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随着碳减排政策越来越受到各方的重视，CO2地质封存技术作为重要的减排手段，也正成为相关研究的热点。神华CO2地质封存示范项目是中国首个全流程CO2咸水层封存项目，同时也担负着我国CCS各项技术的研发和验证平台的责任。浅部地层CO2泄漏预警监测能够及时发现CO2泄漏风险是CO2地质封存风险管理的重要部分，同时也能够明确CO2泄漏对浅部地层的影响。本文针对神华CO2地质封存示范项目利用浅层U型管监测系统设计了浅部地层监测方案，并对监测指标的选择和监测指标在研究区内的空间分布进行了探讨，主要工作和创新成果如下: 1.改进了U型管监测系统，并将U型管监测系统首次应用在CO2咸水层封存泄漏风险监测活动中。结果表明该区域地下水和土壤气的监测指标具有较好的分层特点。 2.利用U型管监测系统对神华CCS示范项目封存区进行浅部地球化学监测，地下水中各离子之间会发生复杂的物理化学反应，导致各指标发生相关性变化。对研究区进行3次取样，证明部分监测指标之间存在显著的相关关系（电导率、Cl-、Mg2+、Ca2+），获取研究区具有相关关系的监测指标，对筛选核心指标集具有重要意义。 3.对水样和气样的分析结果表明U型管监测系统是一种有效的地下流体分层取样监测装置，能够灵活准确的获取指定深度有代表性的地下水和土壤气的样品。通过在神华CCS示范项目封存场区的应用，证明了U型管监测系统是一套可靠的地下流体取样装置。 4.根据样品分析数据表明，在同一地层系统中，同一深度量级范围内，浅部地层中越靠近地表，各成分分布差异越明显，深部地层各参数空间分布均一性更强，随时间变化较小，因此选定一个各参数指标分布均一性好的层位作为预警层位，有利于发现泄漏源。利用这种特点对CO2泄漏风险监测简单直接，具有一定的工程应用价值。 CO2地质封存浅部地层环境监测是综合性的研究，本文仅通过对封存区浅部地层地下流体取样调查，探究了浅部地层环境监测的方法，尚有较多问题没有考虑在内，需要进一步探索研究。