頁岩氣的環境風險不僅是地下水污染和甲烷氣洩漏

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【日經BP社報導】在日本，關於核電站恢復運轉的利弊，討論非常熱烈。在筆者看來，這個問題已經超出能源問題的範疇，成為關係社會決策及其責任的民主主義體制問題。我們未能建立起在必須作出關係到整個日本命運的重大決策之時能夠做出合理決定、值得信賴的政府，如今面臨無論如何都將遺留下巨大禍根的兩難局面，這是我們的不幸。目前筆者先對此點到為止。

本連載不準備涉及這些複雜的政治鬥爭，而是希望在其他部分為讀者提供參考，因此有些地方可能比較誇張，還望海涵。

其實並不為人所知的環境問題的本質

這一次，讓我們先拋開那些複雜到令人頭暈目眩的能源供給系統的話題，把焦點對準最近也愈發受到公眾關注的圍繞「頁巖氣」的環境問題。

關於頁巖氣，很多人都說「好像存在環境問題」，但在日本，正確介紹頁巖氣環境問題的資訊少得簡直令人吃驚。頁巖氣的環境問題雖說不是唯一的本質性問題，但卻是應當事先了解的重點之一。

隨著頁巖氣開發而產生的環境問題主要有以下5項：

（1）挖掘使用的化學物質（潤滑劑、聚合物、放射性物質等）及甲烷（天然氣）等對於地下水的污染；  
（2）開採現場釋放到空氣中的甲烷引發的健康、爆炸、氣候變暖風險；
（3）對於全球氣候變暖問題的綜合影響（甲烷洩露、為開發而砍伐森林、對採用再生能源的遏制效果、低價燃氣引發消費擴
         大） ；
（4）大量使用水造成的地區缺水風險；  
（5）排水壓入地下造成的地震風險。

開採頁巖氣使用的水壓致裂（Hydrofracturing）技術是通過向地下壓入大量添加了化學物質的水，使燃氣所在的地層產生縫隙，以便抽取燃氣。此時使用的水一部分將回到地面，放入臨時的蓄水池中，在處理後重複利用，或是排放到地下和河流中。在上述過程中，會產生諸如（1）、（4）、（5）所指出的水質污染、缺水、地震風險。

而且，頁巖氣的開發與傳統型的天然氣田相比，單口氣井生產出的燃氣量較少，需要挖掘較多的氣井。因此，與傳統型天然氣相比，比較容易發生燃氣洩露和砍伐森林等（2）、（3）的問題。

另一個特徵是，由於考慮到頁巖氣目前有助於壓低美國的燃氣價格，有些人擔心價格低廉的天然氣會使再生能源開發停滯，在拉動經濟發展的同時增加溫室氣體（3）。

實際上，2010年以後，美國的風力發電設置量銳減。有看法認為其原因是頁巖氣壓低了天然氣價格。也有看法認為，頁巖氣對於美國經濟的好轉也發揮了作用。


美國環保局提及頁巖氣開採污染地下水可能性

在這些問題中，對生活影響最大的要數（1）化學物質對地下水的污染。水壓致裂法是從60年多年前在美國逐步發展起來的技術，經過不斷的嘗試，為提高生產效率而添加的化學物質的種類逐漸增多。

但使用的化學物質屬於企業機密，並不公開，甚至難以實施環境影響評價調查，據說就算出現負面的調查結果，在行業和政府的壓力下，也都被掩蓋了下去。最近，隨著對頁巖氣及其環境問題的關注度日漸提高，在研究者和美國環境保護局（EPA）的努力下，公開使用的化學物質、進行環境影響評價推廣起來。

2011年12月，關於在懷俄明州帕維尼恩的調查，美國環保局作為聯邦政府機構，首次發表了水壓致裂法和地下水含有的化學物質可能（likely）存在因果關係的報告草案。

檢測出的化學物質包括汽油、柴油、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、萘、異丙醇、乙二醇等。眾所週知，苯等物質具有致癌性，在樣品中，這些物質的濃度有些超過了美國的環境標準。

據推測，這些化學物質污染是因儲存廢棄污染水的蓄水池的洩露，或是在向地下壓入排放的污染水時發生的可能性要高於開採時。

對於這一結果，雖然燃氣產業界反駁說水層與燃氣層深度不同、在技術上可以管理等，但是趁「頁巖氣泡沫」之機涉足的中小燃氣企業管理惡劣，完全有可能在開採時造成環境污染。在有些地區，由於水無法飲用，燃氣公司甚至在供應飲用水。關於因果關係的爭論才剛剛開始。


放射性物質的影響也成為爭論焦點

使用的化學物質中還包含放射性物質。其作用是利用產生的放射線，檢測地下的情況，包括因日本核電站事故而眾所週知的放射性碘131等物質。

2011年4月，美國環保局在費城頁巖氣田附近的地下水中檢測到了碘131。與燃氣產業關係良好的當地政府最初認為這些碘131是受到了日本核電站事故的影響，但是，由於之後經過幾個月碘131的量也沒有減少，這一看法遭到了駁斥。如今，關於今後處置的討論還在繼續。

2010年上映的講述頁巖氣環境問題的紀錄片《Gasland》介紹了廚房水龍頭著火的情形，甲烷溶解到地下水中的問題引發了熱議。在YouTube上也可以觀看這部影片。而且，有研究表明，在頁巖氣田附近，空氣中的甲烷濃度偏高。杜克大學2011年發表的論文中的數據顯示，在頁巖氣田附近，空氣中的甲烷濃度達到了著火的程度。

上述甲烷問題被懷疑的確與頁巖氣開發存在因果關係，但必須注意的是，即使與頁巖氣開發無關，天然氣混雜在地下水和空氣中的現象也有可能在自然界廣泛發生。世界上存在著天然氣從地面和池塘中冒出的地區。

飲用含甲烷的水，或是空氣中甲烷的濃度過高會對健康產生哪些危害？關於這一點，未知情況似乎還比較多。美國環保局曾在2011年12月向地下水中發現了甲烷的賓夕法尼亞州迪莫克的居民發送電子郵件表示，「不會立即對健康產生影響」，但很快又在下個月改變了主張，要求居民迅速採取應對措施。飲用含可燃性氣體的水不是件愉快的事吧。

還有從氣候變暖問題出發進行的討論。甲烷的溫室效應是二氧化碳的21～72倍（因時間尺度而異），少量的洩露也會造成較大的影響。2011年5月，康奈爾大學教授Howarth發表了一篇備受關注的論文，指出頁巖氣在燃燒時產生的二氧化碳，再加上開採時的甲烷洩露，總溫室效應等於甚至超過煤炭。對於Howarth的估計，不少研究者發表反駁，引發了一場爭論。

環境監管也可能帶來漲價風險

為開發頁巖氣而砍伐森林、燃氣價格低廉抑制再生能源發展、消費擴大效果對氣候變暖問題的影響，這些並不一定是頁巖氣特有的問題，而且討論過於複雜，因此這次不再多做涉及，不過美國和準備在今後開發頁巖氣的國家如果想要認真解決氣候變暖問題，也許應該考慮這些問題。

（4）所說的缺水問題，在當今的美國，通過提高水的重複利用率等措施，沒有成為大問題，但在缺水地區已經發現大量頁巖氣資源的中國，以及水資源少於美國的歐洲，缺水有可能成為問題。

（5）提出的地震問題，最近顯示地震與頁巖氣開發存在因果關係的數據越來越多，不只是美國，在正在研究是否進行開發的英國同樣是熱門話題。今後，等到資訊已經齊全時，如果有機會，筆者或許會進行介紹。

總而言之，這些環境問題有些通過安裝凈水設備等技術性對策可以在某種程度上控制對環境的影響。但這需要實施嚴格的監管，把環境對策作為一項義務。而監管的強化將導致開採成本的上升。

關於本質上難以處理的化學物質溶于地下水等其他問題，關鍵在於如何看待其負面影響（是否優於核能和煤炭等）。

出於對環境問題的擔憂，法國和保加利亞等國已經禁止了頁巖氣開採。美國的若干州和南非也把完成環境影響評價作為了開發的前提。在思考頁巖氣的未來之時，環境問題也絕對不可忽視。

日本在未來或許將會進口頁巖氣，希望本文能讓大家對其環境風險產生一定的關注。（《日經商務在線》特約撰稿人：大場紀章）【日經能源環境網】

http://big5.nikkeibp.com.cn/eco/2012-04-12-04-50-10/2854-20120529.html?ref=ML&limitstart=0

美國頁岩氣未必會出口.