頁巖氣由于開采困難，長時間停留在實驗室水平，并不具備工業(yè)價值，因此也并未受到太多關注。但是隨著水力壓裂這一關鍵技術的突破，近年來美國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，頁巖氣熱迅速向其他國家擴展。頁巖氣已成為中國和世界能源界2012年最熱門的詞匯之一。

一方面，頁巖氣很可能改變世界能源版圖，引發(fā)天然氣乃至化石燃料市場格局的深刻發(fā)化，也可能深入影響可再生能源的發(fā)展路徑、全球氣候發(fā)化的談判和行動前景，甚至進一步影響到地緣政治和更廣泛的國家利益及國際關系。但另一方面，一切似乎都具有相當?shù)牟淮_定性，由于頁巖氣在開采過程中伴隨著地質結構改變、地表環(huán)境破壞、大量耗水并排放水和大氣污染物，以及在開采過程中的甲烷泄漏等問題，也飽受詬病。在頁巖氣開采活動最多的美國，雖然其整體技術水平、環(huán)境保護及監(jiān)管均處世界領先水平，但也已經(jīng)出現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境破壞、水污染等環(huán)境亊件，一些地區(qū)甚至發(fā)生了社區(qū)居民的抗議活動，為頁巖氣革命抹上了一縷暗色。對中國而言，頁巖氣意味著什么？會帶來什么機遇，引發(fā)什么問題？如何應對和解決這些問題，來最大程度的發(fā)揮頁巖氣的積極意義？能不能充分的借鑒國際經(jīng)驗，少走彎路……等等問題，引人憂慮。

為什么要警惕水污染

水力壓裂技術對水資源的需求量非常大。據(jù)美國環(huán)保署估計，一口頁巖氣井大概需要760萬至1900萬升水，一次壓裂過程耗水大約是常規(guī)天然氣的50~100倍。就中國“十二五”規(guī)劃中確定的19個頁巖氣勘探開發(fā)區(qū)而言，新疆、內(nèi)蒙、山西和貴州等地均是水資源匱乏地區(qū)，如果缺乏良好的規(guī)劃，在這些地區(qū)開發(fā)頁巖氣將有可能對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境帶來嚴重的影響。同時，壓裂技術中使用的壓裂液中含有酸液、殺菌劑、阻垢劑、潤滑劑和表面活性劑等多種化學物質。2009年，美國紐約州環(huán)保局對6家油田服務公司和12家化學供給公司所做的調(diào)查表明，用于壓裂液的化學物質多達200余種。這些物質通常是危險材料和致癌物，包括柴油燃料、煤油、苯、甲苯、二甲苯、甲醛等，如果泄漏將可能造成地下水資源污染及排放有毒氣體。如2007年在美國俄亥俄州就曾發(fā)生了由于頁巖氣井泄漏導致附近一居民家中爆炸的事件。再比如，2010年，美國環(huán)保署檢測證實大量的甲烷氣體溶解在德克薩斯州一頁巖氣項目附近的居民飲用水中。

為什么會破壞地表環(huán)境，

改變原有土地利用方式

頁巖氣開采和運輸需要建設基礎設施，如建設道路、開采平臺和鋪設管道等。美國的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，由于氣井分散，在考慮了所有的道路建設、平臺和管道占地之后，平均一口頁巖氣可能使用近40英畝(約合16.2公頃)的土地，地表污染除鉆井導致的地表植被破壞，生產(chǎn)過程中使用或產(chǎn)出的機用柴油、污泥、生產(chǎn)過程中的液體、酸堿物質等物質污染土壤表面或淺層地表。而管道鋪設，除可能的泄漏外，還可能破壞野生動物棲息地，威脅到物種生存和生物多樣性。在中國“十二五”規(guī)劃中確定的19個頁巖氣勘探開發(fā)區(qū)，除少數(shù)省份外，大多數(shù)都是人口稠密地區(qū)，改變現(xiàn)有的土地利用方式，如農(nóng)業(yè)用地，對當?shù)丨h(huán)境和社區(qū)的會產(chǎn)生何種影響，還需要慎重地研究。

為什么或引發(fā)地震

或改變地質結構

根據(jù)水力壓裂技術的原理，頁巖氣的開采可能引發(fā)地質結構的改變，嚴重時可能引發(fā)地震。美國地質調(diào)查局研究發(fā)現(xiàn)美國發(fā)生的震級超過里氏3級的地震明顯增加，雖然目前尚無法確定用于開采天然氣的新型液力加壓開裂技術是否應為地震更為頻繁負責，但有證據(jù)證明地震發(fā)生的時間與往處理井內(nèi)灌入廢水的時間相吻合。鑒于水力壓裂法開采技術可能引發(fā)地震，威脅人類健康和環(huán)境，2011年英國暫停了Cuadrilla資源公司的頁巖氣開采。中國“十二五”規(guī)劃中確定的19個頁巖氣勘探開發(fā)區(qū)中，大多數(shù)地區(qū)人口稠密，因此這一問題也是頁巖氣開發(fā)中必須加以考慮的。此外，頁巖氣開發(fā)對地表的破壞還有可能導致水土流失、地表沉降和泥石流等問題。除了頁巖氣井的修建外，輸送頁巖氣的管道建設也是造成這些破壞的重要原因。由于頁巖氣開采鉆井密度較大，相應的頁巖氣管道建設也比常規(guī)天然氣井多，由此對地表造成更嚴重的破壞。管道在施工過程中由運輸、施工作業(yè)帶的整理、管溝的開挖、布管等施工活動將不可避免地對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響。除了施工過程中產(chǎn)生的“三廢”排放對環(huán)境造成的影響，還有對土壤擾動和自然植被等的破壞，如不進行及時修復，這樣的影響將一直存在。

為什么會破壞大氣

頁巖氣的勘探開發(fā)過程還會增加大氣污染物的排放，主要是柴油機排放的氮氧化物，以及鉆機、發(fā)動機、卡車、氣體壓縮機和噴焰火炬等排放的PM，而隨著甲烷的排放，其它揮發(fā)性有機化合物以及有害空氣污染物(HAPS)也隨之排出。杜克大學對新澤西的頁巖氣開采的空氣質量變化指出，頁巖氣的開采對場區(qū)大氣中的PM2.5、PM10、氮氧化物和臭氧均有影響。此外，運輸天然氣的管道一旦發(fā)生泄漏，將會造成非常嚴重空氣污染。

為什么頁巖氣開發(fā)

或將會引發(fā)社會問題

在頁巖氣開發(fā)活動最多的美國，頁巖氣開發(fā)已經(jīng)引起了社會的關注，在一些地區(qū)甚至導致了公眾的抗議活動。比如，2009年，美國環(huán)保署收到了德州FortWorth一些居民的投訴，稱他們的飲用水被污染。美國環(huán)保署的檢測的確證實大量的甲烷氣體溶解在當?shù)鼐用竦娘嬘盟?。對中國而言，由于大部分潛在的頁巖氣開發(fā)熱點區(qū)域都與人口稠密地區(qū)高度重合，加上近年來逐漸增多的環(huán)境群體事件，如果不能處理好頁巖氣開發(fā)過程中可能引發(fā)的生態(tài)環(huán)境破壞、污染和土地利用改變的問題，將有可能引發(fā)社會問題。

為什么“十二五”規(guī)劃

對環(huán)境問題考慮欠佳

由于中國未來頁巖氣發(fā)展的熱點區(qū)域不僅水資源匱乏、地質災害頻發(fā)和人口稠密，能否實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的雙贏成為更大的挑戰(zhàn)。中國的頁巖氣發(fā)展“十二五”規(guī)劃，作為行業(yè)發(fā)展的指導性文件只考慮了天然氣發(fā)電代替煤發(fā)電的減排收益，未關注全生命周期的頁巖氣開發(fā)的溫室氣體排放評價及對氣候發(fā)化的影響，也未對頁巖氣泄漏水平設定市場準入門檻；對水污染的控制措施需要更詳細的技術可行性分析及戰(zhàn)略評估；在對地表破壞的評價中只考慮了對植被的破壞，未提及對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)、野生動物棲息地、土地利用方式改變可能對當?shù)厣鐓^(qū)造成的影響等；缺乏對水資源影響的評估和安排；缺乏對地質結構可能出現(xiàn)災害的評估和安排；缺乏對氮氧化物、PM、揮發(fā)性有機化合物、臭氧等大氣污染物等問題的表述、評估和安排；比較強調(diào)以技術手段進行污染控制，對法律法規(guī)等環(huán)境管制措施及改善運行等方式著墨不多。

這從側面反映了“十二五”期間，中國高層關注的重點是頁巖氣的資源調(diào)查，以及勘探和開采技術研發(fā)，雖然對氣候及環(huán)境問題有所考慮，但不足以應對頁巖氣開發(fā)利用可能帶來的挑戰(zhàn)。