《页岩气的困境》word版.doc

全球能源需求的增长；福岛核电站事故；中东产油国的动荡；多种因素使得相对清洁相对廉价的天然气成了绿色经济过渡时期最佳能源。页岩所含的天然气可以为美国乃至世界提供大量的清洁能源。但是，这种天然气的开采非常复杂，可能带来巨大的环境和社会后果。 邦妮伯内特和她的丈夫杜鲁门在宾夕法尼亚东北部的布拉福德县曾拥有第二个家。对于伯内特夫妇而言这是他们度假放松的地方（他们住在南部3小时车程外的斯特劳兹堡），可以带着孙子孙女在屋外的游泳池游泳。“这里曾经是天堂，”邦妮说，“我们本来打算搬到这里常住。” 但是400英尺（122米）外的一个天然气开采项目改变了他们的计划。这是宾夕法尼亚州几千口天然气井中的一个。2009年6月，当伯内特一家在斯特劳兹堡时，几万加仑的钻井用水溢出，流下山，淹没了伯内特家的树林和池塘。杜鲁门说，那次溢出事故破坏了一大片林地，污染了他们的饮用水。池塘变成了一滩死水。曾经住在里面的鳟鱼和鲈鱼都消失了。在那次事故之后，气井并没有被关闭。伯内特一家24小时全天都能听到气体压缩机的轰鸣。“我们的生活是否被毁掉了？”邦妮眼含泪水说，“我当然要说，是的。”(南方都市报 SouthernMetropolisDailyMark 南都网)住在不远处的坎顿镇的戴夫德克里斯托从他家也可以看到气井，但是他的故事和伯内特家完全不同。德克里斯托原来是一名管道工，后来开了一家加油站。他的生意不错，但是真正的转机发生在2008年。钻探公司急于开采这个地区的天然气，进驻当地，德克里斯托的生意一下子火起来，他的公司增加了几十名员工。此外，和该地区的其他土地主人一样，德克里斯托将在其土地上开采的权利卖给了天然气公司。那口气井距离他家前面不远。“我之前做梦也没有想到我的公司能够发展到如此规模，”他说，“我成了最幸运的人。” 在不久之前，相比石油，天然气还是被遗忘的小妹妹。它提供了美国约1/4的电力，给6000万美国家庭提供燃气，但是它总是受到局限比肮脏的煤炭贵、比核能和可再生能源脏。欧洲大部分地区依赖天然气发电、供暖，但是天然气主要来自俄罗斯，常常被用作政治外交的砝码。未来的燃料将是太阳能、风能和核能。麻省理工学院天然气研究专家托尼梅格斯说，“天然气在美国的历史就像一次颠簸起伏的过山车之旅。经过了多次起起落落。” 天然气的行情看涨，而且上涨幅度不小，它正在改变我们对全球能源的看法。支持者说，天然气将改变地缘政治，通过减少对石油的需求，削减中东国家的力量；避免成千上万人死于煤矿事故或是吸入污染残渣；使得应对气候变化的挑战更容易这一切都要感谢陆地蕴藏丰富的页岩气。采用创新的钻探方法，天然气公司能够从页岩中提取大量的天然气，使得天然气在石油价格上涨的时候达到历史最低价。不久之前，向来冷静的美国能源信息管理局估计国内可开采页岩气的储量达到827万亿立方英尺（23万亿立方米），这比从前的估计翻了两倍不止，相当于美国一年的天然气消耗量的34倍多。加上传统天然气资源，按照目前的消费速度，美国的天然气还足以消费1个世纪。相比之下，美国国内的石油储量仅够使用9年。 不止美国，英国、印度、中国和东欧一些国家也拥有可观的页岩气资源，而澳大利亚在页岩气开采设施上投入巨资，已经开始用轮船将液化天然气运往世界各地。 中国、印度等新兴工业化国家能源需求的增长；福岛核电站事故给核能复兴蒙上阴影；中东产油国的动荡。这三大因素使得天然气变成了最有希望的燃料相对清洁，相对廉价，能够在向真正的绿色经济转型期间，填补世界的能源需要。可再生能源虽然重要，但是让它们完全负担世界的电力消费可能还需要很多年时间。虽然天然气很少被用于交通动力，但一些人，比如得州大亨T布尼皮肯斯已经在考虑用天然气驱动重型车辆，这样一来，美国将大幅减少石油进口。担心无法满足空气污染和碳排放标准的美国能源公司已经放弃肮脏的煤炭改用天然气。在3月30日的演讲中，总统奥巴马称天然气是解决美国的石油依赖症的办法之一。他说，“天然气的潜力巨大。” 但是有一个问题。随着页岩气开采的增加，它所造成的环境问题日益严重。在气井密集的地区，有人抱怨泄漏导致空气污染，还有人担心，开采页岩气的水力压裂过程产生的废水会导致污染。在美国，天然气工业不受联邦法规定限制，监管任务主要落到州政府肩上，而州政府有时候根本无法赶上气井的迅速增长。调查新闻网站ProPublica在页岩气开采地附近发现了上千起水污染报告。纽约州因为担忧页岩气开采对纽约分水岭的影响，已经下令暂停水力压裂开采方式，等待进一步研究结果。部分国会议员则主张加强对钻探的调控。“我们还没有准备好，”前宾夕法尼亚环保资源部负责人约翰奎格利说，“我们还没有准备好采用这种技术，应对这样的规模或是发展速度。”这就使得这场新能源革命变得复杂化。 马塞勒斯是美国最富有的页岩气储地，甚至可能是世界最大天然气储地，其核心地带经过宾夕法尼亚和纽约州的部分地区。这里不是墨西哥湾、沙特的沙漠或是人口稀少的加拿大西部。而是在美国东北部的后院，人口稠密地区，习惯消耗化石燃料而非生产化石燃料的地区。但是，如果全球对天然气和石油的胃口持续增加，宾夕法尼亚乡村地区将不会是地球上最后一片被开采的地方。因为，虽然所有人都在惊呼石油就要用完，但事实上，我们完全能够找到足够的燃料来支撑全球经济前提是我们愿意在更深、更远、更黑、更危险、人口更稠密的地区开采。当我们进入作家迈克尔克拉斯所谓的“极端能源时代”，北极、深海、纽约市的分水岭，所有这些地方都可能在钻头下呻吟。能源将持续供应，但是我们可能为此付出的环境和社会代价还无法估量。 化石燃料专家早就知道马塞勒斯页岩位于地下几千英尺的一条狭长的黑色岩石带可能蕴含天然气。能源公司早就开始在美国东部开采浅层天然气。但是马塞勒斯的页岩质地坚硬，埋藏很深，其中的天然气开采起来并不容易。过去，因为工艺麻烦，页岩根本不值得开采。但是，上世纪80年代，一个叫乔治米歇尔的人开始在得州巴内特页岩进行试验。他发现，结合水平钻井和水力压裂法，就能够把天然气从页岩中分离出来。“过去，天然气开采业一直认为，往井里灌水是大忌，”宾夕法尼亚州立大学的地球学家特里恩格德尔说，“但是，这些家伙发现，用的水越多越好。” 马塞勒斯页岩的发现，恩格德尔在其中起到了重要作用。在10年前，得州公司RangeResource开始在宾夕法尼亚西部的马赛德尔进行试验，花巨资钻了很多洞之后，几乎没有什么收获，直到他们开始采用米歇尔的方法。2007年8月，Range终于成功钻出一口井，就在此时，像恩格德尔这样的含气页岩专家也才刚意识到马塞勒斯页岩的规模。2007年12月，在一次投资者电话会议上，恩格德尔估计，马塞勒斯可开采天然气的储量为50万亿立方英尺（1.4万亿立方米）。现在的估计数字已经比当时增加了10倍，可以提供的能量等同于860亿桶原油。(南方都市报 SouthernMetropolisDailyMark 南都网)钻探公司的代表纷纷涌入马塞勒斯地区，向土地拥有者租借土地，购买开采权。这在宾夕法尼亚并不罕见。多数农场主和土地所有人将他们土地上的天然气开采权出租了几十年，常常以非常低廉的价格，比如每英亩（0.4公顷）几美元。但是，真正的钻探并没有开始。（土地所有人还得到了部分预支的红利，天然气开采出来之后，还可以分到一定百分比的利润，作为土地使用费。）当马塞勒斯确实储藏有大量天然气的消息传开后，土地的租用价格暴涨，到2008年夏已经增加到每英亩5000美元。几十家天然气公司开始争夺这块土地。土地租好之后，钻探设备接踵而至，主要聚集在宾夕法尼亚西南和东北部地区。从2006年到2010年末，在宾州马塞勒斯地区新钻的气井超过2400口，其中只有300口井是今年3月10日之前钻好的。 “就像在跑步机上做运动，公司必须不停钻井，不停在财产清单上添加新内容，”怀俄明大学的能源经济学家提姆康西丹说。他参加了2010年初的一次业界调查，估计马塞勒斯的钻探活动在当年将创造或支持8.8万个工作，2011年还将增加到10万个，并且为宾州创造几十亿美元的财政收入。这些数据有待商榷，但是，这个地区的新繁荣景象几乎不可能被忽视。相对而言，这些新创造的工作大多和钻探并无直接关系钻井工人大多是来自得克萨斯和俄克拉荷马的大老粗，从众多的汽车车牌上就可以看出但是，当地的卡车司机、分包商、饭店酒吧招待等都得到了很多生意。布拉福德县向来是宾夕法尼亚州最贫困的地区之一。但是去年，该县创造的新就业岗位数量在全州排名第一。格雷格穆瑞勒管理着托旺达（布拉福德县府所在地）的两家小旅店。他的旅店连续爆满，客人全是钻探工人。他估计，自从钻探工人来到之后，他新雇佣了20名员工。他计划再建一家旅店，还需要雇佣15至20人。“这些生意来到我们这里简直太好了，”穆瑞勒说，他将自家地产周围的土地都租给了钻探公司。“我完全没有受到经济危机的影响。” 对于欠下了几十亿美元债务的宾夕法尼亚州，页岩气开采所带来的经济效益显然是难以抗拒的。州政府刚公布的一项研究发现，拥有至少150口气井的县的销售和纳税收入在2007至2010年期间增加了11.36%，而那些没有气井的县收入则锐减。新的共和党州长汤姆科贝特在政治生涯中收取天然气工业的捐款达到几十万美元。在他看来，马塞勒斯是宾州经济重生的关键，并开始放宽对钻探的限制。“马塞勒斯是资源，财富资源，是新经济的基础，”科贝特在上月的预算演讲中说，“让我们把宾夕法尼亚变成新的得克萨斯。” 但在一些宾州人看来，这正是问题所在。 约翰森家将他们的牧场上的几百英亩土地租给了天然气公司。天然气公司的几百辆卡车从约翰森家的车道上轰隆隆经过。占地几英亩的气井距离约翰森家的后院只有几百英尺。然而这些都还可以容忍。直到去年夏天，约翰森家的牛饮用了怀疑被钻井废水污染的水，他实在忍无可忍。钻井废水中含有放射性元素锶，几十头牛不得不被隔离。“我们希望，天然气公司从没有来过，”75岁的唐约翰森说，他在这个地区居住了一辈子，“他们污染了水源，没有水就不能在这里放牧，就无法在此生存。” 水正是页岩气开采环境问题的关键。要理解为什么，首先需要理解水平钻井和水力压裂的原理。在马塞勒斯，每口井需要用多达500万加仑（1900万升）的水。首先，钻探设备开凿一个深达几千英尺的垂直的洞，直到这个洞抵达页岩层。再水平钻一个1英里（1.6公里）深的洞，然后，钻井工人将一把打孔枪带到井底。枪在地下发射爆炸物，穿透页岩，留下细微小裂缝。然后，工人将几百万加仑的水混合泥沙和少量化学物质（被叫做fracking液体）灌入井里，使得页岩的裂缝加宽。自然压力迫使液体倒回井口，而天然气从裂缝中进入管道。混合液体中的沙子使裂缝保持开裂，这样一来，气井就能连续几年生产天然气，与此同时，页岩内的废水量逐渐减少。 很多环保主义者担心，fracking液体可能污染附近的地下水。虽然其中的化学物质只占0.5%，但是500万加仑的0.5%等于2.5万加仑（9.5万升）。目前还不清楚这些化学物质到底是什么，因为没有法规迫使钻探公司公布它们的详细构成。哈利伯顿等钻探服务公司一直不愿透露类似信息。（2005年，能源法案中的一个条款特别阻止环境保护局干预水力压裂法。这个条款被戏称为“哈利伯顿漏洞”并非偶然。）但是，一些科学家认为，fracking液体的配方中很可能包含有毒成分。当fracking液体和页岩混合，还可能被放射性元素污染马塞勒斯页岩带有轻微放射性变得越来越可恶。坦普尔大学的环境工程师迈克尔布法德尔说，“液体在地下碰到的一切最终和天然气一起被带回地面。” fracking液体直接从地下裂缝逃离，污染地下水的几率似乎很小。马塞勒斯页岩与含水层之间隔着几千英尺的岩石，其中大部分是不可穿透的。天然气开采业争辩说，从未有一起经过验证的水力压裂导致的水污染事件。“我认为，从科学上讲，这不太可能发生，”雪城大学的水文地质学家唐西格尔说。在2009年的一次研究中，地下水保护委员会提出，含水层被污染的几率非常低，其中还引用了2004年环境保护局对水力压裂法的一次评估。但是环境保护局的报道公布后遭到了批评。这个机构展开了一次新研究，试图更详细地揭示水力压裂法和饮用水之间的关系。更令人担忧的是地面的污染。气井的内壁需要用混凝土进行完美加固，防止天然气和fracking液体的逃逸。铺混凝土是钻探过程中最麻烦的一部分去年的墨西哥湾石油钻塔爆炸，导致大量原油泄漏的原因之一正是混凝土出了问题而且随着老化，混凝土也可能剥落。在宾夕法尼亚东北小镇迪莫克，由于气井壁的混凝土没有铺好，导致泄漏的甲烷污染了附近19户人家的水井。甲烷通过水进入人体并不危险，但高浓度的甲烷可导致水燃烧，甚至爆炸。2009年，迪莫克的一户人家的水井因此发生爆炸。肇事气井所属的钻探公司Cabot否认导致甲烷污染，声称这是一起自然事件，但公司确实向受害居民提供了赔偿。“之前，从没有人向我们警告这样的危险，”受害者之一雷格绍特纳说，“我担心这次事故将使我们的寿命缩短好几年。”他还在起诉Cabot公司。 除了气井的问题，还有影响伯内特和约翰森家的钻井废水溢出问题。钻探公司声称，这样的事故非常罕见。天然气贸易集团Energy inDepth的执行理事李福勒说，“我们每年钻3.5万口井，其中95%采用水力压裂法。我们需要更全面地看问题，考虑到所有的成功和失败。”然而，在2010年，宾夕法尼亚环境保护部对1944口马塞勒斯井进行了检查，发现1218项违规。包括乱丢垃圾、废水溢出等等。页岩气钻探是一个工业过程，钻的井越多，发生事故的几率也越大在像宾夕法尼亚这样人口稠密的地区，这类事故将造成可怕后果。 即使一切正常，采用水力压裂法，每口井在整个生命周期将产生超过100万加仑（380万升）的有毒废水。在得克萨斯这样的西部州，公司可以将这些废水储存在地下控制井里，但宾夕法尼亚的地理状况使这样做有困难。因此，钻探公司不得不将大部分废水送到当地的污水处理工厂。最近的一篇纽约时报调查报告指出，这些污水处理厂通常没有筛查所有钻井废水污染物的能力。虽然宾夕法尼亚州已经开始加强水处理法规，天然气公司的废水回收利用率越来越高，这依然是天然气钻探面临的最大挑战。“目前只有几千口井，未来还将有更多，”康奈尔大学的结构工程师安东尼英格拉非说，“当气井超过10万口之后，这里的生活将变成什么样子？” 这也正是很多宾夕法尼亚居民的担忧。不仅是对未来可能发生事故的担心；已经发生的变化也令人担忧。运送fracking液体的大卡车造成交通堵塞。就业率虽然上升，但由于雇员纷纷跳巢到收入更高的天然气工业，一些行业因此受到了影响。钻探工人占据了小镇上所有的房间，导致租金急剧上升，没有自己房屋的低收入家庭失去了住所。那些图安静搬到宾夕法尼亚的人感到背叛。“我认为，整体上看，这是件好事，”布拉福德县专员约翰苏利文说，“但我希望在保持经济收益的基础上，让其他一切负面后果最小化。” 福岛核事故后，毫无疑问，美国必定会加紧页岩气的开采。要在化石燃料的大背景下看待页岩气开发引起的争议。如果一切顺利，天然气将取代煤炭。从极其破坏环境的开采方式，到对气候的巨大影响，廉价的煤炭对于人类是可怕的毒瘤。每年，全世界有几千人在煤矿事故中死亡；仅仅在美国，