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海水堿度是指每升海水中所含的弱酸根離子都轉化為游離酸的形式所需要的氫離子的量(mol/L)。海水中含有相當數(shù)量的HCO3—、CO32-、H2BO3-、H2PO4-、SiO(OH)3-等弱酸陰離子，它們都是氫離子的接受體。近年來，由于海洋吸收了大氣中過量二氧化碳(CO2)等原因，海水正在逐漸變酸。而海水酸性的增加，將使得海洋化學環(huán)境穩(wěn)定性變化，進而導致生態(tài)系統(tǒng)面臨巨大威脅。

據(jù)《科學》新聞(Science news)消息，近日，美國圣母大學(the University of Notre Dame)的研究團隊首次對海洋石灰化(ocean liming)技術進行了現(xiàn)場實驗，期望通過提高海水堿度封存大氣中的二氧化碳。

此前，研究團隊在實驗室環(huán)境中利用人工海水和抽取海水進行了模擬實驗。初步結果表明，在實驗過程中，海水樣本的pH值和二氧化碳凈吸收量出現(xiàn)了凈增加。在此次現(xiàn)場實驗中，科研人員向位于佛羅里達州、匯入墨西哥灣的阿帕拉契科拉河口(Apalachicola estuary)注入了約 2000 升富含石灰的海水，中和酸化海水，并使用了一種無毒的染料追蹤該區(qū)域中和酸性水域的石灰羽流，監(jiān)測羽流在海洋水域的擴散、添加的顆粒結塊情況和對海洋生物的影響。

結果顯示，石灰的投放將二氧化碳水平降低了 70 ppm，水域 pH 值實現(xiàn)了凈增長，但未急劇上升，牡蠣和微生物的新陳代謝并未遭到破壞，這顯示小規(guī)模的 pH 值擾動不會造成持久的環(huán)境或生態(tài)破壞。

研究者認為，這項研究為地球工程解決氣候問題帶來了更可控的方案，此前向大氣中釋放反射陽光顆粒的技術會造成數(shù)月或數(shù)年的影響，而改變海水的化學成分僅會持續(xù)一個月，比向空氣中投擲顆粒要可控得多。但該方法仍不能作為全球解決方案實施，因為生產(chǎn)堿性石灰會不可避免地產(chǎn)生新的碳排放。

相關論文B23C-09 - Continuous Monitoring of Net CO2 Drawdown from Experimental Ocean Alkalinity Additions于近日在美國地球物理學會秋季會議(AGU Fall Meeting)上發(fā)布。

關鍵詞： 二氧化碳 現(xiàn)場實驗 海水堿度