在日本

页岩气的风险不仅是地下水污染和甲烷气泄漏

在日本，关于核电站恢复运转的利弊，讨论非常热烈。在笔者看来，这个问题已经超出能源问题的范畴，成为关系社会决策及其的民主主义体制问题。我们未能建立起在必须作出关系到整个日本命运的重大决策之时能够做出合理决定、值得信赖的政府，如今面临无论如何都将遗留下巨大祸根的两难局面，这是我们的不幸。　　其实并不为 人所知的环境问题 的本质　　这一次，让我们先抛开那些复杂到令人头晕目眩的能源供给系统的话题，把焦点对准最近也愈发受到公众关注的围绕页岩气的环境问题。　　关于页岩气，很多人都说好像存在环境问题，但在日本，正确介绍页岩气环境问题的信息少得简直令人吃惊。页岩气的环境问题虽说不是唯一的本质性问题，但却是应当事先了解的重点之一。　　随着页岩气开发而产生的环境问题主要有以下5项：　　（1）挖掘使用的化学物质（润滑剂、聚合物、放射性物质等）及甲烷（天然气）等对于地下水的污染；　　（2）开采现场释放到空气中的甲烷引发的健康、爆炸、气候变暖风险；　　（3）对于全球气候变暖问题的综合影响（甲烷泄露、为开发而砍伐森林、对采用可再生能源的遏制效果、低价燃气引发消费扩大）；　　（4）大量使用水造成的地区缺水风险；　　（5）排水压入地下造成的地震风险。　　开采页岩气使用的水压致裂（Hydrofracturing）技术是通过向地下压入大量添加了化学物质的水，使燃气所在的地层产生缝隙，以便抽取燃气。此时使用的水一部分将回到地面，放入临时的蓄水池中，在处理后重复利用，或是排放到地下和河流中。在上述过程中，会产生诸如（1）、（4）、（5）所指出的水质污染、缺水、地震风险。　　而且，页岩气的开发与传统型的天然气田相比，单口气井生产出的燃气量较少，需要挖掘较多的气井。因此，与传统型天然气相比，比较容易发生燃气泄露和砍伐森林等（2）、（3）的问题。　　另一个特征是，由于考虑到页岩气目前有助于压低美国的燃气价格，有些人担心价格低廉的天然气会使可再生能源开发停滞，在拉动经济发展的同时增加温室气体（3）。　　实际上，2010年以后，美国的风力发电设置量锐减。有看法认为其原因是页岩气压低了天然气价格。也有看法认为，页岩气对于美国经济的好转也发挥了作用。　　美国环保局提及 页岩气开采污染地下水可能性　　在这些问题中，对生活影响最大的要数（1）化学物质对地下水的污染。水压致裂法是从60年多年前在美国逐步发展起来的技术，经过不断的尝试，为提高生产效率而添加的化学物质的种类逐渐增多。　　但使用的化学物质属于企业机密，并不公开，甚至难以实施环境影响评价调查，据说就算出现负面的调查结果，在行业和政府的压力下，也都被掩盖了下去。最近，随着对页岩气及其环境问题的关注度日渐提高，在研究者和美国环境保护局（EPA）的努力下，公开使用的化学物质、进行环境影响评价推广起来。　　2011年12月，关于在怀俄明州帕维尼恩的调查，美国环保局作为联邦政府机构，首次发表了水压致裂法和地下水含有的化学物质可能（likely）存在因果关系的报告草案。　　检测出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了美国的环境标准。　　据推测，这些化学物质污染是因储存废弃污染水的蓄水池的泄露，或是在向地下压入排放的污染水时发生的可能性要高于开采时。　　对于这一结果，虽然燃气产业界反驳说水层与燃气层深度不同、在技术上可以管理等，但是趁页岩气泡沫之机涉足的中小燃气企业管理恶劣，完全有可能在开采时造成环境污染。在有些地区，由于水无法饮用，燃气公司甚至在供应饮用水。关于因果关系的争论才刚刚开始。　　放射性物质的影响也成 为争论焦点　　使用的化学物质中还包含放射性物质。其作用是利用产生的放射线，检测地下的情况，包括因日本核电站事故而众所周知的放射性碘131等物质。　　2011年4月，美国环保局在费城页岩气田附近的地下水中检测到了碘131。与燃气产业关系良好的当地政府最初认为这些碘131是受到了日本核电站事故的影响，但是，由于之后经过几个月碘131的量也没有减少，这一看法遭到了驳斥。如今，关于今后处置的讨论还在继续。　　2010年上映的讲述页岩气环境问题的纪录片《Gasland》介绍了厨房水龙头着火的情形，甲烷溶解到地下水中的问题引发了热议。在 YouTube上也可以观看这部影片。而且，有研究表明，在页岩气田附近，空气中的甲烷浓度偏高。杜克大学2011年发表的论文中的数据显示，在页岩气田附近，空气中的甲烷浓度达到了着火的程度。　　上述甲烷问题被怀疑的确与页岩气开发存在因果关系，但必须注意的是，即使与页岩气开发无关，天然气混杂在地下水和空气中的现象也有可能在自然界广泛发生。世界上存在着天然气从地面和池塘中冒出的地区。　　饮用含甲烷的水，或是空气中甲烷的浓度过高会对健康产生哪些危害？关于这一点，未知情况似乎还比较多。美国环保局曾在2011年12月向地下水中发现了甲烷的宾夕法尼亚州迪莫克的居民发送电子邮件表示，不会立即对健康产生影响，但很快又在下个月改变了主张，要求居民迅速采取应对措施。饮用含可燃性气体的水不是件愉快的事吧。　　还有从气候变暖问题出发进行的讨论。甲烷的温室效应是二氧化碳的21～72倍（因时间尺度而异），少量的泄露也会造成较大的影响。 2011年5月，康奈尔大学教授Howarth发表了一篇备受关注的论文，指出页岩气在燃烧时产生的二氧化碳，再加上开采时的甲烷泄露，总温室效应等于甚至超过煤炭。对于Howarth的估计，不少研究者发表反驳，引发了一场争论。　　环境监管也可能 带来涨价 风险　　为开发页岩气而砍伐森林、燃气价格低廉抑制可再生能源发展、消费扩大效果对气候变暖问题的影响，这些并不一定是页岩气特有的问题，而且讨论过于复杂，因此这次不再多做涉及，不过美国和准备在今后开发页岩气的国家如果想要认真解决气候变暖问题，也许应该考虑这些问题。　　（4）所说的缺水问题，在当今的美国，通过提高水的重复利用率等措施，没有成为大问题，但在缺水地区已经发现大量页岩气资源的中国，以及水资源少于美国的欧洲，缺水有可能成为问题。　　（5）提出的地震问题，最近显示地震与页岩气开发存在因果关系的数据越来越多，不只是美国，在正在研究是否进行开发的英国同样是热门话题。今后，等到信息已经齐全时，如果有机会，笔者或许会进行介绍。　　总而言之，这些环境问题有些通过安装净水设备等技术性对策可以在某种程度上控制对环境的影响。但这需要实施严格的监管，把环境对策作为一项义务。而监管的强化将导致开采成本的上升。　　关于本质上难以处理的化学物质溶于地下水等其他问题，关键在于如何看待其负面影响（是否优于核能和煤炭等）。　　出于对环境问题的担忧，法国和保加利亚等国已经禁止了页岩气开采。美国的若干州和南非也把完成环境影响评价作为了开发的前提。在思考页岩气的未来之时，环境问题也绝对不可忽视。　　日本在未来或许将会进口页岩气，希望本文能让大家对其环境风险产生一定的关注。（日经能源环境供稿）