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德克萨斯州迪什镇——一家卫星广播公司几年前购买了为这个城镇更名的权利，以换取十年的免费电视，但主导这个约 200 名居民城镇的是另一个产业：天然气。五个设施坐落在德克萨斯州北部小镇郊外，压缩着新近从地表以下两公里多深的巴奈特页岩裂缝中涌出的天然气，共同向空气中排放着一系列有毒化学物质。
正是因为像迪什镇（原名克拉克）以及从科罗拉多州到怀俄明州的类似地点，美国环境保护署 (EPA) 才启动了一项针对被称为水力压裂或“压裂”的实践的新审查。从压缩站排放已知的致癌物（如苯）到钻井后井壁衬砌不良导致一些水龙头真的喷出火焰，生产天然气所需的整套活动引发了一系列潜在问题。环保署的研究可能会审查从场地选择到压裂中使用的液体的最终处置等所有环节。
观看水力压裂幻灯片
迪什镇的情况并不乐观。去年 8 月收集的遍布全镇的七个空气污染物样本分析发现，苯的含量高达德克萨斯州环境质量委员会 (TCEQ) 允许水平的 55 倍。同样，二甲苯和二硫化碳（神经毒物）以及萘（血液毒物）和吡啶（潜在致癌物）均超过法定限值，最高达安全水平的 384 倍。“他们试图尽快将管道铺设到地下，以至于他们没有正确地铺设，”迪什镇镇长卡尔文·蒂尔曼说。“然后你就没有人监督，所以没有人知道它是否正确地铺设在地下……你只是在这里看到了灾难的机会。”
迪什镇位于一个管道网络的中心，该网络现在已调整为利用沃斯堡地区天然气钻探的繁荣。巴奈特页岩是一种地质构造，深达两公里多，面积超过 13,000 平方公里，蕴藏着多达 7350 亿立方米的天然气——巴奈特页岩能源教育委员会（一个行业组织）执行董事埃德·爱尔兰表示，仅沃斯堡市就拥有数百口井。“这是城市钻探，所以你真的有钻井平台位于住宅区或购物中心旁边。”
尽管第一口井是在 1982 年钻探的，但直到 2002 年，繁荣才真正开始。现在巴奈特页岩区有超过 14,000 口井，这归功于能够水平钻探和压裂——将高压水泵入地下深处，以真正地裂开岩石并释放天然气。
“他们将水和沙子的混合物泵入——其中半个百分点是一些化学物质，如润滑剂，”爱尔兰解释说。“他们以非常高的压力将其泵入地层。就像挡风玻璃一样将其裂开。裂缝向两侧延伸数百英尺，形成了天然气迁移到井筒并到达地面的通道。”
所有这些天然气可能对美国争取能源独立大有裨益。此外，燃烧天然气发电产生的温室气体二氧化碳比燃烧煤炭少约 40%。因此，问题是：提取天然气能否安全地进行？
水污染
正如爱尔兰指出的那样：“从未有过记录在案的水源污染案例。” 这在技术上是正确的，但宾夕法尼亚州迪莫克的居民可能不同意。该镇位于马塞勒斯页岩之上——一个巨大的富含天然气的岩层，从田纳西州延伸到纽约州——德克萨斯州正在进行的开采工作刚刚在那里开始。在迪莫克，井壁衬砌不良的井泄漏污染了饮用水井——甚至有一口井发生了爆炸。
这一切都归结为压裂涉及大量的水。首先，压裂一口井至少需要 1150 万升水。还有盐水和其他可能随天然气一起涌到地面的液体。还有如何处理最终所有废液的问题。
在迪莫克的案例中，总部位于休斯顿的卡伯特石油天然气公司根据宾夕法尼亚州环境保护部的说法，泄漏了压裂液、柴油和其他液体。在该州的其他地方，在莫农加希拉河中检测到了压裂液污染，该河流是饮用水的来源。在更常见的做法中，公司将用过的压裂液倾倒回地表以下，通常将其注入页岩下方的其他地层。例如，在巴奈特页岩的案例中，处置井将水送到更深的艾伦堡地层。
但还有一个问题，即压裂液中究竟有什么。环保署在怀俄明州的测试中发现饮用水井中存在疑似压裂液化学物质，纽约州环境保护部的一项研究确定了该过程中使用的 260 种化学物质——该州正在决定是否允许在构成纽约市饮用水源流域的土地上进行此类钻探时进行了审查。陶氏化学指出，它销售杀菌剂——抗菌毒物——以添加到混合物中。但公司热衷于保守其各自“特殊配方”的确切成分的秘密。这是公司区分自身的方式之一。
空气污染
在法律要求的地方，天然气公司还通过如何过滤空气污染物来区分自身。“他们可以安装[蒸气回收装置]，以消除现场 95% 的排放，”蒂尔曼说。“在强制要求的州，他们这样做，并且他们愿意这样做——他们会做演示，展示他们将如何遵守以及他们的蒸气回收装置如何比下一个人的蒸气回收装置更好。”
这显然没有在迪什镇发生，而这种疏忽大意的很大一部分原因是缺乏适当的监督。例如，在收到投诉后，TCEQ 派出一辆装有气体检测装置的 SUV 在迪什镇周围行驶了几个小时。尽管气味投诉很普遍，但委员会发现“没有人类鼻子可以检测到的泄漏”，蒂尔曼说。“所以很明显他们想欺骗我们，他们把我们当成了十足的白痴。”
因此，迪什镇进行了自己的空气质量测试——花费了该镇 70,000 美元年度预算的 15%——结果显示了有毒空气污染的混合物。随后，该镇请愿并赢得了在整个德克萨斯州安装七个永久性空气监测器之一的权利。“这不仅仅是制定法规，”蒂尔曼指出。“必须有人出去确保他们遵守法规。当他们不遵守法规时，惩罚需要迅速而严厉。”
这个问题不仅限于 TCEQ 或德克萨斯州铁路委员会，由于历史的巧合，该委员会负责监管孤星州的石油和天然气行业。《安全饮用水法》等国家法律已被专门修订，将水力压裂排除在联邦监管之外。然而，纽约市对压裂的分析发现，虽然单口压裂天然气井可能不会造成危害，但开发页岩气所需的数百口井“给供水带来了更高的风险”。此外，尽管压裂发生在淡水含水层深处，但天然裂缝“充当了促进污染物、甲烷或加压流体迁移的管道”。
空气中也存在这个问题。德克萨斯州卫生与人类服务委员会目前正在对迪什镇约 30 名居民进行测试，以了解这种空气污染暴露可能对人类健康产生的影响。TCEQ 还在附近的迪凯特等城镇以及个别住宅中发现了高空气污染水平。
气候救星？
尽管如此，环保署2004 年的一项研究发现水力压裂无害，石油行业自 20 世纪 40 年代以来一直在使用大致类似的提取方法。如果页岩气能够安全提取，那么它可能在很大程度上减少美国温室气体排放，正如华盛顿特区世界资源研究所的克里斯托弗·弗拉文等环保主义者在去年 12 月的联合国哥本哈根气候大会上承认的那样。“与煤炭相比，天然气可以将温室气体排放量减少 50% 到 70%，”他说。“它是风能和太阳能发电机的良好补充，而风能和太阳能发电机将成为低碳电力系统的支柱。”
根据美国能源部 (DoE) 的数据，美国每年生产近 6000 亿立方米的天然气，估计已探明天然气储量至少为 6.7 万亿立方米。仅马塞勒斯页岩就可能拥有至少 10 万亿立方米。
许多公司已迁入以开发这种资源，据爱尔兰称，仅巴奈特页岩区就有“数百家”独立石油公司在运营。“独立石油公司是小公司，它们的运营成本较低，并且能够承担一些风险，”他说。“这就是该行业的历史，我认为这种情况将继续下去。” 但主要公司也对此产生了兴趣；埃克森美孚希望在获得监管部门批准后收购天然气生产商 XTO 能源公司。
这是因为天然气正日益成为发电的首选燃料；能源部预计到 2035 年，美国 21% 的电力将来自天然气，到 2034 年，发电厂建设商和咨询公司 Black & Veatch 预计几乎美国一半的电力将来自燃烧天然气。“我不认为页岩气存在难以克服且修复成本高昂的环境问题，”Black & Veatch 电力市场分析主管马克·格里菲斯说。
这种气态化石燃料用途广泛，从家庭供暖到制造塑料和化肥。“我们发现了所有这些天然气是件好事，因为我们将需要它来发电，”爱尔兰说。“从现在起二十年后，我们仍然需要我们能获得的所有天然气。”
有些人，如德克萨斯州石油和天然气百万富翁 T. 布恩·皮肯斯，甚至建议利用这种新的过剩天然气来帮助美国摆脱对外国石油的依赖，将其转化为汽车燃料。当然，压缩天然气已经是许多大都市区公交车队的首选燃料。
然而，最终，页岩气开采——以及随之而来的水力压裂——必须以正确的方式进行。“如果出现一些毒害人口的事情，那将是非常糟糕的，”爱尔兰指出。
环保署预计将在 2012 年完成其对该实践的最新研究。“六个月前，没有人知道这样的设施会喷出苯，”蒂尔曼指出。“有人可能会来到这里，看着我们说，‘你知道吗？他们牺牲了你们。你们为了页岩的利益而被牺牲了。’”
编者注：戴维·别洛是即将到来的 PBS 系列节目《电力的未来》的主持人。该系列节目将探讨我们使用和生产电力方式的即将到来的转变，以及它对环境、国家安全和经济的影响。他为本文进行的采访是结合他在该系列节目中的工作进行的。