環境與生態

液壓裂井污染飲用水?

以液壓破裂工程開採天然氣的鑽井,附近住家飲水中離奇出現甲烷。

撰文/菲謝蒂(Mark Fischetti)
翻譯/甘錫安

環境與生態

液壓裂井污染飲用水?

以液壓破裂工程開採天然氣的鑽井,附近住家飲水中離奇出現甲烷。

撰文/菲謝蒂(Mark Fischetti)
翻譯/甘錫安

在美國賓州,你住得離以液壓破裂法開採地下頁岩天然氣的鑽井越近,飲用水遭受甲烷污染的可能性越高。發表於今年7月《美國國家科學院學報》的研究,結論是確認賓州地底馬賽勒斯頁岩的液壓破裂工程,是否可能為污染當地飲用水的第一步。

美國杜克大學化學工程師傑克森(Robert Jackson)發現,在141處淺層的住家飲用水井中,有115處含有甲烷。距離液壓裂井不到1.5公里的住家中,甲烷濃度是較遠住家的六倍。從同位素分析和甲烷氣體中含有少量乙烷看來,這些氣體不是地下水中的微生物所產生,而是來自下方數千公尺深的馬賽勒斯頁岩的熱和壓力。能源公司就是在馬賽勒斯頁岩中壓裂岩石,使它釋出天然氣,再順著豎井上升到地面。

大多數地下水源的深度僅幾百公尺,但如果液壓裂井周圍的保護金屬外罩和混凝土發生滲漏,甲烷就可能逸出。然而,這項研究並未證明液壓破裂工程確實污染特定的飲用水井。傑克森表示:「我並不打算阻止液壓破裂工程。」他指出,鑽井公司通常會妥善建造液壓裂井。但鑽井公司連某些液壓裂井滲漏的可能性都否認,反而破壞了自己的可信度。

要證明液壓破裂法是否污染特定飲用水井,下一步是確定水井中的甲烷是否來自馬賽勒斯頁岩或其他礦床。能源公司宣稱,甲烷可能是從深處地層自然產生,穿透岩石縫隙後進入水井,然而,由此斷定甲烷來源是有問題的。不過有些科學家依然認為,從氣體的化學分析結果,可以看出它是穿透上千公尺岩層緩緩滲漏而來,或是由滲漏的液壓裂井快速噴出。傑克森目前正依循這個方向,來分析甲烷樣本。

另一個證明液壓裂井與水井污染有關的方法,是證明兩者之間的土壤提供了氣體流動的通道。不過,這必須先找出滲漏的液壓裂井。美國康乃爾大學的液壓破裂專家英格拉菲(Anthony Ingraffea)正在仔細爬梳自2000年1月以來,賓州鑽鑿的4萬1311口天然氣井的檢查報告,他表示,就目前看來,馬賽勒斯頁岩液壓裂井出現滲漏的比率「高於」鑽鑿到其他地層的傳統油井和氣井。此事件的後續發展,仍有待觀察。

【欲閱讀更多內容,請參閱科學人2013年第140期10月號】