本发明专利技术公开了一种测量二氧化碳对水环境影响的装置和方法，设计了由依次连通的二氧化碳气罐、流量阀和水容器组成的装置，且所述水容器的外部设置有控温装置，以用于测量各个地区春夏秋冬不同季节的温度下，地面土壤下不同深度处，在不同的二氧化碳泄漏速率下，水样的指标变化，以便为检测埋存二氧化碳的地区是否有二氧化碳泄漏以及如果有泄漏的情况下泄漏速率如何提供参照数据。本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，结构简单，设计合理，能将不同季节的各种温度下的水样，在各种二氧化碳流量影响下，设定时间里发生的指标变化很方便地测量出来。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境监测领域，尤其涉及一种测量二氧化碳对水环境影响的装置和方法。
技术介绍
全球气候变化所引起的环境问题给人类带来前所未有的挑战，在引起气候变化的原因之中，作为温室效应气体的二氧化碳的排放问题越来越突出，因此不将二氧化碳排放入大气的处置技术引起了越来越多的关注。二氧化碳捕集和封存（CCS）作为一项新兴的、具有大规模应用潜力的二氧化碳处置技术，为化石能源使用的二氧化碳近零排放提供了一种可能。同时，随着勘探开发的不断进行，我国特低渗油藏探明储量增加。特低渗油藏作为我国主要油藏类型，由于储层物性差，注水开发难度大、弹性开发递减快、采收率低，油藏整体开发效果差。二氧化碳驱油是三次采油技术的前沿发展方向之一，同时也是一个最具开发价值的二氧化碳应用领域。从技术层面来说，虽然二氧化碳捕集和地质埋存技术已趋成熟，但制约其大规模推广应用的原因主要在于埋存的安全性和其安全监测的经济性。CCS工程的经济性可以通过不断的技术创新和实施碳税得到改善，但是对二氧化碳地下埋存的安全性问题（即可能会发生渗漏）公众一直存在担心和质疑。未来封存的二氧化碳量级有可能达到亿吨级，如果封存的二氧化碳发生渗漏逸散到大气中，那么封存效果则会适得其反，造成显著的气候变化。除此之外，如果地下浅层的二氧化碳浓度升高，不仅会对植物和动物造成致命伤害，还会污染地下水，给人类的生产、生活、生态系统带来巨大损害。因而如何有效预防、监测和控制二氧化碳渗漏，确保二氧化碳封存的安全性，已成为二氧化碳封存技术研究的一项重要内容。在二氧化碳地质封存示范项目中，二氧化碳渗漏风险分析、渗漏监测技术和封堵技术等的研究就受到了越来越多的重视。目前来看，对二氧化碳封存地区的土壤、水指标变化情况进行检测，来推测是否发生了二氧化碳泄漏是可行的。但是，土壤、水的监测指标很多，各个指标随二氧化碳泄漏的变化规律及程度也不同怎么知道某地区是否发生了二氧化碳泄漏，或者是泄漏速率如何，都没有灵敏反应、便捷测量的环境要素指标。
技术实现思路
本专利技术是针对现有技术所存在的不足，而提供了能将不同季节的各种温度下的水样，在各种二氧化碳流量影响下，设定时间里发生的指标变化很方便地测量出来的测量二氧化碳对水环境影响的装置和方法。本专利技术得技术方案为：设计了由依次连通的二氧化碳气罐、流量阀和水容器组成的装置，且所述水容器的外部设置有控温装置，以用于测量各个地区春夏秋冬不同季节的温度下，在不同的二氧化碳泄漏速率下，水样的指标变化，以便为检测埋存二氧化碳的地区是否有二氧化碳漏以及如果有泄漏的情况下泄漏速率如何提供参照数据。具体为，本专利技术提供了一种测量二氧化碳对水环境影响的装置，包括二氧化碳气罐，所述二氧化碳气罐连通有流量阀，所述流量阀量程为0—1.0L/min；还包括水容器，所述水容器的有效容积为25L，所述水容器底部设置有用于将二氧化碳分散为小气泡的布气供气装置，所述供气装置连通所述流量阀；所述水容器外部设置有控温装置。一种上述的测量二氧化碳对水环境影响的装置的测量二氧化碳对水环境影响的方法，包括以下步骤：步骤1：各季节，目的地采取水样；步骤2：将水容器内部的温度调整到设定温度；步骤3：将水样倒入所述水容器；步骤4：打开二氧化碳气罐，调整流量阀，以0-1.0L/min之间的设定流量向所述供气装置供二氧化碳气体，以便二氧化碳气体小气泡进入水样；步骤5：向水样通气到设定时间后，关闭二氧化碳气罐，关闭流量阀。步骤6：分别从水样里采取一部分水样，分别测定pH值、DO浓度、重碳酸根和碳酸根浓度、COD浓度、硫酸根浓度、总矿化度、总硬度、氨氮浓度、氯离子浓度，以及钙、镁、钾、钠、铅、铁、锰、铬、铜、锌等金属元素的离子浓度。其中，所述步骤2的设定温度为被测土壤所在地的水域的春天、夏天、秋天、冬天的平均温度。所述步骤4的设定流量分别为0.04L/min、0.08L/min、0.2L/min、0.4L/min、0.6L/min、0.8L/min。步骤6所述各指标具体的测定方法：a.pH的测定采用pH计测定水样的pH。步骤a1：先用蒸馏水清洗电极；步骤a2：根据水样的大体的pH选定合适的标准液pH=4.00和pH=6.864校准pH计；步骤a3：清洗电极；步骤a4：测定水样的pH值。b.DO的测定采用碘量法测定水样中的DO浓度。步骤b1：先用溶解氧取样瓶上取好水样；步骤b2：然后在现场立即向盛有样品的瓶中加1mL硫酸锰溶液和2mL碱性试剂，使用细尖头的移液管将试剂加到液面以下，小心盖上塞子，避免把空气泡带入；步骤b3：上下颠倒转动几次取样瓶，使瓶内的成分充分混合，避光静置沉淀最少5min；步骤b4：确保所形成的沉淀物已沉降在细口瓶下三分之一部分，慢速加入1.5mL硫酸溶液，盖上瓶盖，摇动瓶子使得瓶中沉淀物完全溶解；步骤b5：吸取100mL混合液到锥形瓶内，用硫代硫酸钠滴定，当变成淡黄色时加1mL淀粉溶液，滴定终点呈蓝色。c.重碳酸根、碳酸根的测定采用滴定法测定水样的重碳酸根、碳酸根。步骤c1：取100mL水样于250ml锥形瓶中，加入4滴酚酞指示剂，摇匀。当溶液呈红色时，用盐酸标准溶液滴定至刚刚褪到无色，记录盐酸标准溶液用量。若加酚酞指示剂溶液无色，则不需用盐酸标准溶液滴定，可接着进行下一步操作；步骤c2：向上述溶液中加入3滴甲基橙指示剂，摇匀，继续用盐酸标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙红色止，记录盐酸标准溶液用量。d.COD的测定采用5B-3A型COD快速测定仪测定水样的COD的浓度。步骤d1：提前打开消解系统电源开关，并将设定温度设为165℃，消解器开始自动升温；准备数支反应管，置于冷却架的冷槽上；步骤d2：准确量取2.5mL蒸馏水加到“0”号反应管中；然后分别准确量取各水样2.5mL，依次加入到其他反应管中；步骤d3：依次向各反应管中加入0.7mL专用耗材D试剂；步骤d4：依次向各反应管中加入4.5mL的专用耗材E试剂并混匀；步骤d5：将各反应管依次放入提前预热到165℃的消解孔中，按消解键，并盖上防喷罩；步骤d6：消解完成后仪器报警提示；将各样品依次放到冷却架的空冷槽上按冷却键；步骤d7：依次向各反应管中加入2.5mL蒸馏水并混匀；步骤d8：将各反应管放到冷却架的水槽中（提前在水冷槽中加入自来水），并按冷却键；步骤d9：水冷却完成后仪器报警提示；将各反应管从水冷槽中拿出，并将溶液依次倒入对应编号的比色皿中；步骤d10：先将“0”号比色皿（空白溶液）放入仪器比色槽中，并关闭上盖；步骤d11：按空白键，然后将“0”号比色皿（空白溶液）从仪器中拿出；步骤d12：再将“1”号比色皿，放入比色槽中，并关闭上盖，此时屏幕上所显示的结果为该样品的COD值。e.硫酸盐的测定采用重量法测定水样的硫酸盐。步骤e1：将量取的适量可滤态试料置于500mL烧杯中，加两滴甲基红指示剂，用适量的盐酸，调至显橙黄色再加2mL盐酸，加水使烧杯中溶液的总体积至200mL，加热煮沸至少5min；步骤e2：在不断搅拌下缓慢加入10mL热氯化钡溶液，直到不再出现沉淀，然后多加2mL，室温过夜以陈化沉淀；步骤e3：用在105℃干燥并已恒重后的玻璃坩埚(G4)过滤沉淀，用带橡皮头的玻璃棒及温水将沉淀定量转移到坩埚中去，用几份少量的温水本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测量二氧化碳对水环境影响的装置，包括二氧化碳气罐，其特征在于，所述二氧化碳气罐连通有流量阀，所述流量阀量程为0—1.0L/min；还包括水容器，所述水容器的有效容积为25L，所述水容器底部设置有用于将二氧化碳分散为小气泡的布气供气装置，所述供气装置连通所述流量阀；所述水容器外部设置有控温装置。
【技术特征摘要】
1.一种测量二氧化碳对水环境影响的装置，包括二氧化碳气罐，其特征在于，所述二氧化碳气罐连通有流量阀，所述流量阀量程为0—1.0L/min；还包括水容器，所述水容器的有效容积为25L，所述水容器底部设置有用于将二氧化碳分散为小气泡的布气供气装置，所述供气装置连通所述流量阀；所述水容器外部设置有控温装置。2.一种基于权利要求1所述的测量二氧化碳对水环境影响的装置的测量二氧化碳对水环境影响的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：各季节，目的地采集取得水样；步骤2：将水容器内部的温度调整到设定温度；步骤3：将水样倒入所述水容器；步骤4：打开二氧化碳气罐，调整流量阀，以0-1.0L/min之间的设定流量向所述供气装置供二氧化碳气体，以便二氧化碳气体小气...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓慧，郭爱洪，刘璐，孙恩呈，吴晓东，樊娜，韩卓，席琦，马文翠，宋春燕，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心，
类型：发明
国别省市：北京;11
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