估计表明，未来50年，页岩气开采将使用超过一万亿加仑的水，但美国科学家的研究表明，当这种流体被回收利用时，会产生 对环境有害的化合物。
页岩气存在于地下数千米的岩层中。水力压裂，也称为压裂，以经济高效且及时的方式促进了这种高能量密度燃料的释放。水、沙子和其他添加剂的混合物在高压下被泵入地下，将页岩地层破碎，使天然气迁移到地表，在那里可以收集。
一些化学添加剂和压裂使用的大量水引发了环境担忧。回收的压裂液中溶解盐和有机物含量高，包括碳氢化合物、油脂和生物物质，这意味着它不适合立即重复使用。而且，它可能对水生生物有毒，因此不能排放到河流或地下水中。因此，如果我们不能重复使用这种流体，也不能处置这种流体，我们就必须处理这种流体。
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莱斯大学的科学家 安德鲁·巴伦 和塞缪尔·马奎尔-博伊尔认识到，为了确定处理回收的压裂液的最佳方法，他们应该首先识别其中的有机污染物。
巴伦惊讶地发现，在回收的压裂液中鉴定出的大多数化合物都是碳氢化合物。他解释说，这并不是特别令人担忧的问题，“特别是与煤层气开采产生的有毒多环芳烃相比”。
巴伦说：“关于页岩的有趣之处在于，自侏罗纪时期由动植物遗骸形成以来，其中的化学物质没有发生任何移动、暴露或平衡。” 页岩的低渗透性意味着它保留了海水的盐度。因此，当页岩与压裂液接触时，所有的盐、有机矿物质和化合物都会浸出并溶解。上升到地表的流体充满了这些化合物。
水力压裂公司阿帕奇公司的杰出工程顾问乔治·金表示，这是一项令人耳目一新的研究——尤其是在采样和分析方法方面，以及在回收的压裂液中观察到多环芳烃减少方面。“我相信，工业界可以从与学术界合作中受益，找到适合用途的解决方案，以回收压裂产生的废水，”他补充道。
目前，处理方法使用含卤素的氧化剂去除水中的细菌。然而，这些氧化剂也会与天然存在的碳氢化合物反应，形成对环境有害的氯代烃和有机溴化物。因此，用化学方法处理水可能不是最佳解决方案。
“我们应该更关心什么？”巴伦问道。“自侏罗纪时期以来就一直存在的天然化学物质，还是我们正在形成并释放到环境中的化学物质？”
巴伦表示，他们的研究表明，从长期的安全角度来看，应该采用物理处理方法，如分离，并且应该限制化学处理。
本文经《化学世界》许可转载。这篇文章于2014年8月29日首次发表。