近一个世纪以来人类对矿物燃料（如煤、石油等）的大量使用,造成了空气中CO₂等温室气体的含量越来越多,以致由温室效应引起的全球气候变化越来越明显,如仍不采取有效措施遏制其发展,将对自然生态系统和人类社会的发展造成不可估量的影响。因此,国际社会纷纷开始关注并逐步实施了一系列的节能减排项目,设法减少对空气中温室气体的排放,在此背景之下,CO₂捕集和封存（Carbon Capture&Storage简称CCS）技术应运而生。然而,在长期的CO₂注入和储存过程中,难免会有CO₂沿钻井、断层、断裂带及储盖层裂隙向外界逃逸。因此运用有效技术手段对注入储层内部的CO₂运移与分布状况以及因渗漏所造成的环境影响等进行监测,对保证整个储存工程的安全、持久、有效进行具有重大意义。目前的监测技术,包含了以大气、土壤植被、水体、地层以及地球化学流体等为对象的几十种监测技术,技术方法涉及地球物理、地球化学、遥感和自动控制等众多领域。现运用较为成熟的监测技术主要有遥感红外线成像技术、土壤空气累积室技术、非人工源微地震监测技术、电磁法和重磁技术等,但应用活性炭测氡法监测CO₂在煤层中的分布特征在国内乃至国际上尚属首次。本文在搜集查阅了大量文献的基础上,对CO₂监测技术的研究现状进行了综述,并在此基础上重点研究了活性炭测氡法的监测原理及其特点,分两个阶段探索分析了煤层注入CO₂影响下地表氡浓度变化的原因。煤层压裂施工阶段造成自由氡析出量增加并向地表加速迁移,CO₂持续注入阶段造成自由氡析出量减少并使氡的运移通道闭锁,在两个阶段的综合影响下,地表相关区域内的氡浓度水平降低并且氡气分布更加均衡,这为活性炭测氡法监测CO₂注入煤层后在其内部的分布特征奠定了理论基础。通过对CO₂注入前后注入孔周围氡值剖面图、注入孔周围测区氡值平面等值线图以及试验区氡值趋势面图的对比分析发现,地下注入CO₂后,注入孔周围所监测到的地表浅部氡气浓度明显下降,且整条测线的数据波动相较注入前更加平稳。在此基础上,作者引进变异函数来处理具有区域化变量特点的测氡数据,以变异函数分维值这一特定参数来精细表征测氡数据在某一确定方向上的变化程度大小。通过对CO₂注入前后ZKZS-001孔位置不同方向测氡数据的分维值特点进行分析,结合压裂工艺及当地地质条件,得出试验区内CO₂注入后在东西方向的运移程度强于其在南北方向的运移程度的结论。这也表明,活性炭测氡法是监测注入煤层内部CO₂分布情况的有效手段。