并将其固定储存在海洋生态系统中的过程活动和机制
气中的二氧化碳并将其固定储存在海洋生态系统中的过程活动和机制气候变化是当前全球面临的严峻挑战之一，而二氧化碳（CO2）的排放是导致气候变化的主要原因之一。
为了减缓气候变化，需要采取有效的措施来减少CO2的排放，同时还需要开发新的技术来固定和储存CO2。
本文将从海洋生态系统的角度探讨CO2固定和储存的过程活动和机制。
一、海洋生态系统中的CO2固定海洋生态系统是地球上最大的碳储存库之一，其中包括海洋表层水、深层水、海底沉积物和生物。
其中，海洋表层水是最为重要的CO2固定区域之一。
海洋表层水中的浮游植物通过光合作用将CO2转化为有机物质，其中一部分被吸收和消耗，而另一部分则被沉积到海底沉积物中，从而固定了CO2。
此外，海洋生态系统中的浮游动物和底栖动物也可以通过摄食和呼吸作用吸收和消耗CO2，从而促进CO2的固定。
海洋生态系统中的CO2固定还受到其他因素的影响，如海洋温度、盐度、光照和营养盐等。
其中，海洋温度和盐度对CO2固定的影响最为显著。
海洋温度的升高会导致海洋表层水中的CO2溶解度降低，从而降低CO2的固定效率；而盐度的变化则会影响海洋表层水中的生物群落结构和物种组成，从而影响CO2固定的速率和效率。
二、海洋生态系统中的CO2储存海洋生态系统中的CO2不仅可以通过固定转化为有机物质而储存，还可以通过物理和化学作用储存于海洋深层水和海底沉积物中。
海洋深层水是海洋生态系统中另一个重要的CO2储存库，其中的CO2主要来源于海洋表层水中的CO2和大气中的CO2。
当海洋表层水中的CO2固定后，一部分CO2会通过深层循环被输送到深层水中，从而储存CO2。
此外，海洋深层水中的CO2还可以通过化学反应与海洋底层沉积物中的矿物质结合，形成稳定的化合物而储存CO2。
海底沉积物也是海洋生态系统中的重要CO2储存库，其中的CO2主要来源于海洋表层水中的有机物质和沉积物中的矿物质。
当海洋表层水中的有机物质沉积到海底后，一部分有机物质会被分解为CO2，从而储存CO2。
海底封存二氧化碳的原理
海底封存二氧化碳的原理海底封存二氧化碳的原理是一种新型的二氧化碳排放减少技术，它可以将大气中的二氧化碳通过管道运输到海底，然后进行封存。
这种技术被视为缓解全球气候变化的一种有效手段。
下面是海底封存二氧化碳的原理：一、海底封存二氧化碳的作用原理海底封存二氧化碳是一种将二氧化碳储存在海底的技术。
该技术的目的是通过对大气中二氧化碳的减少来缓解全球变暖的现象。
它可以通过运输管道将二氧化碳从发电厂或其他工厂中排放出来并运输到海底，然后在深海中封存。
这种技术可以通过稳妥的方法将二氧化碳储存起来，从而使其无法逃脱进入大气中。
二、海底封存二氧化碳的实现方法实现海底封存二氧化碳需要三个步骤：第一步：收集二氧化碳，将它加压成为液体并将其运输到海底。
第二步：将二氧化碳封存在海底，目标是将其存储在深度约为2000米以上的水下岩石层中。
第三步：观测和监控。
这一步确保了二氧化碳不会脱离封存区域，同时确保海洋和生态系统不受到二氧化碳泄漏的影响。
三、封存位置选择对于海底封存二氧化碳技术，封存位置的选择至关重要。
理想的封存位置需要满足以下几个条件:1.深水：封存二氧化碳的岩石层需要在水深超过1000米的区域。
这样的水深能够确保封存区域的安全，使得二氧化碳不会逃脱并进入大气层。
2.稳定的岩石：对于封存二氧化碳的岩石来说，必须是具有稳定性的。
这样，它们可以在未来数百年甚至数千年的时间里保护二氧化碳不泄漏，从而达到缓解气候问题的目的。
3.远离生态系统：封存区域应远离对海洋生态系统有影响的区域，如珊瑚礁和鱼类栖息区。
这样就可以防止封存二氧化碳对生态系统产生毒性影响。
总之，海底封存二氧化碳是一种新型的减少二氧化碳排放的技术，它的原理是将大气中的二氧化碳通过管道运输到海底并封存。
这种技术可以缓解全球气候变化的问题，对环境具有重要意义。
二氧化碳的海洋埋藏和利用技术
二氧化碳的海洋埋藏和利用技术二氧化碳（CO₂）是目前全球碳循环最重要的成分之一，它在大气中的众多影响之一就是促进气候变化。
为了遏制CO₂在地球温室效应中过度活跃的角色，人类需要采取一些措施来减少CO₂的排放或将其捕获并以某种方式存放起来。
海洋埋藏和利用技术是其中一个选项。
海洋埋藏技术海洋埋藏技术涉及将CO₂在液态或超临界状态下注入海洋底部的地层中。
这些地层具有较高的地层渗透性和较低的水文活动性，是一种可靠的CO₂存储媒介。
此外，海底的压力和温度也能够促进CO₂的稳定和吸收。
首先，在海域的深处，人们需要使用钻探设备获取到CO₂储藏的地质数据。
之后根据储层性质，计算容量和CO₂存储工程方案。
然后，进行连续注入，确保CO₂充分分散，并防止泄漏。
但是，这种技术也有一些潜在的风险和限制。
首先，CO₂的溶解度和反应性使其可能会导致海洋环境的变化，而且某些区域的硬度可能不足以承受埋藏CO₂的负荷。
其次，该技术需要大量的资金和技术装备，同时还需要监测和管理系统。
最后，这项技术并不是永久性的，因为CO₂可能会渗漏出来。
海洋利用技术除了海洋埋藏技术，海洋利用技术也是减少CO₂排放的一种方法。
它通过将CO₂在海洋中转化和利用，将其从地球环境中分离并最终变成有用的化合物，从而减少其对气候变化的影响。
其中一种海洋利用技术是利用海洋生物固化CO₂，这是一种自然的过程，生物通过光合作用将CO₂从海水中吸收，并将其转化为生物质。
这个过程中消耗了大量的CO₂，并且当这些生物类群死亡后，它们将被分解并将其CO₂存储在海洋中的深层沉积物中。
此外，还有一种新兴的海洋利用技术，称为海洋矿物化学。
这种技术涉及到将二氧化碳与一些金属离子结合形成固体矿物。
这些矿物不仅可以存储CO₂，同时还具有经济价值，因为它们可以被用于建筑和工业。
但是，海洋利用技术也存在一些缺点。
例如，海洋生物质的利用需要投入大量的时间和资源来维护生态系统的平衡，而海洋矿物化学技术仍处于研究阶段，而且可能会导致其他的环境问题。
二氧化碳的储存
二氧化碳的储存
二氧化碳（CO2）的储存是指将二氧化碳从产生源（如化石燃料燃烧、工业过程）截获并将其长期存储在地下或其他封存场所，以防止其释放到大气中。
储存二氧化碳的方法主要分为以下几种：
1. 地质储存：将二氧化碳封存在地下的岩石层中，避免其释放到大气中。
适合的岩石形态包括油气储层、深盐水层和煤层。
这需要对地质结构进行详细评估，以确保地下储存安全可行。
2. 海洋储存：将二氧化碳注入海洋中，使其溶于海水中。
这种方法对于大规模二氧化碳储存具有潜力，但仍需要深入研究和谨慎管理，以避免对海洋生态系统造成负面影响。
3. 化学储存：通过将二氧化碳转化为其他化学物质来储存，例如将其转化为碳酸盐或有机化合物。
这种方法需要开发新的技术和工艺来实现效率和可行性。
储存二氧化碳不仅可以减少温室气体排放，减缓气候变化，还可以帮助提高能源生产效率和降低环境污染。
然而，二氧化碳储存仍然是一个复杂而具有挑战性的问题，需要继续研究和开发创新解决方案来确保其安全性和可行性。
海洋生态系统的碳储存与气候调节
海洋生态系统的碳储存与气候调节近年来，全球变暖成为了一个备受关注的问题。
人们开始关注气候变化、海平面上升等现象对地球生态系统的影响。
而海洋作为地球上最大的碳储库之一，对于缓解这样的影响起着至关重要的作用。
海洋生态系统是地球上最重要的碳储藏之一。
它通过吸收大气中的二氧化碳（CO2）将其储存在大海中。
这一过程被称为碳汇。
通过碳汇作用，海洋生态系统可以显著减缓全球变暖的速度。
据科学家的研究，海洋生态系统吸收的二氧化碳数量大约占全球吸收总量的三分之一。
海洋中的浮游植物是碳汇的重要组成部分。
它们通过光合作用将二氧化碳转化为有机碳，并将其储存在海洋中。
而浮游植物中的有机碳营养着海洋食物链的下一级，从而实现了碳的转移。
当这些有机碳通过食物链向上转移，一部分会被转化为碳酸盐，然后沉积到海洋底层中，形成了长期的碳储存。
除了浮游植物，海洋中的珊瑚、海草和海底沉积物也是重要的碳储存库。
例如，珊瑚礁是一个重要的生物多样性热点，它不仅能吸收二氧化碳，还能保护沿岸地区免受风暴潮和洪灾的影响。
海草床则能吸收大量的碳，并且能减缓海洋酸化的速度。
同时，海底沉积物中的有机碳和无机碳也是重要的碳储藏。
海洋生态系统不仅在碳储存方面发挥着重要的作用，还在气候调节方面发挥着关键作用。
海洋中的热带风暴和涡旋可以通过向大气中释放大量热量和水汽来影响大气循环，从而影响全球气候。
此外，海洋中的海流和冰川融化也对气候产生重要影响。
通过调节海洋生态系统的健康状态，可以实现海洋温度和气候的稳定。
然而，全球变暖现象对海洋生态系统产生了严重的威胁。
海洋酸化的不断加剧导致了海洋生态系统的生物多样性和健康状况的下降。
这不仅会减少浮游植物和海洋生物的数量，也会影响碳汇的效果。
此外，过度捕捞和水污染等人类活动也对海洋生态系统造成了巨大的破坏。
因此，保护海洋生态系统是缓解全球变暖的关键之一。
国际社会应推动减少碳排放的目标，同时加强海洋生态系统的保护和恢复工作。
控制二氧化碳排放、限制过度捕捞、减少水污染，这些措施都是实现海洋生态系统长期健康和碳储存目标的必要手段。
二氧化碳埋存状态
二氧化碳埋存状态随着全球气候变化的日益严重，控制和减少二氧化碳（CO2）的排放成为当务之急。
在各种减排方法中，二氧化碳的埋存状态备受关注。
那么，什么是二氧化碳埋存状态？它如何发挥作用？本文将从几个方面进行探讨。
二氧化碳埋存是指将二氧化碳气体通过各种技术手段储存到地下的过程。
这种技术主要应用于大型工业和能源生产设施，如化工厂、电厂和炼油厂等。
二氧化碳埋存技术分为地下埋存和海洋埋存两种方式。
地下埋存是将二氧化碳气体封存在地下岩石层中。
具体而言，这种技术主要包括三个步骤：捕集、输送和封存。
首先，二氧化碳气体被捕集并分离出来，通常采用吸收或压缩等方法。
然后，将二氧化碳通过管道或运输船运送到地下埋存点。
最后，在地下的适当岩石层中，将二氧化碳封存在含有孔隙和储层的岩石中，以确保其长期稳定性。
海洋埋存是将二氧化碳气体储存到海洋中的过程。
这种技术主要包括两个方法：直接注入和溶解。
直接注入是将二氧化碳气体通过管道或注射井直接注入到海洋底部的沉积物中。
溶解是将二氧化碳气体通过气泡或喷洒的方式释放到海洋表面，然后利用海洋的溶解性将其转化为溶解态二氧化碳。
二氧化碳的埋存状态有着重要的环境和经济意义。
首先，通过埋存二氧化碳，可以有效地减少大气中的温室气体浓度，从而减缓全球气候变暖的速度。
二氧化碳埋存技术可以将大量的二氧化碳气体长期储存起来，避免其对大气造成进一步的负面影响。
其次，二氧化碳埋存还可以为能源和化工等行业提供一种低碳排放的选择。
通过降低二氧化碳排放量，可以减少对传统化石燃料的依赖，促进可持续发展。
然而，二氧化碳埋存技术也面临一些挑战和风险。
首先，埋存地点的选择至关重要。
必须选择地质条件稳定、岩石层密封性好的区域进行埋存。
否则，二氧化碳可能会泄漏到地表，对环境和人类健康造成潜在风险。
其次，埋存技术需要耗费大量的能源和资金。
目前，二氧化碳埋存技术的成本较高，需要进一步降低成本才能推广应用。
二氧化碳埋存技术还需要加强监测和管理。
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引言海洋封存二氧化碳，是控制化石燃料燃烧导致气候变化的有效手段。
本报告阐明了二氧化碳海洋封存的基本原理，简要叙述了有关二氧化碳海洋封存的科学领域，以及论述了二氧化碳海洋封存的环境影响。
本报告也描述了在利用海洋封存限制大气二氧化碳浓度上升前需要进一步开展的研究。
可通过多种方式利用天然碳储层降低人为二氧化碳排放对大气的影响。
在3个主要的天然碳储层中，海洋碳储层的储量到目前为止是最大的。
海洋碳储层的储量比陆地碳储层高出数倍，而陆地碳储层的储量大于大气碳储层的储量。
然而，目前仅大气碳储层承受化石燃料燃烧排放的二氧化碳的全部负荷，这就引起人们关注气候变化。
目前，人们已开发了增强陆地碳汇的方法，例如增加造林面积，而且，人们正在验证利用天然（地下）储层封存二氧化碳的方法。
由于海洋碳封存的过程非常复杂，因此，增强海洋碳封存能力的方法的效率并不显著。
然而，利用海洋碳储层储存（或封存）碳的潜力是巨大的。
当不考虑是否采取额外的人为干涉活动时，海洋确实是大气层中二氧化碳的主要吸收汇。
利用海洋碳储层封存二氧化碳的方法至少有两种：1）从大规模工业点源捕集二氧化碳并把二氧化碳直接注入深海；2）通过添加营养素使海洋肥化来增强大气二氧化碳的提取。
如果二氧化碳排放量与气候变化之间的关系得到证实，则应在较长时期内减少二氧化碳的排放量。
然而，当减少二氧化碳的排放量时，利用该两种方法的确能够提供争取时间的途径。
上述两种方法在有关海洋肥化方面仍存在极大的不确定性。
把二氧化碳注入深海的相关科学研究虽然仍需进一步完善，但却易于理解。
为此，本报告重点在于论述海洋封存二氧化碳的第一种方法（简要描述海洋肥化，见附录）。
自从1995年以来，国际能源署温室气体研究与开发项目组已组建了多个国际专家小组。
这些专家组研究了有关深海二氧化碳注入的知识。
专家组的主要目标，是确定需要开展的研究领域，以及确保充分利用有效信息来推测海洋肥化的利益和影响。
最终，专家组重点研究4个主题：1）海洋环流；2）环境影响；3）国际合作与关注项目；3）实践与试验方法。
本报告提供的信息多数来自于这些专家组及其提交的论文。
该简短提要的目的，是为广大读者提供更有效的信息，旨在促进有关海洋封存二氧化碳的讨论。
可从国际能源署温室气体研究与开发项目组获得专题研究小组的完整报告。
图 1 全球碳循环：储层（碳，吉吨）与通量（碳，吉吨/年）天然碳的海洋封存在前工业时期，在燃烧的化石燃料向大气大量排放二氧化碳之前，全球碳储层基本上保持平衡。
尽管在大气和海洋、大气和陆地之间大量交换了碳通量，但从一种储层向另一种储层没有任何纯粹的得失。
自从工业革命以来，化石燃料已成为全世界的主要能源。
随着化石燃料的大量利用，大气中二氧化碳的排放量持续增加（目前每年向大气排放的二氧化碳为23吉吨（Gt），相当于6吉吨碳）。
如今的碳储层不再保持平衡。
大气中二氧化碳的浓度，已从前工业时期的280ppm 增至目前的370ppm。
导致碳储层不平衡的原因，是深海区碳同化速率相对缓慢。
利用高质量的测量方法并结合数学模型绘制全球碳循环总图。
全球碳循环总图图解了目前碳循环现状与大规模使用化石燃料前碳循环状况之间的差异。
图1举例说明了该两种状况，同时也表明了相当于陆地和大气储层总量之和的大容量海洋碳储层。
政府间气候变化专门委员会（IPCC）作出预测，在正常情况下，大气中二氧化碳的浓度将在今后100年内增至原来的两倍。
据估计，再生化石燃料资源含有4000吉吨碳，相当于大气储层中750吉吨碳。
所以，大气中二氧化碳的浓度很有可能增加数倍。
经推断，大气中二氧化碳浓度的增加将对全球气候产生重大影响。
图 2 海洋温盐环流输送带然而，地球上的海洋正在逐渐缓解这种状况。
根据有关化石燃料消耗的数据，可准确地计算出大气中二氧化碳的排放量。
自从1958年以来，在夏威夷Mauna Loa 地区和波兰南部地区的监测站，精确地测量了大气中二氧化碳浓度的增加，此后，也在许多其他监测站测量了大气中二氧化碳的浓度。
这些监测数据表明，每年大气中积聚的二氧化碳总计为12吉吨（相当于3.2吉吨碳），而化石燃料燃烧排放的二氧化碳总量几乎为该数字的两倍。
如表1所示，目前通过海洋封存每年已成功地从大气中去除了约2吉吨碳（相当于6吉吨二氧化碳）（尽管这些数字具有一定的不确定性）。
如果没有海洋和陆地碳吸收汇的补偿，大气中二氧化碳的浓度将比现有浓度增加约100ppm。
海洋如何吸收大气中的二氧化碳在海-气界面二氧化碳的迁移速度是迅速的，尤其当强风引起混合层中携有碎浪和空气气泡时。
二氧化碳在海水中的溶解度大于淡水，海水较高的pH值（约等于8）将导致以下平衡等式从左边向右边反应：CO2 + H2O H2CO3（碳酸）H 2CO3H⎽+ + HCO3-（重碳酸盐离子）HCO3-H⎽+ + CO32- (碳酸盐离子)在海水中，仅1%的二氧化碳以二氧化碳分子的形式残留，超过90%的二氧化碳为重碳酸盐离子形式。
这些离子和碳酸、碳酸盐离子一起统称为溶解无机碳（DIC）。
图 3 常用于研究海洋二氧化碳封存的盒模型；图中2个截然不同的盒子分别代表不同的海洋水域表 1 全球碳储层的年净变化全球海洋较温暖的表层海水与二氧化碳饱和，而低温深层海水是不饱和的，且具有巨大的未充分利用的二氧化碳溶解能力。
例如，虽然二氧化碳在深层海水中的溶解度是表层海水的2倍，但深层海水中溶解无机碳的浓度仅比表层海水中溶解无机碳的浓度高12%。
这表明了深层海水真实的碳封存能力。
而且，即使深层海水储存所有已知储量的化石燃料中的碳（4000吉吨碳），海洋较高的溶解无机碳含量也变化不大。
这可与把等量的碳导入大气碳储层时溶解无机碳含量的变化相对照（见以上内容）。
遗憾的是，从去除大气中二氧化碳的观点来看，在大多数海域，碳从表层海水向深层海水的迁移是一个漫长的过程。
把大气中的二氧化碳‘泵送’至深层海水存在两种机理：第一种，‘溶解泵’二氧化碳更易溶解于高纬度海区的低温、高密度海水，这些高密度海水将下沉至海底。
这就导致海水出现“温盐环流”现象，为此，在北大西洋的低温深层海水（含有二氧化碳）向南‘流经’南极洲，最终在印度洋和赤道太平洋上翻，变成表层海水。
在那里，二氧化碳再次释放到大气中。
同样，南极深层水在上涌至表面之前在南极洲周围循环。
从高纬度海区的高密度海水下沉到重现于热带地区之间的时间间隔估计为1000年。
第二种，‘生物泵’海洋中的植物（主要为浮游植物）吸收表层海水中溶解的二氧化碳，通过光合作用维持生命。
浮游植物的生长和繁殖速度常取决于营养素的利用率。
浮游植物的尺寸仅为1-5毫米，海洋浮游动物通常能快速吃掉这些浮游植物，而这些浮游动物也将依次被较大的海洋动物捕食，如鱼类。
表层海水中超过70%的这种有机物质可以再循环，但深层海水的平衡主要通过微粒有机物质的沉淀完成。
所以，这种生物泵把二氧化碳从表层海水向深层海水运送，并有效地把二氧化碳封存于局部深层海水区域。
大多数这种有机物质都通过细菌再矿化而释放出二氧化碳，最终，这些二氧化碳将返回至表层海水。
把二氧化碳封存于深层海水到二氧化碳再次出现于表层海水所需的时间为1000年。
图 4 把二氧化碳封存于深度在900米～1500米的两个位置达100年后，预测的二氧化碳返回至大气的时间上述两种‘泵’已成功地抑制了大气中二氧化碳浓度的增加。
海洋碳循环的数学模型表明，如果没有上述任何一种‘泵’的作用，大气中二氧化碳的浓度将比现有浓度增加两倍。
促进缓慢的自然过程二氧化碳从深层海水返回至表层海水的过程是漫长的。
为此，二氧化碳在海洋中的滞留时间可达1000年。
这种漫长的残留时间促进了减缓大气中二氧化碳浓度上升方法的开发。
为什么不避开把大气中二氧化碳转移至深层海水的缓慢的自然过程，而把二氧化碳直接注入深层海水呢？这种想法并不是新颖的， Marchetti曾在1977年就首次提出了这种想法。
Marchetti建议把二氧化碳直接注入地中海的高密度海水，当这些高密度海水流经直布罗陀海峡并溢出后，可把二氧化碳转移至大西洋深层海水。
人们最初常利用简化‘盒’模型论证上述方法的基本原理，这些盒模型的模拟结果表明（见图3），当大气和海洋碳汇再次达到平衡时，尽管最终模拟结果是相同的，即二氧化碳在海洋中的滞留时间为1000年左右，海洋却能够把二氧化碳封存足够长的时间，这有助于减缓化石燃料使用引起的大气二氧化碳浓度的上升速度。
图 5 二氧化碳捕集装置海洋范围内的碳循环是一个复杂过程。
尽管在过去10年间，世界大洋环流实验（WOCE）已开始了海洋度量计划，我们仍需要通过在全球海洋发生的物理、化学和生物过程的数学模型，来获得有关海洋自然碳循环的更详细资料。
德国汉堡的Max-Planck研究所重新配置了这种全球模型，来模拟海洋不同位置的深层海水二氧化碳点源在1000多年内的命运。
该模型为三维模型，其模拟结果表明，二氧化碳返回至表层海水所需的时间完全取决于封存位置；在某些位置，部分二氧化碳将在100年内返回至海洋表面，而其他二氧化碳将与大气隔离达数百年（见图4）。
把二氧化碳直接注入海洋是可行的方案吗？可采用成熟技术把二氧化碳直接注入深海，尽管在实践中从未尝试把二氧化碳注入深海。
这种方法可应用于单一的大规模二氧化碳源，例如典型的每年可生产约15兆吨二氧化碳（2GWe）的火力发电站。
二氧化碳的去除目前，去除发电站排放气体中二氧化碳的技术已得到验证，这种技术主要利用胺溶剂‘洗涤’排放气体。
经证实，利用这种二氧化碳隔离装置能去除98%的二氧化碳。
最终，把压缩的二氧化碳高压气流运输至封存地点。
把二氧化碳运输至注入点运送至注入点的二氧化碳的最适当形式为液体或密相气体（在72.8巴和31℃下把二氧化碳气体压缩至大于其临界点，获得浓相气体）。
根据石油工程师和海洋建筑师在IEA温室气体研究与开发项目的海洋封存研究组的发言，二氧化碳运输不会带来任何新的设计问题。
可通过海底管道或油轮运输二氧化碳。
图 6 铺设石油管道石油和天然气工业已利用非常先进的管道技术建造了深海垂直提升器，并在海底1600的深度铺设管道来运输石油和天然气。
而且，开展的有关阿曼至印度的管道（深度达3000米）的计划研究表明，利用管道运输二氧化碳在技术上是可行的。
在美国，利用陆上管道运输二氧化碳已有多年的历史，管道长度达800多千米；利用管道运输的二氧化碳常用于提高石油采收率，也可利用非常类似的原理捕集二氧化碳。
利用直径1米的管道每天可运输70000吨二氧化碳，足以运输3吉瓦的火力发电厂排放的二氧化碳。
二氧化碳的另一种运输方案是，利用油轮把二氧化碳运输至注入平台。
二氧化碳油轮的结构几乎等同于目前常用于运输液化石油（LPG）的船舶。
低压冷冻常用于减小压力需求，其设计的工作条件约-55℃，压力为6巴（bars）。