水力压裂如何影响环境

“我的双手颤抖，双膝无力，双腿好像都无法站立。”尽管猫王的传世名曲《All Shook Up》讲述的是一个激情四射的爱情故事，仿佛与页岩气无关，但是普雷斯利那充满磁性的嗓音还是回荡在了德克萨斯州奥斯丁市德克萨斯铁路委员会的会议现场之外。

作为德克萨斯州本地坚定支持石油和天然气发展的监管机构，德克萨斯州铁路委员会被心怀不满的抗议者包围，要求关闭页岩气开采的处置井。而这首《All Shook Up》则被幽默的居民们用来表达地震发生时大家所能感受到的晃动。

事情的缘起是最近三个月时间里，阿斯莱地区接连发生三十多场的小型地震。在美国的页岩气革命概念席卷全球的同时，有关水力压裂和地震、水污染有关的话题也一并流传到了全世界。《天然气之地》中水龙头可以被火点着的一幕被所有媒体当成是水力压裂的原罪大肆宣扬着。

随着页岩气概念而身价倍增的水力压裂技术到底是如何作业的？为何这项技术对环境的影响会如此之大？水力压裂真的会诱发地震么？打火机点着水龙头的真相又是什么？

水力压裂工作原理

水力压裂法通过向页岩中注入掺有化学物质的水和沙来释放石油和天然气的技术。注水压裂后，抽取出的受污染的上百万加仑液体需要处理，或者循环利用，或者运到其他地方打入地下深井封存。

水力压裂和地震

美国地质调查局的数据显示，阿肯色州、宾夕法尼亚州等广泛使用水力压裂技术的油气大省的地震发生率增加了10倍。

而美国中部及东部地区的地震发生率大幅上涨。2010至2012年间，这些地区发生了近300起震级高于3级的地震，相比之下，1967至2000年间，其年均地震次数仅为21次。

水力压裂的废水处置井被认为是地震的主要诱因。注入地表深层的水在长时间内所产生的压力与地震活动频繁紧密相关，这是因为水进入岩层裂缝后，对断层线起到“润滑”作用，导致断层发生“跳跃”，当断层承受压力过大时，就容易引发地震。

而地震频发地点正是注水井废水排放大量增加的地区。人为因素占一部分原因，这是水力压裂法开采过程中产生的大量废水排入地下所致。但是也并不是每一口废水井都将导致地震。

但是，这些数据并不能够证明水力压裂技术可以直接导致有震感地震的发生。水力压裂的确引发了成千上万的无震感的地震，但不会造成人员伤亡和结构性破坏。事实上，在所有石油天然气的勘探过程中，这类地震并不少见。

另外，在所有有关水力压裂引发地震的报道中，没有任何一起破坏性地震的报道。也就是说，所发生的地震最大的破坏力就是房屋出现下沉的迹象。甚至这一迹象不能完全证明是由地震引发的。

在阿斯莱地区的地震，级别介于里氏2.0级至3.6级之间，其中9次为3.0级以上。虽然成千上万居民都感受到了冲击，而且因此惊恐万分，但迄今为止，这些地震还没有造成人身伤害，也没有导致重大损失。

水力压裂和水污染

压裂液是造成水污染的主要原因。在水力压裂技术刚刚使用的时候，还有大量的废水被简单地排入地下和河流中。现在大部分的页岩气井都会讲使用后的压裂液回收到地面，集中运送到污水处理装置，以便重新利用。

压裂液由水和化学物质混合而成。使用的化学物质属于企业机密，并不公开，甚至难以实施环境影响评价调查。

2011年12月，美国环保局作为联邦政府机构，首次发表了对水力压裂法之后的地下水含有的化学物质的调查报告。根据报告，检测出的化学物质包括汽油、柴油、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、萘、异丙醇、乙二醇等。

但是，调查所在地的怀俄明州在美国属于矿产资源丰富的地区，经济以采矿为主，辅以数量繁多的制造业。因此，并不能简单地就认定地下水的污染就是完全由水力压裂造成的。

甲烷泄漏问题

前文提到的《Gasland》纪录片中的水龙头着火案例是环保主义者们对页岩气产业和水力压裂法供给的最主要证据。随后的一系列研究都表明，在页岩气田附近，空气中的甲烷浓度偏高，甚至可以达到了着火的程度。甲烷还是一种温室气体，其温室效应要比二氧化碳大上25倍。

但是，甲烷存在与水中与空气中，甚至有很高的浓度并非是页岩气田附近的环境特例。地面和池塘之中冒出甲烷的现象并不鲜见。人们非常熟悉的可燃冰，就是甲烷的水合物。