碳捕集、利用和封存（CCUS）是一项碳减排较为行之有效的技术,是控制温室气体排放的一项有效举措。由于CO₂易于达到超临界状态,能提高油气田的采收率,CO₂驱油被广泛用于油气开采过程中,并取得了较好的效果,成为目前CCUS技术的一个重要发展方向,CCUS-EOR项目逐渐增多。近年来,学者对CCUS的环境影响做了较深入研究,着重研究了天然泄漏源和模拟泄漏等方面对生态系统的影响,对于真实CCUS项目生态环境监测的研究较少。本文以某实例CCUS-EOR项目为基础,运用野外生态监测和实验模拟两种方法,分析了CCUS-EOR区域CO₂逸散、植被覆盖与生产力特征,模拟测试了不同CO₂逸散浓度下对土壤理化性质、土壤微生物群落、根际CO₂、大豆和玉米生理生态指标的影响。研究结果表明,CCUS-EOR系统中地下CO₂运输管线、油气采出口和CO₂注入井周围存在着CO₂逸散现象,CO₂逸散强度受注入速率、原油采出速度的影响,逸散到空气中的CO₂在水平和垂直方向上都呈现出随着距离增加而浓度变小的规律,实测表明油气采出口和CO₂注入井周边CO₂在水平方向上距离逸散源约100m处衰减至大气正常水平（均值为380ppm）,垂直方向上的影响范围为5m;地下管线点源CO₂水平影响距离约为1.5m,垂直影响范围为10cm。现场实测和模拟实验表明,地下管线点源CO₂逸散情景下,根际土壤CO₂浓度呈层状分布,由于土壤在-50cm到0cm之间形成土壤-大气交互界面,当CO₂从地下点源逸散后通过土体,地下土壤CO₂浓度在-50cm处均出现拐点,此后迅速下降,一旦高浓度CO₂穿过土体与空气接触后,CO₂迅速扩散,约在土体上方10cm处降低至大气平均水平。当CO₂通量超过G2000时,-10cm到-20cm土壤CO₂大于20%,成为影响植物生长的有害物质。当通量小于G1000时,土壤CO₂小于20%,同时土壤O₂浓度大于10%,对植物生长影响不大,但土壤-10cm到-30cm土壤长期高浓度CO₂会对植物生长造成间接影响。地下管线点源逸散的CO₂与土壤中的水和矿物质发生水岩反应,从而影响着土壤的理化性质。纵向上看,土壤pH值、电导率、土壤硝态氮含量随着CO₂逸散胁迫时间的增加整体呈现下降的趋势,CO₂逸散18天后稳定;而土壤有机质因其矿化速率的影响,出现了先增后减的现象。横向上看,CO₂逸散强度越大,对土壤理化性质各个指标的影响程度也越大。此外,土壤中微生物群落受CO₂逸散影响较为明显,实验得出当CO₂通量达到G800时,微生物多样性指数下降了1/4,继续增加通量微生物总数变化不明显,表明在G800附近,存在着微生物对CO₂逸散的阈值响应。遥感生态监测和模拟实验表明,地下点源CO₂逸散对植被生理生态没有明显影响,植物株高、叶绿素、光合参数整体上出现随CO₂逸散浓度的增加而减少的趋势,规律性不强。CO₂地上点源逸散（油气采出口、CO₂注入井）情景下,CO₂扩散较快,且不能在周边植被生长区形成长期高浓度CO₂聚集,因而未明显监测到地上CO₂逸散的施肥或抑制效应,现场植被生理生态指标、区域植被生产力和覆盖情况主要受到大田水土条件、种植制度、气候等因素的影响。总之,CCUS-EOR存在CO₂地上和地下点源逸散现象,地下点源CO₂逸散对于土壤环境和植被生长有显著影响,但影响范围较小,且可以通过维护CO₂运输管线达到控制目的。尽管CO₂地上点源逸散强度较大,但由于CO₂在空气中扩散较快、区域植被生长受水土条件等多因素影响,大田植被生长未现对CO₂逸散的明显响应。该论文有图47幅,表8个,参考文献95篇。