页岩气开发对我国的环境问题及对策建议

周浩天

浙江省杭州市富阳区江南中学 浙江 杭州 311421

一、研究背景和意义

能源危机正席卷当今世界，化石能源的不断减少是必须面对的重大课题[1]。尽管有很多新能源，但是他们的缺点也一直存在。太阳光可直接开发和利用，但是不同的时间点，它的效率是不同的，有不确定性，而且它发电的成本高，与其利用率不成比。风能面临的问题也差不多，所以，找到优良的新能源便是我们的目标。于是，近几年页岩气开始步入大家的眼球，都对这一新能源抱以期望[2]。

页岩气虽然很有前景，但是开发过程中对环境的影响也很多。例如会造成地下水污染，淡水资源大量消耗，大气污染等。因而，本文总结环境问题，看看别的国家是怎么解决的，面对一些我国特有的问题，如何结合我国的特点来想办法来解决的，提出建议。

二、页岩气开发的环境问题

（一）诱发地震：页岩气开采过程中有争议，官方称页岩气的开采对造成地震的影响是微乎其微的，但又有报告显示关系其实很大。近几年，四川页岩气开采区连续发生多起地震，引起居民的恐慌。有专家向新京报记者表示：“页岩气开采的压力，得是极大规模的才能引起很小的地震。但是，又有研究表明，页岩气开采过程中的几个环节都可以诱发地震。”

过去十年里，在美国页岩气开采数据“节节攀升”的同时，相关技术的应用是否导致了多处开采地“地震频发”的争论就一直没有停过。美国地质调查局发布报告称，美国中西部地区近十年来的地震频发现象，“几乎可以肯定是人为的”，主要原因是当地企业把用水力压裂法开采油气时产生的大量含盐废水回注到地球深处沉积层[3]。我认为页岩气的开采会引起地震，四川多起地震正是近几年页岩气开发兴起才引发的。

（二）土壤污染：页岩气开发会导致土壤侵蚀风险增加，土壤污染问题一直是页岩气开发过程中主要生态风险，有相关人员在美国两条河流边建设了两个页岩气钻井平台，2009年监测的泥沙量远远高于所规定的指标，这很大程度上表明土壤受侵蚀严重[4]。页岩气开发过程中会产生大气污染物，其中包括甲烷、一氧化碳、二氧化硫等，主要来源于钻探引擎装置。这些大气污染物通过降雨进入土壤，引起污染。

（三）地下水污染：页岩气的开采需要大量用水，这会导致水质下降。随着如此高的耗水量的上升，很可能对开采区的环境造成超额影响，可能造成水资源枯竭、河塘的蓄水能力下降。在页岩气勘探开发过程中，甲烷气体会不断向下迁移，引起地下水甲烷含量超标。钻井废水是钻井泥浆的高倍稀释物和油类的混合物，这种物质一旦进入水体，就会在水的表面形成厚度不一的油膜，从而影响水质和水生动、植物的生存[5]。

（四）生物影响：页岩气开采会与深地微生物相互影响。微生物的代谢活动会一定程度上影响页岩气的开采与回收，一方面产甲烷菌能够促进页岩气的开采效率，另一方面产酸细菌会产生一系列有害物质来阻碍页岩气的开采，一并污染环境。从页岩气开采对微生物的角度来说。一方面页岩气开采的压裂液中含有的有毒物质对微生物有害，另一方面其中的有机改良剂对微生物生长有促进作用，页岩气开采过程中会产生许多化学物质，这些化学物质决定了生物群落的分布。

三、国外在页岩气开采上政策上的先进经验

（一）美国经验：美国对页岩气开发不断出台优惠的扶持政策，是页岩气开发得以迅速发展的重要因素。美国政府实施了一系列鼓励替代能源发展的税收激励或补贴政策[6]。土地的地表权和矿业权分开有利于开发商获取页岩气上游资源，极大程度的避免了两权的冲突。从20世纪80年代开始，美国先后投入60多亿美元进行包括页岩气在内的非常规油气开发，正是由于强大的科研支持，美国页岩气产业才具备了快速发展的技术条件。美国国会通过了《安全饮用水法》，《清洁空气法》，《职业安全与健康法》等法律来控制污染物排放，保护环境[7]

（二）加拿大经验：加拿大政府要求在加拿大进行页岩气开发的石油公司必须向政府提供全面的开发信息，这可以减少页岩气开发对环境污染。对于页岩气开发的高风险投入的矿产行业，加拿大财政部给予税收补贴鼓励，投资当年减免税率为100%；在生产期间政府对高风险、低收益的项目最高减免额度为项目当年缴纳税额的30%。政府除设立专项基金外，还召集一些研究机构和私人石油公司联合成立产业内技术研发项目，专门针对页岩气进行技术攻关。加拿大石油生产商协会受政府委托于2011年发布了《岩气开发水力压裂技术指导条例》[8]，明确要求加强水资源管理，加强水和液体使用信息的披露。

（三）澳大利亚经验：澳大利亚的政策合规成本很高，每确定一个勘探地点都要花费很长时间，这是因为各州和联邦的要求都很高。所以说澳大利亚具有稳定的政府政策、良好的监管框架和高水平的透明度。

四、对策和建议

（一）政府要加强政策支持力度。国外对页岩气开发的政策支持力度以及监管力度都很大，我们国内也应该像他们学习，形成符合自己特色的产业政策。我们要努力放开市场准入权限，加大技术开发力度，则页岩气开发的速度、技术的提高就会明显进步。

（二）要加强对技术开发的支持。我国现水平的页岩气开采技术还不能达到大面积大开采的技术。美国依靠技术的研发和突破不断实现了页岩气开采的商业化，并开始向外输出技术。之前中国在煤层气开采因为技术限制，开发不顺，远远落后于美国。这次我国必须要在引进先进技术的同时注入中国的元素，使之成为自己的技术[9]。

（三）我们要加大环境监管的力度，这是可持续发展的不可或缺的要素。我们要像国外一样制定有关绿色开采，环境保护的法律法规，避免重大环境损害事件的发生。

（四）维护矿权秩序是快速推进中国页岩气勘探开发产业化的前提条件。尽量创造条件，充分调动和发挥国有大型石油公司探勘开发页岩气的积极性和引领作用[10]。

总结

面对能源危机，我国经济与社会发展需要更多的清洁低碳能源，近二十年，页岩气成为了中国的又一新能源。面对如何解决开采过程中的环境问题，本文利用文献调查法将国内与国外在开采页岩气过程中遇到的问题进行了整理，主要有诱发地震、侵蚀土壤、生物影响和水资源污染四种。结果发现对地震的影响还不能完全确定，生物的影响也有好有坏，但是对于水资源和土壤的影响就很严重了。通过参考文献的方式，为国家提供解决这些环境问题方法。

结果发现，针对这些问题的根本方法是通过国家政府的政策来治理。在中国之前就开采页岩气的发达国家对于他们本国的页岩气开发保护措施和惩罚措施非常的全面，相比较我国显得丰富全面，所以我国应该效仿外国，颁布更多的帮助页岩气开发的政策。