trapping(trappings是什麽意思)

很多朋友想了解關於trapping的一些資料信息，下麵是(揚升資訊www.balincan8.com)小編整理的與trapping相關的內容分享給大家，一起來看看吧。

trapping的原理

外顯子捕獲(exontrapping)是構建一種載體，從其插入片段中識別和回收外顯子序列，從而克隆目的基因。捕獲外顯子的載體pETV—SD是一種反轉錄病毒穿梭載體，即可在不同種生物中如大腸杆菌和酵母，細菌和哺乳動物細胞等進行複製的載體因為凡是有內含子和外顯子的基因在轉錄後都要經過RNA剪接，這就需要有剪接供體(splicingdonor，SD)位點和剪接受體(splicingacceptor，SA)位點。因此，SA位點可作為基因的標誌。pETV—咀載體的克隆位點上遊有一個“外顯子捕獲序列”(exontrapcassette)，可用來識別載體的插入片段中有無SA位點。

(5)從COS細胞中回收複製的附加體DNA，經限製性內切酶DpnI酶切後轉化細菌。在含卡那黴素(Kn)和5—氯—4—溴—3—吲哚—€”D—半乳糖苷(X-gal)的培養基上挑選轉化子。盧—半乳糖苷酶可水解X—gal而生成藍色產物。因此，不產生€”半乳糖苷酶的轉化子菌落則呈白色。

(6)隻挑選出白色菌落作進一步研究的材料。白色菌落的生成可以有二種原因。一是由於基因發生突變，使夕—半乳糖苷酶失去活性；二是由於在反轉錄病毒生活周期的RNA時期中發生了剪接反應，從而丟失了€”半乳糖苷酶基因。

(7)如果是基因突變，則大多數將是缺失了載體中的“外顯子捕獲”部分，就可用人的口—珠蛋白基因片段為探針作菌落雜交，很快可得到驗證。

(8)如果是真正發生了RNA剪接事件，準確的剪接反應可切除作為標記的IVS，使人口—珠蛋白基因的第1外顯子與落入了捕獲陷阱的插入片段中的外顯子序列連接，這可直接測定其序列加以證明。

從捕獲到的外顯子出發，就可進一步用作探針去從基因組基因文庫或cDNA文庫中分離出基因

二氧化碳地質儲存機理

由上節闡述可以看出，CO

地質儲存的機理就是利用CO

具有超臨界的物性特點，將CO

儲存在地表800m深度之下，若該深度之下溫度高於31.1℃、壓力高於7.38MPa時，注入儲層的CO

就進入超臨界狀態。在超臨界狀態CO

的密度是水密度的60%～80%，使得CO

地質儲存空間大大縮小，密度差作用也驅使CO

向上飄浮;同時具有較好的流動性、擴散性和較大的溶解能力。進而在儲層上覆蓋層以及圈閉構造的密封下，注入的CO

最終通過與儲層岩石發生緩慢的碳酸鹽礦化(mineralcarbonation)和碳酸鹽岩溶解(carbonatedissolution)反應，形成碳酸鹽礦物(碎屑岩儲層)或HCO

離子(碳酸鹽岩儲層)，從而實現CO

地質儲存。

一、二氧化碳地質儲存機理

碳封存領導人論壇(CSLF，2008)對CO

地質儲存機理進行了詳細描述。指出CO

地質儲存機理可以分為兩大類:物理貯存和化學貯存機理。其中，物理貯存機理包括構造地層貯存、束縛貯存和水動力貯存;化學貯存機理包括溶解貯存和礦化貯存等。

目前，對於英文文獻中表述各類CO

地質儲存機理一詞的“trapping”，國內用於從微觀角度描述CO

儲存機理的用詞尚不統一，常見的有:“填埋”、“捕獲”、“儲存”、“俘獲”、“隔離”、“封存”、“埋存”和“捕集”等等。在充分理解了各種CO

地質儲存機理後，本書作者認為采用“貯存”一詞概念更為準確。“貯”與“存”在此是動詞，同時強調“貯”是過程，“存”是結果。所以，CO

地質儲存過程中發生的各種微觀域物理、化學作用可稱為貯化作用，CO

的貯化作用在各貯存量之間是相互轉換的。由此可以引入“貯存量”概念，以便同“儲存量”進行區分。並界定“貯存”是從微觀角度描述機理，“貯存量”是各類微觀機理“存儲”CO

的數量;而“儲存”和“儲存量”是從宏觀、大尺度角度表達CO

在地質空間的賦存、分布狀況，以及在儲層中存儲CO

的數量。“貯存量”和“儲存量”計算的理論基礎和精度等也大相徑庭。

1.物理貯存機理

物理貯存是針對可遷移的CO

氣體或超臨界CO

流體而言的，主要有以下幾種類型。

(1)構造地層貯存機理(Structuraltrapping)

利用儲層上部的圈閉構造阻止CO

在浮力作用下的向上運移，從而達到儲存CO

的目的(張煒等，2008)。

當注入的CO

遇到上覆不滲透的蓋層而無法繼續向上運移而滯留在蓋層下部時，就形成了構造地層圈閉，與此同時構造地層貯存機理開始作用。CO

注入此類圈閉構造之前一般都含有油氣或地下水，盡管注入的CO

浮力較大，然而不滲透蓋層的隔擋作用致使其無法進行垂向運移。此類構造地層圈閉包括背斜(地表下的大型褶皺)、斷塊(地表下被斷層隔擋的傾斜和褶皺地層)、構造和地層尖滅(傾斜油層或多孔地層被水平不滲透層超覆)(沈平平等，2009)。適宜CO

地質儲存的典型圈閉構造見圖1－19。

圖1－19適宜CO

地質儲存的典型圈閉構造(據CO2CRC，2008)

地質儲存的岩石，需要有高孔隙度為CO

提供存儲空間(圖1－20)，高滲透率使CO

流入到這些孔隙之中，由低滲透率的岩石形成蓋層，阻止其向上流動。

圖1－20顯微鏡下砂岩的孔隙結構(據CO2CRC，2008)

沉積盆地中有些封閉性較好的地層和構造如果被鹹水或油氣所占據，可形成非常好的深部鹹水含水層或油氣藏，適宜CO

地質儲存。如果褶皺和斷裂以封堵作用為主，那麽此類構造是CO

地質儲存的良好場所。地層貯存則取決於地層的岩石－礦物學特點、上下岩層物性以及沉積環境的變化等(許誌剛等，2009)。

(2)束縛貯存機理(ResidualCO

trapping)

由於毛細管力、表麵張力的作用使少量CO

氣體或超臨界流體存在於岩石介質的孔隙中(Suekane，etal.，2008)。CO

在儲層運移過程中，一部分CO

因為氣液相界麵張力的作用被長久地滯留在岩石顆粒的孔隙中，這就是束縛貯存機理。

當大量的CO

通過多孔介質體時，CO

多以球滴狀被隔離在岩石孔隙中間，因此通過岩石的CO

量越多，束縛在岩石孔隙中的CO

也就越多。但此種機理僅僅有CO

通過多孔介質岩石是不夠的，隻有當CO

通過岩石，並且地下水又重新滲入被CO

占據的孔隙空間時，CO

才可以被大量地束縛下來(圖1－21a)，束縛貯存機理才真正發揮作用。通常束縛貯存機理與溶解貯存機理相結合時，束縛在岩石孔隙中的CO

最終將會溶解在儲層流體中。

束縛貯存機理的作用時間從注入CO

開始將持續幾十年(沈平平等，2009)。

圖1－21CO

地質貯存機理(據IEA，2007)(a)束縛貯存;(b)礦物貯存

(3)水動力貯存機理(Hydrodynamictrapping)

如果深部鹹水含水層的儲層沒有完全封閉，而且層內流體流速較低，則比較有利於CO2的水動力貯存。注入深部鹹水含水層的CO2因密度小於鹹水的密度，在浮力的作用下上升至鹹水含水層頂部，在蓋層底部隨地下水緩慢移動。在此過程中，部分CO

將被溶解，它們通過分子擴散、彌散和對流進行運移，極低的地下水運移速率可以確保CO2在儲層中長期(地質時間尺度)儲存(許誌剛等，2009)。水動力貯存條件與構造、地層和岩性圈閉不同，是依靠水動力圈閉而實現的。

對於無大規模地質圈閉的單斜構造而言，注入的CO2進入儲層自然流動狀態時，在浮力和水動力作用下隨儲層地下水運動，部分上升至鹹水含水層頂部，受隔水層/蓋層阻擋，在含水層頂部匯集，並在壓力作用下沿水平方向流動。在此過程中，一部分CO2將滯留在岩石孔隙中(束縛貯存)，若存在小規模的地質圈閉，則部分CO2將在此匯集(構造地層貯存)，隨著CO2氣體和儲層地下水的接觸，將使其逐漸溶解(溶解貯存)，並通過擴散、彌散和轉變等過程以溶解相的形式運移，最終通過和礦物的化學反應使其以固體的形式貯存起來(礦物貯存)。該種情況下的貯存機理被稱為水力學貯存(張煒等，2008)。

另一種情況是，當深層地下鹹水在滲流過程中，流動壓力與CO

運移的浮力方向相反、大小大致相等時，可阻擋和聚集CO

，形成水動力圈閉。水動力圈閉儲存CO

的作用條件與構造、地層和岩性圈閉不同，是依水力圈閉實現的。當CO

注入封閉蓋層下的深部鹹水含水層時，就會發生水動力圈閉。深部鹹水含水層地下水在一個區域或盆地級別的流動係統中，多以較長的時間尺度流動，在此類係統中，流體的流動速度是以厘米每年來衡量的，而運移的距離則是以數十和數百千米為單位計算的。如果CO

注入此類含水係統中，盡管沒有像構造地層圈閉那樣有具體的隔擋層存在來阻擋CO

的側向運移，CO

仍然可以在浮力的作用下以非常緩慢的速度沿著地層的傾向逆重力方向運移。這些CO

要經過幾萬年甚至到幾百萬年才能運移到排泄區的淺層。在此過程當中，其他儲存機理同時作用，最終致使無自由相的CO

到達淺表地層或進入大氣環境。除此之外，在CO

的運移過程中也有可能遇到構造地層圈閉而被圈閉下來。此類儲存機理和構造地層圈閉一樣在注入CO

後立即開始作用，不同點在於CO

在水動力圈閉中側向運移沒有受到阻擋(沈平平等，2009)。

2.化學貯存機理

(1)溶解貯存機理(Solubilitytrapping)

氣體或超臨界流體在地下流體中的溶解。CO

在水中的溶解隨環境溫度、壓力和鹽度的不同而變化。鹽度在3%時，儲層的溶解能力在47～51kg/m

間，相應孔隙體積的6.7%～7.3%是CO

。因此，如果能使大部分地下水中的CO

達到飽和，這將是深部鹹水含水層一個非常重要的儲存機理(張曉宇等，2006)。

在岩石孔隙中運移並與深部鹹水含水層或原油相接觸時就會溶解在其中，即發生溶解貯存。決定CO

完全溶解或者部分溶解的因素是時間以及地下水和原油中CO

的飽和度。CO

溶解量與溶解速度主要取決於地下水的化學成分、原油的組成和CO

與未飽和地下水和原油的接觸率。CO

與流體接觸率越高，CO

的溶解速度也就越快。此時，形成的混合物因密度大於鹹水而開始下沉。所以，隨著溶解了CO

的鹹水下沉而純粹的鹹水上浮，會形成對流(Ennis－KingandPaterson，2005)。這一過程進一步增加了CO

的溶解量，也擴大了與CO

接觸的鹹水區域。因此，與在構造地層貯存中由於浮力作用實現貯存CO

的機理相比，此種貯存機理能實現更加有效的和更大量的CO

存儲。溶解作用發生的程度主要取決於是否存在具有高滲透性的巨厚儲層，特別是具有高垂向滲透率的儲層。

一般而言，溶解貯存作用的時間尺度在100～1000年之間(沈平平等，2009)。

(2)礦物貯存機理(Mineraltrapping)

溶解的CO

通過和儲層中礦物的反應以礦物沉澱的形式被固定下來，類似地表礦物碳酸化(張煒等，2008)。因此，礦物貯存主要指CO

與岩石和地下水中的某些組分發生化學反應從而產生碳酸類礦物沉澱。

以微觀殘餘形式存在於油或水中，或者存在於圈閉構造中，與儲層礦物發生化學反應生成新礦物(江懷友等，2008)(圖1－21b)。

與儲層礦物發生化學反應生成新礦物的反應過程如下。

儲存的地球化學反應:

中國二氧化碳地質儲存地質基礎及場地地質評價

儲存生成的礦物:

中國二氧化碳地質儲存地質基礎及場地地質評價

即蛇紋石與CO

反應生成菱鎂礦和石英，可實現CO

的永久儲存。

注入至穩定深部鹹水含水層中的CO

，在化學反應發生的早期階段，主要以溶解為主。通常情況下，CO

在深部鹹水含水層中的溶解度會隨著壓力的增大、溫度的降低以及鹽度的增加而增大，同時與地下水接觸有關。

據推測，礦物貯存作用的時間尺度為100～10000年。主要影響因素為地層岩石的礦物成分、流體類型和化學反應過程。儲層岩石的礦物成分不同，注入CO

後的沉澱比例變化也非常大。如果儲層為碳酸鹽類，化學反應的速度很快;如果是砂岩地層並且岩性主要為穩定的石英顆粒，則幾乎不會發生化學反應或者反應的時間非常長。在某種程度上，此類貯存可以說是CO

地質儲存的最佳途徑。但在大多數情況下與其他貯存機理相比，其作用的時間尺度也是非常漫長的(沈平平等，2009)。

通常條件下，碎屑岩儲層對CO

的儲存一般要比碳酸鹽岩儲層優越，但由於碳酸鹽岩儲層並不由純的碳酸鹽礦物組成，上述兩種化學反應都可能發生。另外，深部鹹水含水層溶解的CO

隨地下水緩慢運移時，儲層孔隙中將有部分CO

剩餘，形成“束縛CO

貯存”(residualCO

trap-ping)，據M.H.Holtz證實，這部分CO

的存儲量可占其他地質存儲量的15%～25%(許誌剛等，2009)。

(3)吸附貯存機理(Adsorptiontrapping)

在礦物表麵的吸附，該機製隻針對煤層中的CO

儲存(Gentzis，2000)。煤層因其表麵孔隙具有不飽和能，易與非極性分子之間產生範德華力，從而具有吸附氣體的能力(許誌剛等，2009)。由於煤層對CO

吸附能力存在較大的差異，當CO

開始置換CH

氣體時，隻要壓力和溫度保持穩定，那麽CO

將長期保持被吸附貯存狀態(鍾玲文，2004)。

煤層對CO

的吸附能力要比存在於煤層中的CH

和其他烴類氣體高兩倍以上，因此煤層具有一定的CO

地質儲存潛力。煤層中儲存CO

過程的吸附機理從CO

注入開始就發揮作用。煤層中的CO

儲存能力不能用與傳統的多孔介質相類似的以孔隙體積和氣體壓縮性來計算，因為此時煤層中CO

氣體是以遊離態吸附於煤層表麵的微孔中而儲存於煤基質中，或溶解於煤孔隙的水中。計算煤層中CO

儲存能力需要用到煤層表麵Langmuir等溫吸附關係式，且該關係式因煤階不同而不同。

二、二氧化碳地質儲存的時間尺度與安全性

不同貯存機理在CO

地質儲存過程中具有不同的作用時間尺度(IPCC，2005)(表1－6;圖1－22)。束縛貯存、溶解貯存，尤其是礦物貯存都是一個緩慢的過程，因此在注入階段它們對儲存能力的貢獻幾乎可以忽略不計。但是以上3種貯存機製在CO

注入停止後將起到至關重要的作用，通過溶解、礦物沉澱等作用使可移動的自由相CO

氣體逐漸減少，從而增加了CO

地質儲存的安全性(Bachuetal.，2007)。

表1－6CO

貯存形式與儲存時間

從圖1－22可以看出，一些貯存機理在CO

注入開始就產生作用，如構造地層貯存、水動力貯存和在煤層中的吸附貯存。溶解貯存和礦物貯存這兩種機理產生的作用比較緩慢，需要相當長的時間，特別是礦物貯存，需要幾個世紀到1000年才能發生作用。CO

注入過程中一般就是幾十年，因此，在此期間溶解貯存和礦物貯存這兩種機理所儲存的CO

幾乎可以忽略，這種情況對於束縛貯存機理也是一樣的(沈平平等，2009)。上述各種CO

地質儲存機理隨時間變化的貢獻率和安全性明顯不同(圖1－23)。

圖1－22各種CO

地質貯存機理的作用時間尺度示意圖(據CLSF，2007)

圖1－23各種貯存機理隨時間變化的貢獻比例和安全性示意圖(據CLSF，2007)

隨著時間尺度的延長，CO

地質儲存的安全性就越來越高。各種貯存機理的貢獻也不同，剛開始時是構造地層貯存機理和水動力貯存機理起著主要作用。隨著時間的推移，到上百年以上，束縛貯存機理、溶解貯存機理和礦物貯存機理的作用就顯示出來，並逐步占主導地位，貢獻也逐步變為主導地位(沈平平等，2009)。

本文到此結束，希望對大家有所幫助呢。