作者：来自《自然》杂志的杰夫·托莱夫森
去年 12 月，美国环境保护署 (EPA) 发布了一份报告草案，指出使用水力压裂（或称“压裂”）开采天然气已导致怀俄明州帕维利昂附近的地下水污染，这引发了一场轩然大波。业内官员长期以来一直否认水力压裂会影响地下水，而帕维利昂已成为这一说法的首次引人注目的检验。9 月 26 日，美国地质调查局 (USGS) 发布了数据，显示该地区存在地下水污染。尽管这些数据似乎支持了环保署的评估——本周环保组织发布的独立分析也支持了这一评估——但该调查并未试图确定污染源。《自然》杂志研究了正在进行的辩论，以及它如何与美国各地水力压裂造成的地下水污染的更广泛问题相关。
这项调查是如何开始的？
在当地土地所有者抱怨他们的水有气味和味道后，环保署于 2009 年开始分析帕维利昂以外的地下水。该机构测试了浅层井中的水，这些井抽取了该地区 169 口产气井上方的地下水；城镇中的两口市政井中的水；以及为了监测目的而钻的几口地表和深层井中的水。它在浅层和深层井中都发现了污染证据，并将浅层污染归因于附近用于储存钻井废物的 33 个左右的地表坑。然而，这些坑无法解释深层地下水中的污染。
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有什么证据表明水力压裂污染了深层地下水？
在深层井中出现了一系列碳氢化合物，以及一些与水力压裂液和钻井活动相关的合成有机化学物质。环保署还发现了高 pH 值，这可以用氢氧化钾来解释，氢氧化钾曾被用作该场所的溶剂。该机构还分析了污染羽流的演变，以确定地下水似乎正在向上迁移，这表明污染源来自天然气生产区，而不是地表坑。
来自行业和怀俄明州政府的官员质疑了环保署的数据及其解释，认为一些碳氢化合物可以通过天然气田的自然迁移而出现。该州随后要求美国地质调查局进行新的分析并将数据提供给该州。美国地质调查局上周提供了这些数据；它还将样本发送给环保署，环保署正在进行自己的分析。
最新的结果表明什么？
美国地质调查局仅提供了原始数据，没有解释。环保署的一位女发言人表示，结果与该机构的调查结果一致，环保组织本周发布的分析也证实了这一点。在北卡罗来纳州达勒姆的杜克大学研究过其他地点可能污染的科学家罗伯·杰克逊说，多条证据都“暗示”水力压裂是污染源。
这能解决争论吗？
不。总部位于加拿大卡尔加里的能源生产商 Encana 公司在帕维利昂附近拥有油井，该公司坚持认为，环保署的报告草案和美国地质调查局的结果都没有提供任何证据表明钻井作业是罪魁祸首。
这个案例是独一无二的吗？
在其他进行水力压裂的地点也有地下水污染的指控，但目前尚不清楚这个问题有多普遍。例如，在天然气埋藏很深的地区，例如宾夕法尼亚州，其生产深度为 1,500 米或更深，这种情况不太可能发生。在帕维利昂，天然气井的深度仅为 372 米，而抽取地下水的井的深度高达 244 米；这使得两个区域之间的连通更加容易。
奥斯汀得克萨斯大学能源研究所 2 月份的一份报告发现，在得克萨斯州、宾夕法尼亚州或纽约州的油井附近，没有发现水力压裂造成的污染证据，但该大学目前正在审查该报告，此前首席科学家查尔斯·格罗特被指控存在利益冲突（参见“不幸的疏忽”）。
杰克逊和他的同事在 2011 年《美国国家科学院院刊》上发表的研究记录了在宾夕法尼亚州和纽约州水力压裂作业附近的地下水中，甲烷和其他碳氢化合物浓度很高。但杰克逊说，污染可能不是来自水力压裂，而是来自油井本身，如果密封不当，油井可以充当不同地质构造之间的管道。
接下来会发生什么？
环保署计划完成对水样的分析，然后在今年晚些时候将所有数据移交给独立的同行评审。在周二的新闻发布会上，怀俄明州州长马特·米德表示，该州将分析美国地质调查局的数据，然后确定是否需要修改其关于水力压裂作业的规则。
与此同时，环保署正在对与水力压裂相关的环境和公共健康问题进行全国评估，并预计将在今年晚些时候发布初步报告。