水力壓裂如何影響環(huán)境

“我的雙手顫抖，雙膝無力，雙腿好像都無法站立。”盡管貓王的傳世名曲《All Shook Up》講述的是一個激情四射的愛情故事，仿佛與頁巖氣無關(guān)，但是普雷斯利那充滿磁性的嗓音還是回蕩在了德克薩斯州奧斯丁市德克薩斯鐵路委員會的會議現(xiàn)場之外。

作為德克薩斯州本地堅定支持石油和天然氣發(fā)展的監(jiān)管機構(gòu)，德克薩斯州鐵路委員會被心懷不滿的抗議者包圍，要求關(guān)閉頁巖氣開采的處置井。而這首《All Shook Up》則被幽默的居民們用來表達地震發(fā)生時大家所能感受到的晃動。

事情的緣起是最近三個月時間里，阿斯萊地區(qū)接連發(fā)生三十多場的小型地震。在美國的頁巖氣革命概念席卷全球的同時，有關(guān)水力壓裂和地震、水污染有關(guān)的話題也一并流傳到了全世界。《天然氣之地》中水龍頭可以被火點著的一幕被所有媒體當成是水力壓裂的原罪大肆宣揚著。

隨著頁巖氣概念而身價倍增的水力壓裂技術(shù)到底是如何作業(yè)的？為何這項技術(shù)對環(huán)境的影響會如此之大？水力壓裂真的會誘發(fā)地震么？打火機點著水龍頭的真相又是什么？

水力壓裂工作原理

水力壓裂法通過向頁巖中注入摻有化學(xué)物質(zhì)的水和沙來釋放石油和天然氣的技術(shù)。注水壓裂后，抽取出的受污染的上百萬加侖液體需要處理，或者循環(huán)利用，或者運到其他地方打入地下深井封存。

水力壓裂和地震

美國地質(zhì)調(diào)查局的數(shù)據(jù)顯示，阿肯色州、賓夕法尼亞州等廣泛使用水力壓裂技術(shù)的油氣大省的地震發(fā)生率增加了10倍。

而美國中部及東部地區(qū)的地震發(fā)生率大幅上漲。2010至2012年間，這些地區(qū)發(fā)生了近300起震級高于3級的地震，相比之下，1967至2000年間，其年均地震次數(shù)僅為21次。

水力壓裂的廢水處置井被認為是地震的主要誘因。注入地表深層的水在長時間內(nèi)所產(chǎn)生的壓力與地震活動頻繁緊密相關(guān)，這是因為水進入巖層裂縫后，對斷層線起到“潤滑”作用，導(dǎo)致斷層發(fā)生“跳躍”，當斷層承受壓力過大時，就容易引發(fā)地震。

而地震頻發(fā)地點正是注水井廢水排放大量增加的地區(qū)。人為因素占一部分原因，這是水力壓裂法開采過程中產(chǎn)生的大量廢水排入地下所致。但是也并不是每一口廢水井都將導(dǎo)致地震。

但是，這些數(shù)據(jù)并不能夠證明水力壓裂技術(shù)可以直接導(dǎo)致有震感地震的發(fā)生。水力壓裂的確引發(fā)了成千上萬的無震感的地震，但不會造成人員傷亡和結(jié)構(gòu)性破壞。事實上，在所有石油天然氣的勘探過程中，這類地震并不少見。

另外，在所有有關(guān)水力壓裂引發(fā)地震的報道中，沒有任何一起破壞性地震的報道。也就是說，所發(fā)生的地震最大的破壞力就是房屋出現(xiàn)下沉的跡象。甚至這一跡象不能完全證明是由地震引發(fā)的。

在阿斯萊地區(qū)的地震，級別介于里氏2.0級至3.6級之間，其中9次為3.0級以上。雖然成千上萬居民都感受到了沖擊，而且因此驚恐萬分，但迄今為止，這些地震還沒有造成人身傷害，也沒有導(dǎo)致重大損失。

水力壓裂和水污染

壓裂液是造成水污染的主要原因。在水力壓裂技術(shù)剛剛使用的時候，還有大量的廢水被簡單地排入地下和河流中。現(xiàn)在大部分的頁巖氣井都會講使用后的壓裂液回收到地面，集中運送到污水處理裝置，以便重新利用。

壓裂液由水和化學(xué)物質(zhì)混合而成。使用的化學(xué)物質(zhì)屬于企業(yè)機密，并不公開，甚至難以實施環(huán)境影響評價調(diào)查。

2011年12月，美國環(huán)保局作為聯(lián)邦政府機構(gòu)，首次發(fā)表了對水力壓裂法之后的地下水含有的化學(xué)物質(zhì)的調(diào)查報告。根據(jù)報告，檢測出的化學(xué)物質(zhì)包括汽油、柴油、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、萘、異丙醇、乙二醇等。

但是，調(diào)查所在地的懷俄明州在美國屬于礦產(chǎn)資源豐富的地區(qū)，經(jīng)濟以采礦為主，輔以數(shù)量繁多的制造業(yè)。因此，并不能簡單地就認定地下水的污染就是完全由水力壓裂造成的。

甲烷泄漏問題

前文提到的《Gasland》紀錄片中的水龍頭著火案例是環(huán)保主義者們對頁巖氣產(chǎn)業(yè)和水力壓裂法供給的最主要證據(jù)。隨后的一系列研究都表明，在頁巖氣田附近，空氣中的甲烷濃度偏高，甚至可以達到了著火的程度。甲烷還是一種溫室氣體，其溫室效應(yīng)要比二氧化碳大上25倍。

但是，甲烷存在與水中與空氣中，甚至有很高的濃度并非是頁巖氣田附近的環(huán)境特例。地面和池塘之中冒出甲烷的現(xiàn)象并不鮮見。人們非常熟悉的可燃冰，就是甲烷的水合物。