[发明专利]一种提升水生碳汇量的方法

说明书

本发明公开了一种提升水生碳汇量的方法，涉及增加碳汇改善碳循环技术领域。本发明包括如下步骤：第一步、通过碳酸盐岩风化过程中吸收大气CO₂，使CO₂被暂时捕获并储存于土壤孔隙中，实现土壤中CO₂的富集；第二步、通过对降雨时场区内雨水的引导，增加携带溶解无机碳的雨水入渗到地下水中，经地表径流流入到地表水体中，增加地表水体中的溶解无机碳量；第三步、通过水生植物光合作用将水体中的溶解无机碳转化为有机碳量进行储存，实现水体中的水生碳汇量。本发明可以极大地增加进入到地表水体中的溶解无机碳含量，从而增加施肥效应，提高水生光合作用形成碳汇的量，具有重要的碳汇意义，能够实现大气中CO₂的高效去除，且不会产生环境负效应。

技术领域

本发明属于增加碳汇改善碳循环技术领域，特别是涉及一种提升水生碳汇量的方法。

背景技术

最近研究发现岩石风化产生的溶解无机碳(DIC，CO₂(aq)+HCO₃^-+CO₃^2-)可被河流、湖泊和海洋中的水生植物光合作用转化为有机碳(OC)固定在沉积物中，使大气中CO2不断减少，即：[CaCO₃+CO₂+H₂O→Ca²⁺+2HCO₃^-+ 水生光合生物→CaCO₃+x(CO₂+H₂O)+(1-x)(CH₂O+O₂)]。其中碳酸盐风化碳汇占整个岩石风化碳汇的94％，而硅酸盐风化仅占6％左右。因此，碳酸盐岩风化可以通过提供水生光合作用所需的DIC，进而提高碳汇量，且由于分别广，具有广泛的碳汇前景。

水生系统中的水生类植物可以通过光合作用，将大气中进入水体的CO₂以水溶性或者HCO₃^-，转化为有机碳，进而稳定下来，达到固碳目的，减少大气CO₂，增加碳汇。其关键步骤在于大气CO₂进入水体的过程，纯自然条件下，大气中直接进入水体中的无机碳含量较低，最终被转化形成稳定有机碳汇的量也就很少，难以达到大面积、大量碳汇以及形成产业推广的目的。此外，岩溶区因大量的碳酸盐岩的存在，风化作用产生的DIC量要高于非岩溶区，在非岩溶区，碳酸盐岩含量较少，进入到水体中的无机碳就更少了，但是，非岩溶区的面积是岩溶区的1.79倍，且在地下环境中依然存在较大量的碳酸盐岩，存在巨大的碳汇潜力，亟待开发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提升水生碳汇量的方法，通过增加水生光合作用所需的原材料DIC，依据水生光合作用中存在DIC施肥效应的原理，可增加碳汇量，解决了上述背景技术中的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种提升水生碳汇量的方法，包括如下步骤：

第一步、增加土壤中CO₂储存量：通过陆地碳酸盐岩风化过程中吸收大气CO₂，及以气体形式的CO₂被暂时捕获并储存于土壤孔隙中，实现土壤中CO₂的富集；

第二步、降雨入渗过程控制：第一步中捕获储存于土壤孔隙中的无机碳在降雨过程中与雨水混合，形成溶解无机碳，通过对降雨时场区内雨水的引导，增加携带溶解无机碳的雨水入渗到地下水中，经地表径流流入到地表水体中，增加地表水体中的溶解无机碳量；所述溶解无机碳包括CO₂、 HCO₃^-以及CO₃^2-；