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页岩气的环境风险不仅是地下水污染和甲烷气泄漏

本站 2019-04-01 16:04:13

关于页岩气,许多人说“它似乎有环境问题”,但在日本,关于正确引入页岩气环境问题的信息简直令人惊讶。虽然页岩气的环境问题不是唯一的基本问题,但它是应该提前理解的优先事项之一。
随着页岩气的开发,有五个主要的环境问题:
(一)地下水被用于开挖的化学物质(润滑剂、聚合物、放射性物质等)和甲烷(天然气)污染;
(2)矿址释放到空气中的甲烷造成的健康、爆炸和气候变暖风险;
(三)全球变暖对全球变暖的影响(甲烷泄漏、用于发展的毁林、对使用可再生能源的遏制影响、由低成本气体引起的消费膨胀);
(4)由于大量用水造成的地区缺水风险;
(5)地下排水压力引起的地震风险。
用来提取页岩气的水力压裂技术是将含有大量化学物质的水挤压到地下,在气体所在的地层中产生空隙,从而使气体得以提取。此时使用的部分水会回到地面,放入临时水库,经处理后再利用,或排放到地面和河流中。在上述过程中,会出现水污染、缺水、地震风险等。
此外,与传统的天然气田相比,页岩气的单井产气量较少,需要挖掘的气井较多。因此,与传统天然气相比,天然气泄漏和森林砍伐更有可能发生(2)和(3)。
另一个特点是,鉴于页岩气目前正在帮助降低美国的天然气价格,一些人担心廉价的天然气可能会阻碍可再生能源的发展,促进经济,同时增加温室气体(3)。
事实上,在2010年之后,美国的风力发电量急剧下降。有人认为原因是页岩压力低于天然气价格。还有观点认为,页岩气也在改善美国经济方面发挥了作用。
环保署提到页岩气开采可能污染地下水。
在这些问题中,对生命影响最大的化学物质的数量(1)是地下水的污染。水力压裂是60多年前在美国逐渐发展起来的一种技术。经过不断的尝试,为提高生产效率而添加的化学品种类逐渐增多。
但是,所使用的化学品是企业机密,不是公开的,甚至很难进行环境影响评估调查,据说即使有负面的调查结果,在工业和政府的压力下,也是被掩盖的。近年来,随着人们对页岩气及其环境问题的日益关注,在研究人员和美国环境保护署(EPA)的努力下,公众使用的化学品和环境影响评估得到了普及。
2011年12月,环保局作为联邦政府机构,首次在怀俄明州帕维尼翁发布了一份关于水力压裂与地下水中所含化学物质之间可能的因果关系的报告草稿。
检测到的化学物质包括汽油,柴油,苯,甲苯,乙苯,二甲苯,萘,异丙醇,乙二醇等。众所周知,苯等物质具有致癌性,在样品中,这些物质的浓度有些超过美国的环境标准。
据推测,化学污染是由于储存废水的水库渗漏造成的,或者被泵入地下的污染水比采矿的可能性更大。
对这一结果,尽管天然气工业反驳说,水层和气层的深度不同,技术上可以管理,但参与"页岩气泡沫"的中小型天然气公司管理不善,而且在采矿过程中完全有可能造成环境污染。..在一些地区,天然气公司甚至提供饮用水,因为这是不可饮用的。关于因果关系的争论才刚刚开始。
放射性物质的影响也成为争论的焦点。
所使用的化学品也含有放射性物质。它的作用是利用产生的辐射来探测地下条件,包括在日本核电站事故中被称为放射性碘131的物质。
2011年4月,美国环境保护局在费城页岩气田附近的地下水中检测到碘131。与天然气工业关系良好的当地政府最初认为这些碘131受到日本核电厂事故的影响,但这种观点被驳斥,因为几个月后碘131的数量没有减少。关于未来处置的讨论今天仍在继续。
《Gasland》是2010年出版的一部关于页岩气环境的纪录片,介绍了厨房水龙头着火的情况,以及甲烷溶于地下水的问题引起了热烈的讨论。你也可以在YouTube上观看这部电影。此外,研究表明,在页岩气田附近,空气中的甲烷浓度偏高。杜克大学2011年发表的一篇论文的数据显示,在页岩气田附近,空气中的甲烷浓度达到了燃点。
甲烷问题被怀疑与页岩气的开发有因果关系,但必须注意的是,即使与页岩气的开发无关,地下水和空气中的天然气混合也可能在自然界中广泛存在。世界上有些地区的天然气从地下和池塘中冒出来。
饮用含甲烷的水,或空气中甲烷浓度过高,对健康有何危害?在这一点上,似乎有很多未知数。环保局给宾夕法尼亚州Dymoke的居民发了电子邮件,称“不会立即对健康造成影响”,但很快下个月就改变了主意。2011年12月,在宾夕法尼亚州的地下水中发现了甲烷。居民必须迅速作出反应。饮用含有易燃气体的水不是一种乐趣。
从气候变化的角度也讨论了这一点。甲烷的温室效应是二氧化碳的21-72倍(取决于时间尺度),并且少量的泄漏也可能产生大的影响。2011年5月,康奈尔大学教授霍沃特出版了一篇关于页岩气燃烧产生的二氧化碳量与开采甲烷泄漏量相结合的高剖面纸,相当于比煤炭更多的温室效应。许多研究人员反驳了霍沃思的估计,引发了一场辩论。
环境监管也可能带来价格上涨
森林砍伐对于页岩气的开发、低天然气价格抑制可再生能源的开发以及扩大消费对气候变暖的影响,不一定是页岩气特有的问题,而且讨论太复杂,所以这次就不需要更多的参与。然而,如果美国和未来准备开发页岩气的国家想认真解决气候变暖的问题,或许是吧。应考虑这些问题。
(四)通过增加水的再利用等措施,水资源短缺问题在美国尚未成为主要问题,但在缺水地区发现了大量页岩气资源的中国和欧洲,它的水资源比美国还少。缺水可能是个问题。
(5)最近提出的地震问题显示,地震与页岩气开发的因果关系,不单止在美国,在英国也是如此,英国正在研究是否进行开发。今后,当信息完整时,如果有机会,作者可以介绍。
总之,其中一些环境问题在某种程度上可以通过诸如水净化设备之类的技术解决方案加以控制。但这需要严格的监管和环境应对作为一项义务。而更严格的监管将导致更高的采矿成本。
关于其他问题,如难以处理的化学物质的不溶性,关键是如何处理它们的负面影响(无论是优于核能还是煤等)。
出于环保考虑,法国和保加利亚等国已经禁止页岩气开采。美国和南非的一些国家也将完成环境影响评估作为发展的先决条件。在考虑页岩气的未来时,不能忽视环境问题。
日本未来可能会进口页岩气,希望本文能对其环境风险给予一定的关注。sk-600-ch4,甲烷泄漏浓度探测器,进口传感器和微控制器技术。反应快,测量精度高,稳定性好,重复性好。防爆布线适用于各种危险场所,与各种控制报警、plc、dcs等控制系统兼容。它可以同时实现现场报警、4-20ma标准信号输出、继电器开关输出。
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