氣體正從全國各地的油氣田中逸出。
眾所周知這些氣體是什麼,但它們究竟來自哪裡以及有多少,長期以來一直撲朔迷離。
當然,油田氣體洩漏物不是人,而是氣體——甲烷、苯、甲苯、二甲苯和其他揮發性有機化合物。其中一些會導致癌症。甲烷與二氧化碳一樣,是一種溫室氣體,會干擾氣候,在 атмосферу 中造成大量變暖。
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這些氣體之所以是洩漏物,是因為人們發現它們從油氣田中洩漏,這是對水力壓裂法以及頁岩油氣繁榮席捲賓夕法尼亞州、得克薩斯州和當今西部大片地區的最大批評之一。
但是,由於美國許多油氣田的空氣沒有得到密切監測,因此準確查明它們究竟是如何從油氣裝置中洩漏出來的,一直有點神秘。
在猶他州的一個油氣田和附近的科羅拉多州的另一個油氣田中,嗅探井的偵探科學家已經開始解開這個謎團。在一項新的研究中,該研究本月發表在期刊《大氣化學與物理學》上,研究猶他州尤因塔盆地空氣質量的科學家們能夠確定哪些特定型別的油氣田機械正在洩漏這些氣體。
康奈爾大學環境工程教授安東尼·英格拉菲亞說,這項研究很重要,因為它是最早真正查明哪些型別的裝置會洩漏大量汙染物和溫室氣體的研究之一,他的研究檢測到油氣田洩漏的甲烷排放量在該研究中被引用。
“它指名道姓,”他說。“除溼器、分離器、壓縮機。”
該研究還表明,彼此靠近的天然氣田的天然氣洩漏率可能差異很大,這說明了為什麼監管機構實際測量現場汙染而不是依賴於基於實驗室測試預計發生的洩漏非常重要,英格拉菲亞說。
尤因塔盆地是猶他州東北部崎嶇峽谷地區的一部分,擁有約 10,000 口活躍的油氣井。它也受到嚴重汙染,以冬季臭氧空氣質量超標和高甲烷排放量而聞名。
“要了解臭氧汙染,我們需要了解其背後的化學原理以及啟動這種化學反應的主要來源,我們直接追溯到排放源以進行研究,”該研究的主要作者、科羅拉多大學博爾德分校環境科學合作研究所的大氣化學家卡斯滕·瓦內克說。
瓦內克的團隊發現,特定型別的油氣田裝置洩漏的汙染物比預期的要多。
原因如下:油田閥門、井口和其他裝置預計會洩漏少量氣體。
該研究的合著者、科羅拉多州博爾德市國家海洋和大氣管理局的研究化學家詹姆斯·羅伯茨說:“通常,一件裝置都有一個分配給它的特定排放率。”
他說,當美國環境保護署計算油田的溫室氣體排放率時,他們會將油田裝置在現場執行的所有分配的或預期的排放率加起來,從而建立一個估計值。
實驗室中的洩漏是這樣的。然後,現實情況是這樣的。
他說:“裝置總是不同的;它的執行方式並不總是像在實驗室中那樣。“我們的教訓是,哎呀,你必須出去進行那些測量(在現場)。”
當研究人員測量井中洩漏的氣體時,他們發現了他們意想不到的汙染水平,他說。
在城市地區,空氣中苯的含量通常低於十億分之 0.2,但在一些井附近發現苯的含量為十億分之 1,000,這些井的特點是充滿了水塘,這些水塘是在水力壓裂法或壓裂法後從井中流出的。
該團隊發現的大部分洩漏甲烷是從油氣井口洩漏出來的,井口是一系列管道和閥門,在井場的地面上可以看到。甲烷也來自地面上的管道。
其他揮發性有機化合物被發現來自儲罐、旨在將天然氣與液體分離的機械以及其他裝置。
該團隊在猶他州發現的排放和洩漏並不完全適用於該國其他地區,因為每個油氣田都不同,那裡的裝置和環境法規也不同,這些法規可以控制這些裝置。
當研究人員前往科羅拉多州州界線附近的油田時,他們發現洩漏到大氣中的氣體較少。那是因為那裡的井生產的是不同種類的氣體,並且使用不同的裝置進行操作,並且使用電力而不是用於為猶他州井供電的化石燃料。
猶他州油氣排放量的新發現呼應了另一項新研究,該研究於 10 月 30 日發表在《環境健康》雜誌上,該研究在整個美國的油氣井場周圍嗅探出各種空氣汙染物。該研究沒有調查油氣生產場所的溫室氣體排放水平。
紐約布魯克林法學院和奧爾巴尼大學以及其他機構的研究人員培訓了居住在科羅拉多州、懷俄明州、俄亥俄州、阿肯色州和賓夕法尼亞州頁岩油氣田的居民,在油氣田活動頻繁時在其房屋附近採集空氣樣本。
從居民在油氣井附近的房產中採集的空氣樣本顯示,在油田僅五分鐘就可能使您接觸到足夠量的苯,這相當於在北京居住八個半月吸入的苯量。在懷俄明州的一個地點測量到如此高水平的苯。
許多地點還測量到極高水平的硫化氫和甲醛,但研究人員表示,他們的研究結果受到限制,因為他們僅使用了來自美國數千口井中的 35 口井的空氣質量樣本。
這兩項研究都證明,科學家們越來越接近確定從油氣田中洩漏出的氣體如何危害人類和氣候。
儘管這些研究表明,水力壓裂法不一定意味著油氣井會洩漏大量有害氣體,但如果監管機構和科學家密切關注意外洩漏,則可能對所有人都有利。
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