頁巖氣由于開采困難，長時間停留在實(shí)驗(yàn)室水平，并不具備工業(yè)價值，因此也并未受到太多關(guān)注。但是隨著水力壓裂這一關(guān)鍵技術(shù)的突破，近年來美國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，頁巖氣熱迅速向其他國家擴(kuò)展。頁巖氣已成為中國和世界能源界2012年最熱門的詞匯之一。

一方面，頁巖氣很可能改變世界能源版圖，引發(fā)天然氣乃至化石燃料市場格局的深刻發(fā)化，也可能深入影響可再生能源的發(fā)展路徑、全球氣候發(fā)化的談判和行動前景，甚至進(jìn)一步影響到地緣政治和更廣泛的國家利益及國際關(guān)系。但另一方面，一切似乎都具有相當(dāng)?shù)牟淮_定性，由于頁巖氣在開采過程中伴隨著地質(zhì)結(jié)構(gòu)改變、地表環(huán)境破壞、大量耗水并排放水和大氣污染物，以及在開采過程中的甲烷泄漏等問題，也飽受詬病。在頁巖氣開采活動最多的美國，雖然其整體技術(shù)水平、環(huán)境保護(hù)及監(jiān)管均處世界領(lǐng)先水平，但也已經(jīng)出現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境破壞、水污染等環(huán)境亊件，一些地區(qū)甚至發(fā)生了社區(qū)居民的抗議活動，為頁巖氣革命抹上了一縷暗色。對中國而言，頁巖氣意味著什么?會帶來什么機(jī)遇，引發(fā)什么問題?如何應(yīng)對和解決這些問題，來最大程度的發(fā)揮頁巖氣的積極意義?能不能充分的借鑒國際經(jīng)驗(yàn)，少走彎路……等等問題，引人憂慮。

為什么要警惕水污染

水力壓裂技術(shù)對水資源的需求量非常大。據(jù)美國環(huán)保署估計(jì)，一口頁巖氣井大概需要760萬至1900萬升水，一次壓裂過程耗水大約是常規(guī)天然氣的50~100倍。就中國“十二五”規(guī)劃中確定的19個頁巖氣勘探開發(fā)區(qū)而言，新疆、內(nèi)蒙、山西和貴州等地均是水資源匱乏地區(qū)，如果缺乏良好的規(guī)劃，在這些地區(qū)開發(fā)頁巖氣將有可能對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的影響。同時，壓裂技術(shù)中使用的壓裂液中含有酸液、殺菌劑、阻垢劑、潤滑劑和表面活性劑等多種化學(xué)物質(zhì)。2009年，美國紐約州環(huán)保局對6家油田服務(wù)公司和12家化學(xué)供給公司所做的調(diào)查表明，用于壓裂液的化學(xué)物質(zhì)多達(dá)200余種。這些物質(zhì)通常是危險(xiǎn)材料和致癌物，包括柴油燃料、煤油、苯、甲苯、二甲苯、甲醛等，如果泄漏將可能造成地下水資源污染及排放有毒氣體。如2007年在美國俄亥俄州就曾發(fā)生了由于頁巖氣井泄漏導(dǎo)致附近一居民家中爆炸的事件。再比如，2010年，美國環(huán)保署檢測證實(shí)大量的甲烷氣體溶解在德克薩斯州一頁巖氣項(xiàng)目附近的居民飲用水中。

為什么會破壞地表環(huán)境，

改變原有土地利用方式

頁巖氣開采和運(yùn)輸需要建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，如建設(shè)道路、開采平臺和鋪設(shè)管道等。美國的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，由于氣井分散，在考慮了所有的道路建設(shè)、平臺和管道占地之后，平均一口頁巖氣可能使用近40英畝(約合16.2公頃)的土地，地表污染除鉆井導(dǎo)致的地表植被破壞，生產(chǎn)過程中使用或產(chǎn)出的機(jī)用柴油、污泥、生產(chǎn)過程中的液體、酸堿物質(zhì)等物質(zhì)污染土壤表面或淺層地表。而管道鋪設(shè)，除可能的泄漏外，還可能破壞野生動物棲息地，威脅到物種生存和生物多樣性。在中國“十二五”規(guī)劃中確定的19個頁巖氣勘探開發(fā)區(qū)，除少數(shù)省份外，大多數(shù)都是人口稠密地區(qū)，改變現(xiàn)有的土地利用方式，如農(nóng)業(yè)用地，對當(dāng)?shù)丨h(huán)境和社區(qū)的會產(chǎn)生何種影響，還需要慎重地研究。

為什么或引發(fā)地震

或改變地質(zhì)結(jié)構(gòu)

根據(jù)水力壓裂技術(shù)的原理，頁巖氣的開采可能引發(fā)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，嚴(yán)重時可能引發(fā)地震。美國地質(zhì)調(diào)查局研究發(fā)現(xiàn)美國發(fā)生的震級超過里氏3級的地震明顯增加，雖然目前尚無法確定用于開采天然氣的新型液力加壓開裂技術(shù)是否應(yīng)為地震更為頻繁負(fù)責(zé)，但有證據(jù)證明地震發(fā)生的時間與往處理井內(nèi)灌入廢水的時間相吻合。鑒于水力壓裂法開采技術(shù)可能引發(fā)地震，威脅人類健康和環(huán)境，2011年英國暫停了Cuadrilla資源公司的頁巖氣開采。中國“十二五”規(guī)劃中確定的19個頁巖氣勘探開發(fā)區(qū)中，大多數(shù)地區(qū)人口稠密，因此這一問題也是頁巖氣開發(fā)中必須加以考慮的。此外，頁巖氣開發(fā)對地表的破壞還有可能導(dǎo)致水土流失、地表沉降和泥石流等問題。除了頁巖氣井的修建外，輸送頁巖氣的管道建設(shè)也是造成這些破壞的重要原因。由于頁巖氣開采鉆井密度較大，相應(yīng)的頁巖氣管道建設(shè)也比常規(guī)天然氣井多，由此對地表造成更嚴(yán)重的破壞。管道在施工過程中由運(yùn)輸、施工作業(yè)帶的整理、管溝的開挖、布管等施工活動將不可避免地對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響。除了施工過程中產(chǎn)生的“三廢”排放對環(huán)境造成的影響，還有對土壤擾動和自然植被等的破壞，如不進(jìn)行及時修復(fù)，這樣的影響將一直存在。

為什么會破壞大氣

頁巖氣的勘探開發(fā)過程還會增加大氣污染物的排放，主要是柴油機(jī)排放的氮氧化物，以及鉆機(jī)、發(fā)動機(jī)、卡車、氣體壓縮機(jī)和噴焰火炬等排放的PM，而隨著甲烷的排放，其它揮發(fā)性有機(jī)化合物以及有害空氣污染物(HAPS)也隨之排出。杜克大學(xué)對新澤西的頁巖氣開采的空氣質(zhì)量變化指出，頁巖氣的開采對場區(qū)大氣中的PM2.5、PM10、氮氧化物和臭氧均有影響。此外，運(yùn)輸天然氣的管道一旦發(fā)生泄漏，將會造成非常嚴(yán)重空氣污染。

為什么頁巖氣開發(fā)

或?qū)l(fā)社會問題

在頁巖氣開發(fā)活動最多的美國，頁巖氣開發(fā)已經(jīng)引起了社會的關(guān)注，在一些地區(qū)甚至導(dǎo)致了公眾的抗議活動。比如，2009年，美國環(huán)保署收到了德州FortWorth一些居民的投訴，稱他們的飲用水被污染。美國環(huán)保署的檢測的確證實(shí)大量的甲烷氣體溶解在當(dāng)?shù)鼐用竦娘嬘盟小χ袊�，由于大部分潛在的頁巖氣開發(fā)熱點(diǎn)區(qū)域都與人口稠密地區(qū)高度重合，加上近年來逐漸增多的環(huán)境群體事件，如果不能處理好頁巖氣開發(fā)過程中可能引發(fā)的生態(tài)環(huán)境破壞、污染和土地利用改變的問題，將有可能引發(fā)社會問題。

對環(huán)境問題考慮欠佳

由于中國未來頁巖氣發(fā)展的熱點(diǎn)區(qū)域不僅水資源匱乏、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)和人口稠密，能否實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的雙贏成為更大的挑戰(zhàn)。中國的頁巖氣發(fā)展“十二五”規(guī)劃，作為行業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)性文件只考慮了天然氣發(fā)電代替煤發(fā)電的減排收益，未關(guān)注全生命周期的頁巖氣開發(fā)的溫室氣體排放評價及對氣候發(fā)化的影響，也未對頁巖氣泄漏水平設(shè)定市場準(zhǔn)入門檻;對水污染的控制措施需要更詳細(xì)的技術(shù)可行性分析及戰(zhàn)略評估;在對地表破壞的評價中只考慮了對植被的破壞，未提及對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)、野生動物棲息地、土地利用方式改變可能對當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)造成的影響等;缺乏對水資源影響的評估和安排;缺乏對地質(zhì)結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)災(zāi)害的評估和安排;缺乏對氮氧化物、PM、揮發(fā)性有機(jī)化合物、臭氧等大氣污染物等問題的表述、評估和安排;比較強(qiáng)調(diào)以技術(shù)手段進(jìn)行污染控制，對法律法規(guī)等環(huán)境管制措施及改善運(yùn)行等方式著墨不多。

這從側(cè)面反映了“十二五”期間，中國高層關(guān)注的重點(diǎn)是頁巖氣的資源調(diào)查，以及勘探和開采技術(shù)研發(fā)，雖然對氣候及環(huán)境問題有所考慮，但不足以應(yīng)對頁巖氣開發(fā)利用可能帶來的挑戰(zhàn)。

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