在日本，關于核電站恢復運轉的利弊，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，成為關系社會決策及其責任的民主主義體制問題。我們未能建立起在必須作出關系到整個日本命運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。
其實并不為 人所知的環(huán)境問題 的本質
這一次，讓我們先拋開那些復雜到令人頭暈目眩的能源供給系統(tǒng)的話題，把焦點對準最近也愈發(fā)受到公眾關注的圍繞“頁巖氣”的環(huán)境問題。
關于頁巖氣，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性問題，但卻是應當事先了解的重點之一。
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)挖掘使用的化學物質(潤滑劑、聚合物、放射性物質等)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、低價燃氣引發(fā)消費擴大);
(4)大量使用水造成的地區(qū)缺水風險;
(5)排水壓入地下造成的地震風險。
開采頁巖氣使用的水壓致裂(Hydrofracturing)技術是通過向地下壓入大量添加了化學物質的水，使燃氣所在的地層產(chǎn)生縫隙，以便抽取燃氣。此時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)所指出的水質污染、缺水、地震風險。
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)出的燃氣量較少，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)生燃氣泄露和砍伐森林等(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氣價格，有些人擔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)濟發(fā)展的同時增加溫室氣體(3)。
實際上，2010年以后，美國的風力發(fā)電設置量銳減。有看法認為其原因是頁巖氣壓低了天然氣價格。也有看法認為，頁巖氣對于美國經(jīng)濟的好轉也發(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)化學物質對地下水的污染。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，經(jīng)過不斷的嘗試，為提高生產(chǎn)效率而添加的化學物質的種類逐漸增多。
但使用的化學物質屬于企業(yè)機密，并不公開，甚至難以實施環(huán)境影響評價調查，據(jù)說就算出現(xiàn)負面的調查結果，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)境問題的關注度日漸提高，在研究者和美國環(huán)境保護局(EPA)的努力下，公開使用的化學物質、進行環(huán)境影響評價推廣起來。
2011年12月，關于在懷俄明州帕維尼恩的調查，美國環(huán)保局作為聯(lián)邦政府機構，首次發(fā)表了水壓致裂法和地下水含有的化學物質可能(likely)存在因果關系的報告草案。
檢測出的化學物質包括汽油、柴油、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、萘、異丙醇、乙二醇等。眾所周知，苯等物質具有致癌性，在樣品中，這些物質的濃度有些超過了美國的環(huán)境標準。
據(jù)推測，這些化學物質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。
對于這一結果，雖然燃氣產(chǎn)業(yè)界反駁說水層與燃氣層深度不同、在技術上可以管理等，但是趁“頁巖氣泡沫”之機涉足的中小燃氣企業(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，燃氣公司甚至在供應飲用水。關于因果關系的爭論才剛剛開始。
放射性物質的影響也成 為爭論焦點
使用的化學物質中還包含放射性物質。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。
2011年4月，美國環(huán)保局在費城頁巖氣田附近的地下水中檢測到了碘131。與燃氣產(chǎn)業(yè)關系良好的當?shù)卣畛跽J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)存在因果關系，但必須注意的是，即使與頁巖氣開發(fā)無關，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?關于這一點，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)進行的討論。甲烷的溫室效應是二氧化碳的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，康奈爾大學教授Howarth發(fā)表了一篇備受關注的論文，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 風險
為開發(fā)頁巖氣而砍伐森林、燃氣價格低廉抑制可再生能源發(fā)展、消費擴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，而且討論過于復雜，因此這次不再多做涉及，不過美國和準備在今后開發(fā)頁巖氣的國家如果想要認真解決氣候變暖問題，也許應該考慮這些問題。
(4)所說的缺水問題，在當今的美國，通過提高水的重復利用率等措施，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)存在因果關系的數(shù)據(jù)越來越多，不只是美國，在正在研究是否進行開發(fā)的英國同樣是熱門話題。今后，等到信息已經(jīng)齊全時，如果有機會，筆者或許會進行介紹。
總而言之，這些環(huán)境問題有些通過安裝凈水設備等技術性對策可以在某種程度上控制對環(huán)境的影響。但這需要實施嚴格的監(jiān)管，把環(huán)境對策作為一項義務。而監(jiān)管的強化將導致開采成本的上升。
關于本質上難以處理的化學物質溶于地下水等其他問題，關鍵在于如何看待其負面影響(是否優(yōu)于核能和煤炭等)。
出于對環(huán)境問題的擔憂，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口頁巖氣，希望本文能讓大家對其環(huán)境風險產(chǎn)生一定的關注。(日經(jīng)能源環(huán)境網(wǎng)供稿)
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