地下水污染可能终结水力压裂繁荣

在宾夕法尼亚州,水力压裂地点一英里范围内的家庭水井被发现甲烷含量偏高

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在宾夕法尼亚州,您居住地离用于水力压裂地下页岩以获取天然气的油井越近,您的饮用水就越有可能受到甲烷污染。这项结论发表在7月份的《美国国家科学院院刊》上,是确定宾夕法尼亚州大部分地区地下的马塞勒斯页岩中的水力压裂是否应对该地区受污染的饮用水负责的第一步。

杜克大学的化学工程师罗伯特·杰克逊在141个浅层住宅饮用水井中的115个中发现了甲烷。距离水力压裂井不到一英里的家庭中的甲烷浓度是距离较远家庭中的六倍。甲烷中的同位素和乙烷痕迹表明,这种气体不是由生活在地下水中的微生物产生的,而是由马塞勒斯页岩地下数千英尺深处的 heat and pressure 产生的,公司在那里压裂岩石以释放气体,气体随后会沿着井筒上升。

大多数地下水供应只有几百英尺深,但如果水力压裂井周围的保护性金属套管和混凝土出现泄漏,甲烷可能会泄漏到其中。然而,这项研究并未证明水力压裂污染了特定的饮用水井。“我没有阻止水力压裂的意图,”杰克逊说。他指出,钻井公司通常会正确地建造油井。但是,钻井公司否认某些油井可能泄漏的可能性,这损害了他们自身的信誉。


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证明水力压裂是否污染了特定饮用水井的下一步将是弄清楚这些井中的甲烷是来自马塞勒斯页岩还是其他矿床。能源公司声称,气体可以自然地从深层地层通过岩石裂缝上升,因此确定来源是有问题的。然而,一些科学家坚持认为,对气体进行化学分析可以揭示它是缓慢地从数千英尺的岩石中冒出来,还是快速地从泄漏的井中冒出来。杰克逊现在正在以这种方式分析甲烷样本。

将泄漏的水力压裂井与受污染的水井联系起来的另一种方法是证明它们之间的地球为气体流动提供了通道。然而,首先必须确定泄漏的井。康奈尔大学的水力压裂专家安东尼·英格拉菲亚正在梳理自2000年1月以来宾夕法尼亚州钻探的41,311口油井中的大部分油井的检查报告。到目前为止,他说,马塞勒斯页岩水力压裂井的“较高百分比”似乎比钻入其他地层的传统石油和天然气井更容易泄漏。敬请关注。

马克·菲舍蒂担任《大众科学》高级编辑已有17年,报道了可持续发展问题,包括气候、天气、环境、能源、食物、水、生物多样性、人口等等。他安排和编辑记者和科学家的专题文章、评论和新闻,并以这些形式撰写文章。他编辑“历史”栏目,该杂志的部门回顾整个时代的科学进步。他是两本衍生杂志的创始执行编辑:《大众科学·思维》和《大众科学·地球3.0》。他2001年为该杂志撰写的自由撰稿文章《淹没新奥尔良》预测了像卡特里娜飓风这样的风暴将对该市造成的广泛灾难。他的视频《你死后你的身体会发生什么?》在YouTube上的观看次数超过1200万次。菲舍蒂曾为《纽约时报》、《体育画报》、《史密森尼杂志》、《技术评论》、《快公司》等众多媒体撰写自由撰稿文章。他与万维网的发明者蒂姆·伯纳斯-李合著了《编织网络》一书,讲述了万维网是如何被创造出来的真实故事。他还与微生物学家埃莉诺·列维合著了《新杀手疾病》。菲舍蒂曾任《IEEE Spectrum Magazine》和《Family Business Magazine》的执行编辑。他拥有物理学学位,曾两次担任路易斯安那州百年学院的阿塔韦公民文化研究员,该学院授予他荣誉博士学位。2021年,他获得了美国地球物理联合会的罗伯特·C·考恩持续科学新闻成就奖,该奖项旨在表彰其在地球和空间科学方面的杰出报道职业生涯。他曾出现在NBC的《会见媒体》、CNN、历史频道、NPR新闻和许多新闻广播电台。在X(前身为Twitter)上关注菲舍蒂@markfischetti

更多作者:马克·菲舍蒂
大众科学杂志 第309卷 第3期本文最初以“水力压裂和受污染的饮用水”为标题发表在《大众科学》杂志第309卷第3期(),第21页
doi:10.1038/scientificamerican0913-21
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