2026届高三地理复习微主题导学案——碳封存

2026届高三地理复习微主题——碳封存 一、试题考查特点 （一）情境真实，紧扣双碳热点 以冻土碳库、地质碳封存、CCUS、盐湖碳封存、湖泊 / 海洋碳汇等真实场景为载体，紧密结合碳中和、气候变暖、能源转型等国家战略与学术热点，强调学以致用。 （二）知识覆盖广，跨模块整合 自然地理：冻土、气候、水文、地质构造、圈层物质循环 人文地理：工业、交通、能源、可持续发展、区域开发 技术应用：碳捕集、运输、注入、封存、驱油、监测 区域案例：大兴安岭、青藏高原、玻利维亚盐沼、北海、胜利油田 （三）重原理、重过程、重逻辑 核心原理：温室气体排放与封存、碳汇机制、地质封存条件、驱油机理 动态过程：冻土融化 — 水分 — 微生物 —CO₂排放；冰川融水 — 湖泊水文 — 固碳变化 逻辑链条：气候→冻土 / 湖泊→碳循环→全球变化；技术→减碳 + 增油→综合效益 （四）图表信息量大，强调读图能力 高频出现：曲线图、示意图、流程图、区域图、地质剖面图，答案多隐含于图表数据与结构中，侧重信息提取、解读与推理。 （五）素养导向明确 人地协调：气候变暖影响、碳减排路径、生态保护 综合思维：要素关联、过程推演、利弊辩证 区域认知：不同区域碳封存条件与模式差异 实践力：技术应用、工程评估、对策分析 （六）题型搭配稳定 选择题：基础概念、原理判断、条件分析、效益对比 综合题：成因分析、条件评价、影响辩证、措施 / 方案评估 二、针对性复习对策 1. 构建 “碳封存” 专题知识体系 概念区分：碳汇 / 碳封存 / CCUS / 地质碳封存 / 生态碳汇 分类框架： 生态碳封存：森林、冻土、湿地、湖泊、海洋 地质碳封存：枯竭油气田、咸水层、煤层 技术路径：捕集 — 运输 — 注入 — 封存 — 监测 核心机制：封存条件、稳定性、泄漏风险、效益（环境 / 经济 / 社会） 2. 吃透 3 类核心原理与答题模型 （1）冻土 / 生态碳封存 答题模板：气温→冻融→水分 / 有机质→微生物→温室气体排放 关键：季节变化、垂直分层、人类活动干扰 （2）地质碳封存（油气田 / 咸水层） 必备条件：储层（孔隙 / 渗透性）+ 盖层（致密 / 不渗透）+ 构造稳定 + 无大断裂 驱油增效：CO₂降低原油黏度、增强流动性、体积膨胀 （3）湖泊 / 海洋碳汇 固碳能力：水温、光照、营养盐、生物量、水位、滞留时间 变化逻辑：补给变化→水文改变→生物→固碳强弱 3. 强化图表信息提取训练 曲线图：抓峰值、谷值、拐点、趋势、时间节点 示意图：明确注入点、储层、盖层、隔层、运移方向 流程图：理清捕集 — 提纯 — 运输 — 注入 — 利用 — 封存全环节 训练要求：先读图再读文，用图表信息验证选项 / 组织答案 4. 按区域与题型归类真题 高频区域：多年冻土区、青藏高原湖泊、盐沼、近海盆地、老油田 高频设问： 条件类：封存 / 开发的有利地质 / 自然 / 社会经济条件 成因类：碳汇强弱 / 面积变化 / 排放峰值原因 影响类：开发对碳循环、生态、碳排放的双重影响 评价类：技术效益、工程可行性、借鉴意义 5. 规范答题语言，提升得分率 多用术语：孔隙度、渗透性、盖层、冻融、微生物活动、固碳能力、综合效益 逻辑清晰：要素→过程→结果，分点作答，因果完整 辩证作答：开发利用利弊同答，技术应用优势 + 风险 6. 对接热点，拓展迁移 关联考点：碳中和、CCUS 示范工程、能源安全、生态保护、可持续发展 迁移能力：同一原理套用到不同区域（如海洋咸水层封存→陆地咸水层封存） 拓展： 一、核心概念 碳汇：清除 / 减少大气 CO₂的过程（生态为主） 碳封存：把 CO₂长期封存在地下 / 生态系统中 CCUS：碳捕集 — 利用 — 封存（减碳 + 增油 / 增效） 地质碳封存：注入枯竭油气田、咸水层、煤层 二、3 大核心原理 1. 冻土碳循环（必考逻辑） 气温升高 → 冻土融化 → 水分增加 → 微生物活跃 → 有机质分解 → CO₂/CH₄排放增多 排放峰值：夏季（温度最高、微生物最强） 土壤水分峰值：春季（积雪融水 + 冻土表层融化） 2. 地质碳封存必备条件（油气田 / 咸水层） 储层：孔隙度大、渗透性好（砂岩） 盖层：致密、不渗透（页岩 / 泥岩） 构造：背斜、稳定、无大断裂 安全：有隔层、压力缓冲、不易泄漏 3. CO₂驱油增效原因 CO₂注入 → 原油黏度降低、流动性增强、体积膨胀 → 采油率提高 三、湖泊 / 盐沼 / 海洋碳汇（固碳强弱） 固碳能力强的条件 水温适宜、光照充足 营养盐丰富、生物量大 水位适中、水体稳定 固碳能力弱的原因 冰川融水多→水温低、光照弱、营养少→生物少→固碳下降 水位暴涨 / 骤降→环境剧变→生物受抑制 四、CCUS 项目答题模板 优势（7 字口诀） 减碳、增油、高效益 捕集工业 CO₂，降低碳排放 注入油层驱油，提高采收率 延长油田寿命，增加能源供给 形成新产业链，经济环境双赢 运输方式（液态 CO₂） 首选：管道运输 优点：连续、安全、低碳、高效、损耗小 五、可持续发展原则判断 CCUS、碳封存：持续性原则（资源环境承载力） 全球共同减排：共同性原则 代际 / 区域公平：公平性原则 六、高频图表读图技巧 土壤含水量曲线图 找峰值→5 月左右→积雪融化 + 冻土融化 地质封存剖面图 注入点→储层（砂岩）；箭头→向上；封顶→页岩（不渗透） CCUS 流程图 捕集→干燥→液化→压缩→注入→驱油→封存 七、综合题标准答题句式 有利地质条件 砂岩储层孔隙大，利于注入扩散；页岩盖层致密，防止泄漏；构造稳定，无断裂，安全性高。 固碳能力变化原因 气温 / 水位 / 光照 / 营养盐变化→生物量变化→固碳强弱改变。 开发影响（辩证答） 利：提供能源 / 带动产业 / 减碳增效；弊：破坏碳封存能力 / 加剧排放 / 影响生态。 一、单选题 大兴安岭地区是我国高纬度多年冻土主要分布区之一，发育着兴安—贝加尔型多年冻土(面积约为3.8×105km²。多年冻土是重要的土壤碳库，其碳储量远高于大气圈碳库。高纬度多年冻土赋存条件脆弱，对气候变暖响应敏感，释放封存的古碳和水，为微生物提供更大的生存空间和更多的基质，增加土壤CO₂、CH₄和N₂O等温室气体的释放，进而影响全球碳氮循环。读2016 年大兴安岭冻土区兴安落叶松林(LF)、樟子松林(PF)和白桦林(BF)3种林型土壤含水量季节变化图，完成下面小题。 1．2016年大兴安岭冻土区3种林型土壤含水量最高的月份，土壤水分主要源于（   ） ①积雪融化 ②河流解冻 ③冻土融化 ④降水补给 A．②④ B．①② C．①③ D．③④ 2．大兴安岭多年冻土区3种林型土壤均为CO₂排放源，排放高峰期在（   ） A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季 碳汇是指清除或减少大气中二氧化碳的过程及机制，是实现碳中和目标的重要途径。人工地质碳汇技术将二氧化碳注入地下枯竭油气田中，在封存二氧化碳的同时，也能提高采油率，我国已通过运用此技术实现了经济与社会效益的双赢。下图示意二氧化碳的驱油过程。据此完成下面小题。 3．常规油气田地区运用人工地质碳汇技术对二氧化碳进行封存的必备条件为（   ） A．向斜构造广泛分布 B．盖层岩石孔隙度较小 C．地表断裂发育较好 D．前期勘探开发程度低 4．人工地质碳汇技术能提高采油率主要是因为二氧化碳注入后可导致储集层中的原油（   ） ①黏度降低②黏度提高③流动性减弱④流动性增强 A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ CCUS（碳捕集利用与封存）是指把生产过程中排放的二氧化碳捕集提纯，继而投入新的生产过程再利用和封存，是实现碳中和的有效途径。2022年8月，我国首个百万吨级CCUS项目——齐鲁石化-胜利油田CCUS示范工程投入生产。齐鲁石化工业尾气中的二氧化碳被捕集起来，注入胜利油田地下油层，把原油“驱赶”出来，同时就地封存，实现减碳、增油的综合效益。下图示意齐鲁石化-胜利油田CCUS项目流程。据此完成下面小题。 5．CCUS技术体现了可持续发展的（   ） A．公平性原则 B．持续性原则 C．共同性原则 D．协调性原则 6．把齐鲁石化的液态二氧化碳产品运输至胜利油田，可采取的绿色低碳高效的交通运输方式是（   ） A．公路运输 B．铁路运输 C．水路运输 D．管道运输 7．相较于将二氧化碳就近地下封存，齐鲁石化-胜利油田实施CCUS项目的优势主要是（   ） A．消耗二氧化碳，缓解碳排放压力 B．增加石油产量，实现能源自给 C．提纯二氧化碳，提高碳捕集效率 D．打造新产业链，提高综合效益 二、综合题 8．阅读材料，完成下列问题。 材料一：乌尤尼盐沼位于玻利维亚，现今为广阔的盐沼，素有“天空之境”之称。该地盐沼沉积物具有极好的碳封存能力，盐沼底部有丰富的卤水资源。卤水通过蒸晒方式生产锂盐。锂主要应用于动力电池，在新能源的开发中占有重要的地位。 材料二：图1为乌尤尼盐沼区域示意图。图2为乌尤尼盐沼“天空之境”景观照片。图3为锂矿产业链示意图。 (1)乌尤尼盐沼5—8月最适合蒸晒卤水，从气压带和风带移动的角度说明其理由。 (2)乌尤尼盐沼虽能观赏到最佳“天空之境”景观，但游览难度较大，试说明游客在游览过程中需克服的不利自然条件。 (3)从产业链角度，分析乌尤尼盐沼锂矿开发利用对碳排放的影响。 9．阅读图文材料，完成下列要求。 湖泊因水中生物和湖底沉积物能封存大量有机碳而成为重要的碳汇。受全球变暖影响，湖泊水位、水温及光照与营养物质等条件发生较大改变，进而导致湖泊固碳能力变化显著。青藏高原表面分布着1000多个湖泊，近60年来该地气温上升高达2.3℃，成为开展研究全球气候变化对湖泊固碳能力影响的理想区域。研究结果显示，受全球变暖影响，阿翁错湖面积扩张较快，湖泊固碳能力下降；托素湖面积减小，固碳能力略有升高。图1和图2分别为阿翁错湖和托素湖所在位置示意。 (1)简述青藏高原是研究全球气候变化与湖泊固碳能力关系的理想区域的原因。 (2)分析阿翁错湖与托素湖面积变化不同的原因。 (3)分析阿翁错湖与托素错湖固碳能力变化差异的原因。 10. 阅读材料，完成下列要求。 海洋地质碳封存是将油气开发或工业碳排放过程中捕集的二氧化碳，注入到海底深部的咸水储层中，利用上覆盖层的不渗透性，使二氧化碳有效封存于储层内部，实现与大气的长期隔离。为了实现碳减排，挪威实施了全球首个工业规模的海洋地质碳封存项目——SleipnerCCS（二氧化碳捕集与封存）项目。该项目将北海天然气开采伴生的二氧化碳，通过管道运输并注入约3km外的Utsira组咸水储层进行封存。图左示意Utsira组咸水储层厚度及二氧化碳注入点位置。Utsira组咸水储层主要为高孔隙度和高渗透性的砂岩，其上覆盖着约200—300m厚的页岩层，其内部还发育着多套薄泥岩隔夹层将储层分隔，薄泥岩隔夹层中的“薄弱点”（富砂泥岩）能连通被分隔的储层，亦能缓冲二氧化碳流带来的压力。页岩、砂岩、泥岩等共同构成了独特的“多维立体复合”封存结构（图右）。截至2025年，该项目已累计封存超过2400万吨二氧化碳。 （1）在图右中指出注入点的位置________（“甲”或“乙”），并在对应虚线框内的实线上标注箭头表示二氧化碳运移方向________。 （2）分析挪威SleipnerCCS项目选择在Utsira组咸水储层储存二氧化碳的有利地质条件。 （3）若借鉴挪威SleipnerCCS项目，对我国开展近海二氧化碳海底封存项目的社会经济条件进行评估，指出需要评估的主要内容。 《2026年5月4日高中地理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C B B D B D D 1．C 2．B 【解析】1．从图中能看到，土壤含水量最高的月份是5月，5月大兴安岭气温回升，冬季积累的积雪大量融化，为土壤补充水分，是该时段土壤水分的主要来源之一，①正确；河流解冻的水难以直接渗透到林地土壤中，无法成为土壤水分的主要来源，②错误，AB错误；气温升高，多年冻土表层融化，释放出储存的水分，是土壤水分的重要来源，③正确，C正确；大兴安岭5月降水较少，降水对土壤水分的补给作用微弱，④错误，D错误。故选C。 2．CO2排放和土壤微生物活动相关，夏季气温高，冻土融化程度更高，微生物的活动更活跃，会分解土壤中的有机质，释放出大量CO2，B正确；冬季气温低，微生物活动弱，CO2排放少，D错误；春季冻土融化还未达到峰值，CO2排放较少，A错误；秋季气温下降，微生物活动也会减弱，C错误。故选B。 【点睛】 东北地区冻土层主要为多年冻土层，主要分布于大、小兴安岭，自北向南，分布范围逐渐减少，其对外界环境变化极其敏感。 3．B 4．D 【解析】3．常规油气田形成于背斜构造，A错误；地质构造稳定以及盖层岩石孔隙度较小有利于阻止油气向上运移，从而适宜二氧化碳的地质封存，B正确；断裂的存在会造成油气逸散，C错误；在油气田的勘探和开发初期，如果没有进行充分的勘探和评估，或者没有采取适当的技术措施，可能会错估地下储集层中二氧化碳的储量和压力，从而增加泄漏的风险，D错误。故选B。 4．枯竭油气田中的原油剩余量小，黏度高、流动性差，不利于开采。注入二氧化碳后在一定条件下可以使原油体积膨胀、黏度下降，从而增强原油的流动性，②③错误，①④正确。综上所述，D正确，ABC错误，故选D。 【点睛】实现碳达峰、碳中和的手段：大力调整能源结构：加快推动产业结构转型；提升能源利用效率；加速低碳技术研发推广；健全低碳发展体制机制；努力增加生态碳汇。 5．B 6．D 7．D 【解析】5．公平性原则主要关注资源分配和环境保护在不同人群、代际之间的公平性，与CCUS技术直接关联不大。A错。持续性原则强调人类的经济和社会发展不能超越资源与环境的承载能力，CCUS技术正是为了减少碳排放，保护环境，实现可持续发展，B对。虽然环保是全球共同的责任，但CCUS技术更多地体现在单个项目或地区内的实践，而非全球性的共同行动。C错。协调性原则更多指的是社会、经济、环境之间的协调发展，而CCUS技术更侧重于环境方面的改善。D错。故选B。 6．公路运输虽然灵活，但碳排放量相对较高，且对于液态二氧化碳产品来说，运输成本和安全性可能不是最优选择，A错。铁路运输虽然碳排放量相对较低，但液态二氧化碳产品的特殊性质（如低温、高压）可能增加运输难度和成本，B错。水路运输运输时间较长，可能不适合此类产品的快速运输需求，C错。对于液态或气态产品，管道运输具有绿色低碳、高效安全的特点，能够确保产品稳定、安全地运输到目的地，且碳排放量极低。D对。故选D。 7．消耗二氧化碳，缓解碳排放压力并非齐鲁石化-胜利油田项目的独特优势。A错。虽然该项目确实能增加石油产量，但“实现能源自给”的说法过于绝对，且不是该项目的主要优势。B错。提纯二氧化碳是CCUS项目的一部分，但并非其主要优势。C错。齐鲁石化-胜利油田CCUS项目通过捕集二氧化碳并注入地下油层，不仅减少了碳排放，还提高了石油产量，形成了新的产业链，实现了减碳和增油的综合效益，这是该项目的主要优势。D对。故选D。 【点睛】管道运输不仅运输量大、连续、迅速、经济、安全、可靠、平稳以及投资少、占地少、费用低，并可实现自动控制，主要用于气体和液体的运输。 8．(1)气压带和风带北移，受副热带高压带控制，盛行下沉气流，降水少，蒸发量大。 (2)海拔高，缺氧；空气稀薄，紫外线强烈；降水少/多季节性河流，水源缺乏。 (3)资源开采中，破坏盐沼的碳封存能力；生产和制造过程中，消耗化石能源，增加碳排放；锂电池在新能源汽车中使用，节能环保，减少碳排放。 【详解】（1）结合气压带风带季节性移动规律与乌尤尼盐沼纬度位置，从因果逻辑脉络展开分析，核心破题关键在于明确5-8月气压带风带的移动方向，以及不同气压带控制对气候的影响：根据乌尤尼盐沼位于南半球18°S-20°S之间，5-8月太阳直射北半球，原本位置偏南的副热带高气压带北移后控制该区域，副高控制下盛行下沉气流，降水少、晴天多，蒸发旺盛，满足卤水蒸晒的气候需求。 （2）结合图1等高线信息与区域气候特征，从并列逻辑脉络展开分析，核心破题关键在于依托等高线数值判断区域地形特征，再推导对游览的不利影响：根据图1等高线可知乌尤尼盐沼海拔在3000米以上，海拔高，因此空气稀薄，游客易缺氧，同时空气稀薄对紫外线的削弱作用弱，紫外线辐射强烈，因此游客需要应对强紫外线；结合区域气压带控制特征，该地降水少，且多季节性河流，淡水资源不足，因此游客还需要克服水源缺乏的问题。 （3）结合材料一信息与图3锂矿产业链示意图，按产业链各环节的递进逻辑展开分析，核心破题关键是分环节梳理开发利用各阶段对碳排放的不同影响：根据材料一可知乌尤尼盐沼沉积物本身具备极好的碳封存能力，锂矿开采会破坏原有盐沼结构，因此会削弱盐沼的碳封存能力，增加碳排放；再看产业链中游的冶炼、锂电池制造环节，生产过程需要消耗大量能源，现阶段常规能源多为化石燃料，因此会增加生产环节的碳排放；最后看产业链终端，锂最终用于新能源汽车动力电池，锂电池推动新能源替代传统化石能源，能够减少日常使用环节的碳排放。 9．(1)青藏高原受全球变暖影响增温速度显著；湖泊数量众多；人口数量少、经济活动少，人类活动对湖泊影响小。 (2)阿翁错湖补给主要受冰川融水补给为主，冰川融水量增加，湖水面积增加；托素湖流域农田灌溉用水增加，导致湖泊水量减少，面积减小。 (3)阿翁错湖：由于冰川融水快速输入，造成湖水温度下降；湖水深度增加，湖泊内光照减弱；冰川融水补给为主，营养盐类少，湖泊生物量下降，固碳能力下降。 托素湖：水位下降，湖泊内光照增强，水温升高，湖泊生物量增多，固碳能力上升。 【分析】本题以阿翁错湖和托素湖为材料设置试题，涉及湖泊水文特征，自然环境整体性等相关内容，考查学生综合分析能力，地理实践力和综合思维素养。 【详解】（1）结合所学知识，青藏高原海拔高，气温低，全球气候变暖使温度升高，“近60年来该地气温上升高达2.3℃”，青藏高原受全球变暖影响增温速度显著；“青藏高原表面分布着1000多个湖泊”，湖泊数量众多，为研究湖泊固碳能力提供场所；同时青藏高原地区人口少，人类活动影响较小，湖泊自然状态保持较好。 （2）结合材料信息可知，阿翁错湖面积扩张较快，托素湖面积减小，两者湖泊面积变化主要与补给和支出有关。阿翁错湖补给主要受冰川融水补给为主，随着全球气候变暖，冰川融水量增加，湖水面积增加；而托素湖流域农业活动较多，农田灌溉用水增加，导致湖泊水量减少，面积减小。 （3）结合材料信息可知，阿翁错湖面积扩张较快，湖泊固碳能力下降；托素湖面积减小，固碳能力略有升高。阿翁错湖由于以冰川融水补给为主，湖水温度下降；同时补给增多，湖水深度增加，湖泊内光照减弱，不利于水生生物的生长；同时该湖泊冰川融水补给为主，营养盐类少，湖泊生物量下降，固碳能力下降。而托素湖面积减小，导致水位下降，湖泊内光照增强，因此水温升高，湖泊生物量增多，固碳能力上升。 10.【答案】（1） ①. 甲 ②. （2）有利的地质条件：储层主要由高孔隙度和高渗透性的砂岩构成，有利于二氧化碳的注入和扩散。储层上方覆盖着约200-300米厚的页岩层，页岩具有良好的不渗透性，能够有效封存二氧化碳，防止其逸出。储层内部有多套薄泥岩隔夹层，这些隔夹层能够进一步分隔储层，减少二氧化碳的横向迁移，提高封存的安全性和稳定性。薄泥岩隔夹层中的“薄弱点”（富含砂质的区域）能够连通，从而缓冲二氧化碳注入带来的压力，确保储层的稳定性和安全性。 （3） 技术条件：评估我国是否具备二氧化碳捕集、运输和注入的技术能力，包括管道运输、钻井技术和监测技术。经济成本：评估项目的建设和运营成本，包括捕集、运输、注入和监测等各个环节的成本，以及项目的经济效益。政策支持：评估国家和地方政府对二氧化碳封存项目的政策支持，包括资金支持、税收优惠、法律法规等。环境保护：评估项目对海洋生态环境的影响，确保项目不会对海洋生态系统造成负面影响。社会接受度：评估公众对二氧化碳封存项目的认知和接受度，确保项目的顺利实施。 【解析】 【小问1详解】 本题考查二氧化碳在咸水储层中的运移方向。根据题干描述，二氧化碳通过管道运输并注入到Utsira组咸水储层中，储层上方覆盖着约200-300米厚的页岩层，内部有多套薄泥岩隔夹层。二氧化碳注入点应位于储层内部，即图中的“甲”位置。二氧化碳在储层内部向上运移，最终被页岩层封存，因此箭头应从“甲”位置向上指向页岩层。 【小问2详解】 本题考查SleipnerCCS项目选择在Utsira组咸水储层储存二氧化碳的有利地质条件。二氧化碳是气体，因此根据试题信息要分析气体储存、封存及安全等有利条件。储层有利于二氧化碳的注入和扩散原因。封存层即页岩层能够有效封存二氧化碳，防止其逸出原因。隔夹层提高封存的安全性和稳定性原因。薄泥岩隔夹层中的“薄弱点”为什么能确保储层的稳定性和安全性。 【小问3详解】 借鉴挪威SleipnerCCS项目，评估我国开展近海二氧化碳海底封存项目的社会经济条件，需构建一个系统性、多维度的思维框架，需要评估的主要内容包括：技术条件、经济成本、政策支持、环境保护和社会接受度。海洋地质碳封存的地质条件及二氧化碳捕集、运输和注入都需要相应的技术条件；海洋地质碳封存是一个庞大的过程，资金投入大，成本高，需考虑经济成本，同时应争取政策支持；该工程对海域环境肯定有一定影响，因此要评估项目对海洋生态环境的影响；目前国人该工程了解不多，因此需考虑社会接受度。 学科网（北京）股份有限公司 $