作者：Nicola Jones，來自《自然》雜誌
當觀眾在奧斯卡提名紀錄片《Gasland》中看到人們點燃自來水的戲劇性場景時，水力壓裂法（或“壓裂法”）成為了焦點。這項技術透過將高壓液體泵入頁岩地層，以壓裂岩石並迫使天然氣排出，被指控向井水中釋放甲烷（因此自來水可燃），用有毒化學物質汙染地下水，甚至引發地震。
5月5日，美國能源部長朱棣文設立了一個專家小組，就如何提高壓裂法的安全性和環境績效提出建議。包括新澤西州、紐約州布法羅市和加拿大魁北克省在內的幾個地區最近已禁止該做法或釋出了新開發的暫停令。5月11日，法國議會下院投票決定禁止該技術，預計上院將在下個月效仿——儘管擬議的禁令確實包括對該技術及其環境影響研究的豁免。《自然》雜誌調查了這些指控的有效性以及該技術是如何被監管的。
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為什麼要壓裂？
大量的天然氣潛藏在地下深處的頁岩地層中：據估計，頁岩儲量包含 187 萬億立方米的天然氣。這比之前未包括頁岩儲量的全球可採天然氣資源估計值增加了約 40%。已知的最大儲量依次在中國、美國、阿根廷和墨西哥。
為了開採天然氣，公司會向下鑽入頁岩層，然後橫向穿過礦藏。這種方法在 20 世紀 80 年代開始興起，美國產量從 2000 年到 2010 年增加了十倍以上。美國能源資訊署估計，頁岩氣佔美國天然氣產量的 34%，到 2035 年將升至 47%。
壓裂法會向自來水中釋放甲烷嗎？
許多居住在壓裂場地附近的人抱怨自來水起泡或易燃。甲烷可以完全自然地洩漏到井水中。《美國國家科學院院刊》(PNAS) 5 月 9 日發表的一項研究報告稱，賓夕法尼亞州東北部和紐約州附近地區的井水甲烷與壓裂作業之間存在聯絡（參見“甲烷對飲用水的威脅”）。作者得出結論，甲烷可能來自洩漏的井管，這意味著很容易修復。但也有可能是壓裂過程產生裂縫，使甲烷向上滲入地下水。
甲烷不會使水變得不可飲用，但這種氣體會在密閉空間內引起窒息或爆炸。一些研究人員呼籲研究吸入甲烷可能對健康產生的影響。
壓裂法會汙染地下水嗎？
壓裂液含有多種化合物，包括沙子、磨碎的核桃殼、鹽、檸檬酸、苯（一種已知的致癌物）和鉛。其中一些有助於保持裂縫張開；一些降低水錶面張力，即使在高壓下也能使顆粒懸浮在液體中；還有一些是殺菌劑，可以阻止細菌堵塞油井。
美國國會四月份釋出的一份報告顯示，美國 14 家最活躍的水力壓裂公司共使用了近 30 億升壓裂液，不包括水。這些產品至少包含 29 種已知或可能的人類致癌物。
問題是這些化學物質的使用濃度是多少，以及這些物質（或岩石中存在的天然危害，如放射性鐳）是否會逸出鑽井區域並汙染水源——無論是從鑽井現場洩漏，還是透過不當處置。《紐約時報》的一項調查顯示，流向賓夕法尼亞州河流的壓裂廢水中存在令人擔憂的放射性水平。然而，PNAS 的研究沒有發現壓裂液滲入水井的證據。美國環境保護署去年三月啟動了對這些問題的研究——但該機構預計要到 2012 年底才開始獲得結果，報告計劃於 2014 年釋出。
是否有法規來防止汙染？
壓裂法不受美國《安全飲用水法案》的約束，儘管美國眾議院確實在三月份提出了一項法案來彌補該漏洞。該法案似乎得到了民主黨的大力支援，但尚不清楚其總體受歡迎程度如何。
去年 11 月，美國內政部表示，正在考慮要求所有美國公司披露其壓裂液中使用的化學物質。一些州已經通過了這方面的法律——例如，科羅拉多州已強制要求披露壓裂化學物質，德克薩斯州目前正在制定類似的規則。
正在努力減少汙染嗎？
總部位於德克薩斯州休斯頓的哈里伯頓公司為能源公司提供產品和服務，該公司開發了 CleanStim——一種使用“來自食品工業”的成分製成的壓裂液（儘管該公司警告說該產品不應被視為可食用），以及水處理系統等。至少有一家公司——紐約的波塞冬科學公司——正在研究無法逸出油井的殺菌劑，例如硒塗層沙粒。
壓裂法會引起地震嗎？
尚無水力壓裂被懷疑引發地震的案例。但是，許多公司處理鑽井廢水的方式——將其泵入處理井——肯定會引發地震。阿肯色州地質調查局（位於小石城）的 Scott Ausbrooks 說，在 20 世紀 60 年代的科羅拉多州，注入井與震級高達 5 級的地震有關，該地震對丹佛造成了破壞。如今，阿肯色州的注入井已被關閉，地質學家正在調查其與最近發生的地震群之間可能存在的聯絡，Ausbrooks 說該地區可能會引發 6 級地震。Ausbrooks 說，全國有數千口注入井，但只有少數幾口與地震活動有關。
壓裂法本身是一種較為溫和的活動。“你會產生微小的地震事件，但能量非常微小。我們在離他們壓裂地點半英里的地方設有一個[地震]站，但我們無法探測到它，”Ausbrooks 說。
能源部何時釋出結果？
該小組將在 3 個月內報告任何可以立即採取的改進安全和環境保護的措施；其完整的共識性建議將需要 6 個月。該小組不接受媒體採訪。
本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於 2011 年 5 月 12 日首次發表。