浅析水力压裂技术的工具价值及其风险

能源是现代经济的重要支撑，是人类社会生存和发展的重要基础，对经济、社会发展起着不可或缺的重要推动作用。人类对能源的探索与向往似乎与生俱来，特别是进人工业化以来，以煤、石油、天然气等化石类为主要燃料的能源更成为人类社会赖以生存的物质基础。水力压裂技术的一个重要目标是不断优化能源结构方式，转变能源供给方式，促进能源发展的安全、稳定、清洁、高效，因此水力压裂技术就成为一个典型的服务于能源可持续发展的有效工具。

与此同时，水力压裂技术是确保美国国家能源安全与资源战略储备的重要保障。2016年美国石油与天然气工业委员会(America' s Oil and Natural Gas Industry)发布《2016年北德克萨斯天然气专题报告》，报告显示在过去的十年中美国正经历一场能源革命，并且是由页岩能源开发所引起的，运用水力压裂技术和水平钻井平台对美国页岩和其他密质岩层的石油和天然气进行提取，仅2015年美国国内原油产量涨幅超过80%，天然气产量接近50%，无论在规模和效率水平上，水力压裂技术都成为一个不可替代的能源开发利用的工具。

水力压裂技术也促进了丹顿市的经济发展，产量的上涨使石油和天然气企业的人力资源需求不断增长，可以创造更多地就业机会，降低居民生活用电价格，增加政府财政收人，甚至增强国家安全保障。

2015年布鲁金斯基金会(Brookings Institute Found)调查数据表明，页岩气开采的繁荣使得天然气价格的降幅达到47%，仅德克萨斯州，低天然气价格为当地居民从2007-2013年的低能源和采暖费中每年人均节省432美元。丹顿市天然气开采以及水力压裂技术的广泛应用，创造大量的就业机会，不仅包括勘探和生产工作，也涉及从制造、维修、管道等生产链的全过程。例如，据美国化学委员会的数据统计显示，美国页岩气产量增加和由此导致的天然气价格下降，已经成为美国石化制造商新的投资增长点。截至2014年9月，德克萨斯州新投资的化学制造设施或扩建项目已达458亿美元，到2023年新的投资项目预计为整个供应链提供153 000个永久性工作岗位和75亿美元的工人工资，这极大地提高了当地居民的生活水平。

尽管存在这些价值，但水力压裂技术及其应用还是存在不足和风险，必须认真对待，以便进行有效的管理和控制，从而更好地造福人类。

第一，环境问题。水力压裂技术的环境问题包括水污染、大气污染以及该技术在钻探过程中引发的地震灾害等。美国环保局分别就2011年和2012年丹顿市附近水力压裂技术以及页岩气开发对居民水井潜在的污染状况进行了研究，研究发现对地下水产生污染的主要途径包括:压裂液在流动过程中的泄漏;石油、天然气以及其他化合物(砷和甲烷)在流动过程中的泄漏。该研究还收集和分析了来自丹顿市马

塞勒斯和尤蒂卡2个天然气井附近的68种饮用水样本，数据显示气井周围的饮用水甲烷检测含量高达8500，并且是正常饮用水甲烷含量的17倍之多。丹顿市位于达拉斯一福特沃斯城市群，大部分地区居民的饮用水来自人工湖泊，而压裂液对表层地下水的污染越来越成为令人关注的环境问题。另外，杜克大学的环境学家罗伯特·考勒( Robert.Collier)在《蒙特雷页岩钻探—下一代研究》一文中指出，水力压裂技术在操作过程中会释放出大量的甲烷气体，会对气候变化产生一定影响，每次钻探都会对大气环境有所损害，并可能导致空气质量的部分改变。2011年，北德克萨斯大学环境科学研究所对丹顿市地区可预测性地震和天然气钻井特征之间的关系进行了回顾性研究。在美国国家科学基金的资助下，研究人员在距离巴内特页岩70公里处安装临时地震仪，通过观测显示地震活动最频繁的区域是日产量超过150 000桶压裂液的钻井集群，然而大部分钻井压裂液的日产量都远远高于这个数值，因此，一些距离气井相对较近的居民区将有可能遭受地震的损害。

第二，健康问题。水力压裂的作业过程中，会产生大量苯、甲烷、氮氧化合物、硫氧化合物等多种化学物质，这些化学品会对人类的大脑、神经系统、肾脏、内分泌系统、免疫系统、心血管系统造成严重损害，由此造成的健康损害引起人们的广泛关注。美国科罗拉多大学罗伯特·麦肯齐(Robert.Mckenzie)教授针对丹顿市钻井附近的空气质量进行监测，样本分析的数据表明距离天然气井(井内和井外)1/2英里