在日本，關(guān)于核電站恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)的利弊，討論非常熱烈。在筆者看來，這個問題已經(jīng)超出能源問題的范疇，成為關(guān)系社會決策及其責(zé)任的民主主義體制問題。我們未能建立起在必須作出關(guān)系到整個日本命運(yùn)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。
其實(shí)并不為 人所知的環(huán)境問題 的本質(zhì)
這一次，讓我們先拋開那些復(fù)雜到令人頭暈?zāi)垦５哪茉垂┙o系統(tǒng)的話題，把焦點(diǎn)對準(zhǔn)最近也愈發(fā)受到公眾關(guān)注的圍繞“頁巖氣”的環(huán)境問題。
關(guān)于頁巖氣，很多人都說“好像存在環(huán)境問題”，但在日本，正確介紹頁巖氣環(huán)境問題的信息少得簡直令人吃驚。頁巖氣的環(huán)境問題雖說不是唯一的本質(zhì)性問題，但卻是應(yīng)當(dāng)事先了解的重點(diǎn)之一。
隨著頁巖氣開發(fā)而產(chǎn)生的環(huán)境問題主要有以下5項：
(1)挖掘使用的化學(xué)物質(zhì)(潤滑劑、聚合物、放射性物質(zhì)等)及甲烷(天然氣)等對于地下水的污染;
(2)開采現(xiàn)場釋放到空氣中的甲烷引發(fā)的健康、爆炸、氣候變暖風(fēng)險;
(3)對于全球氣候變暖問題的綜合影響(甲烷泄露、為開發(fā)而砍伐森林、對采用可再生能源的遏制效果、低價燃?xì)庖l(fā)消費(fèi)擴(kuò)大);
(4)大量使用水造成的地區(qū)缺水風(fēng)險;
(5)排水壓入地下造成的地震風(fēng)險。
開采頁巖氣使用的水壓致裂(Hydrofracturing)技術(shù)是通過向地下壓入大量添加了化學(xué)物質(zhì)的水，使燃?xì)馑诘牡貙赢a(chǎn)生縫隙，以便抽取燃?xì)狻４藭r使用的水一部分將回到地面，放入臨時的蓄水池中，在處理后重復(fù)利用，或是排放到地下和河流中。在上述過程中，會產(chǎn)生諸如(1)、(4)、(5)所指出的水質(zhì)污染、缺水、地震風(fēng)險。
而且，頁巖氣的開發(fā)與傳統(tǒng)型的天然氣田相比，單口氣井生產(chǎn)出的燃?xì)饬枯^少，需要挖掘較多的氣井。因此，與傳統(tǒng)型天然氣相比，比較容易發(fā)生燃?xì)庑孤逗涂撤ド值?2)、(3)的問題。
另一個特征是，由于考慮到頁巖氣目前有助于壓低美國的燃?xì)鈨r格，有些人擔(dān)心價格低廉的天然氣會使可再生能源開發(fā)停滯，在拉動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時增加溫室氣體(3)。
實(shí)際上，2010年以后，美國的風(fēng)力發(fā)電設(shè)置量銳減。有看法認(rèn)為其原因是頁巖氣壓低了天然氣價格。也有看法認(rèn)為，頁巖氣對于美國經(jīng)濟(jì)的好轉(zhuǎn)也發(fā)揮了作用。
美國環(huán)保局提及 頁巖氣開采污染地下水可能性
在這些問題中，對生活影響最大的要數(shù)(1)化學(xué)物質(zhì)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(fā)展起來的技術(shù)，經(jīng)過不斷的嘗試，為提高生產(chǎn)效率而添加的化學(xué)物質(zhì)的種類逐漸增多。
但使用的化學(xué)物質(zhì)屬于企業(yè)機(jī)密，并不公開，甚至難以實(shí)施環(huán)境影響評價調(diào)查，據(jù)說就算出現(xiàn)負(fù)面的調(diào)查結(jié)果，在行業(yè)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(huán)境問題的關(guān)注度日漸提高，在研究者和美國環(huán)境保護(hù)局(EPA)的努力下，公開使用的化學(xué)物質(zhì)、進(jìn)行環(huán)境影響評價推廣起來。
2011年12月，關(guān)于在懷俄明州帕維尼恩的調(diào)查，美國環(huán)保局作為聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)，首次發(fā)表了水壓致裂法和地下水含有的化學(xué)物質(zhì)可能(likely)存在因果關(guān)系的報告草案。
檢測出的化學(xué)物質(zhì)包括汽油、柴油、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、萘、異丙醇、乙二醇等。眾所周知，苯等物質(zhì)具有致癌性，在樣品中，這些物質(zhì)的濃度有些超過了美國的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。
據(jù)推測，這些化學(xué)物質(zhì)污染是因儲存廢棄污染水的蓄水池的泄露，或是在向地下壓入排放的污染水時發(fā)生的可能性要高于開采時。
對于這一結(jié)果，雖然燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)界反駁說水層與燃?xì)鈱由疃炔煌⒃诩夹g(shù)上可以管理等，但是趁“頁巖氣泡沫”之機(jī)涉足的中小燃?xì)馄髽I(yè)管理惡劣，完全有可能在開采時造成環(huán)境污染。在有些地區(qū)，由于水無法飲用，燃?xì)夤旧踔猎诠⿷?yīng)飲用水。關(guān)于因果關(guān)系的爭論才剛剛開始。
放射性物質(zhì)的影響也成 為爭論焦點(diǎn)
使用的化學(xué)物質(zhì)中還包含放射性物質(zhì)。其作用是利用產(chǎn)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周知的放射性碘131等物質(zhì)。
2011年4月，美國環(huán)保局在費(fèi)城頁巖氣田附近的地下水中檢測到了碘131。與燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)關(guān)系良好的當(dāng)?shù)卣畛跽J(rèn)為這些碘131是受到了日本核電站事故的影響，但是，由于之后經(jīng)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(guān)于今后處置的討論還在繼續(xù)。
2010年上映的講述頁巖氣環(huán)境問題的紀(jì)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(fā)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(xué)2011年發(fā)表的論文中的數(shù)據(jù)顯示，在頁巖氣田附近，空氣中的甲烷濃度達(dá)到了著火的程度。
上述甲烷問題被懷疑的確與頁巖氣開發(fā)存在因果關(guān)系，但必須注意的是，即使與頁巖氣開發(fā)無關(guān)，天然氣混雜在地下水和空氣中的現(xiàn)象也有可能在自然界廣泛發(fā)生。世界上存在著天然氣從地面和池塘中冒出的地區(qū)。
飲用含甲烷的水，或是空氣中甲烷的濃度過高會對健康產(chǎn)生哪些危害?關(guān)于這一點(diǎn)，未知情況似乎還比較多。美國環(huán)保局曾在2011年12月向地下水中發(fā)現(xiàn)了甲烷的賓夕法尼亞州迪莫克的居民發(fā)送電子郵件表示，“不會立即對健康產(chǎn)生影響”，但很快又在下個月改變了主張，要求居民迅速采取應(yīng)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(fā)進(jìn)行的討論。甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳的21～72倍(因時間尺度而異)，少量的泄露也會造成較大的影響。 2011年5月，康奈爾大學(xué)教授Howarth發(fā)表了一篇備受關(guān)注的論文，指出頁巖氣在燃燒時產(chǎn)生的二氧化碳，再加上開采時的甲烷泄露，總溫室效應(yīng)等于甚至超過煤炭。對于Howarth的估計，不少研究者發(fā)表反駁，引發(fā)了一場爭論。
環(huán)境監(jiān)管也可能 帶來漲價 風(fēng)險
為開發(fā)頁巖氣而砍伐森林、燃?xì)鈨r格低廉抑制可再生能源發(fā)展、消費(fèi)擴(kuò)大效果對氣候變暖問題的影響，這些并不一定是頁巖氣特有的問題，而且討論過于復(fù)雜，因此這次不再多做涉及，不過美國和準(zhǔn)備在今后開發(fā)頁巖氣的國家如果想要認(rèn)真解決氣候變暖問題，也許應(yīng)該考慮這些問題。
(4)所說的缺水問題，在當(dāng)今的美國，通過提高水的重復(fù)利用率等措施，沒有成為大問題，但在缺水地區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大量頁巖氣資源的中國，以及水資源少于美國的歐洲，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(fā)存在因果關(guān)系的數(shù)據(jù)越來越多，不只是美國，在正在研究是否進(jìn)行開發(fā)的英國同樣是熱門話題。今后，等到信息已經(jīng)齊全時，如果有機(jī)會，筆者或許會進(jìn)行介紹。
總而言之，這些環(huán)境問題有些通過安裝凈水設(shè)備等技術(shù)性對策可以在某種程度上控制對環(huán)境的影響。但這需要實(shí)施嚴(yán)格的監(jiān)管，把環(huán)境對策作為一項義務(wù)。而監(jiān)管的強(qiáng)化將導(dǎo)致開采成本的上升。
關(guān)于本質(zhì)上難以處理的化學(xué)物質(zhì)溶于地下水等其他問題，關(guān)鍵在于如何看待其負(fù)面影響(是否優(yōu)于核能和煤炭等)。
出于對環(huán)境問題的擔(dān)憂，法國和保加利亞等國已經(jīng)禁止了頁巖氣開采。美國的若干州和南非也把完成環(huán)境影響評價作為了開發(fā)的前提。在思考頁巖氣的未來之時，環(huán)境問題也絕對不可忽視。
日本在未來或許將會進(jìn)口頁巖氣，希望本文能讓大家對其環(huán)境風(fēng)險產(chǎn)生一定的關(guān)注。(日經(jīng)能源環(huán)境網(wǎng)供稿)
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