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发展页岩气需慎重考虑环境问题

2012-11-15 09:09
科技潮人
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  我国政府在最近推出的《能源发展“十二五”规划》和《中国的能源政策(2012)》白皮书中都将页岩气开发列为重要的能源发展方向,并给予实质性推动。11月5日,财政部出台关于页岩气开发利用补贴政策的通知,对页岩气开采企业给予补贴,补贴标准定为0.4元/立方米。可以预见的是,国家较大的支持力度将在今后几年中带来一个页岩气投资的热潮。

  那么,我国页岩气的发展是否可以像美国那样,成为未来推动能源供应和经济增长的重要动力,并且发挥其降低能源价格的优势、减少对国外天然气的进口依赖?

  对于这些问题的回答,主要取决于我们如何认识页岩气开发的相关环境问题,以及如何有效地解决这些问题。

  环境问题主要是由于页岩气特有的开发技术以及其自身资源的特性引起的。现阶段页岩气的开发主要使用水力压裂技术,这需要消耗大量的水资源,同时在开发过程中,其自身含有的甲烷也会有所逸出。这些问题使得在页岩气勘探开发过程中,我们除了要面对常规油气开发所带来的环境风险之外,还可能承受新的环境风险与挑战,具体包括水资源的过度耗用、水污染、大气污染、温室效应及其他环境问题。

  首先,页岩气的开发需要消耗大量的水资源,这主要是由其开采的技术特点所决定。因为页岩气被束缚在致密的页岩里,必须通过水力压裂技术才能够采集到。水力压裂技术中采用的压裂液主要由高压水、砂和化学添加剂组成,其中水和砂的含量占99%以上。页岩气的开采需要的井数极多,据估计,平均每口页岩气井耗水量为1.5万立方米,因此一个页岩气田的开采将耗用大量的水资源。对于缺水的地区来说,页岩气的开发将加剧水资源紧张局面。

  其次,页岩气的开发将会造成水污染,引发用水安全问题。水污染主要包括压裂液对地下水源以及返排液对地表水源的污染。页岩气压裂液中含有化学添加剂,在开采过程中还可能融入甲烷,它们会在页岩气的钻井和压裂过程中通过诱发地质断层等方式污染地下水源。而压裂后的返排液除含有压裂液中的化学添加剂外,还有一定量的烃类有机物、重金属和水溶性盐类等。这些返排液很难被全部处理合格,当不合格的处理液排入河流时,便会对地表水产生污染。

  再者,页岩气的开发会严重影响当地空气质量。页岩气压裂注水需要很多大功率柴油机提供动力,这将会产生大量的废气污染物。与此同时,页岩气燃烧排放的氮氧化物、碳氢化合物在一定条件下会生成臭氧。臭氧是二次污染物,其危害比一次污染物更为严重。在美国一些地区,由于页岩气的大规模开发导致的臭氧污染,已经引起公众严重关注。

  与此同时,页岩气的开发还可能影响气候的变化。虽然页岩气相比煤炭、石油而言,燃烧时排放的二氧化碳更少,但是其在开发、运输及存储过程中还有其他温室气体逸出。页岩气最基本、最重要的成分是甲烷。据统计,页岩气从开发到消费的整个生命周期内泄漏的甲烷约为3.6%~7.9%,而常规天然气仅为1.7%~6%。甲烷是一种比二氧化碳能造成更强温室效应的气体,同样质量的两种气体,甲烷造成的温室效应是二氧化碳的25倍。如不加以控制,页岩气将和煤炭、石油一样,给全球气候造成威胁。因此,在温室效应愈来愈严重的今天,关注气候变化必须重视页岩气开发中甲烷的排放。

  此外,页岩气的开发还会引发其他一系列的环境问题。页岩气的勘探、开发和井场建设等将会对地表和植被造成破坏。页岩气井水力压裂液储蓄池的挖掘等使得其土地占用面积远大于常规油气藏的钻井井场。页岩气钻井、水力压裂、井场建设等方面还存在噪音污染。除此之外,页岩气的开采在美国的局部地区还引发了一系列地震、泥石流等地质灾害。

  罗列页岩气开采利用可能产生的种种环境问题,并不是对我国发展页岩气的否定,恰恰相反,认识这些问题并对其有效解决,才是对我国页岩气发展的重要支持。

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