作者：Nicola Jones，来自《自然》杂志
当观众在奥斯卡提名纪录片《Gasland》中看到人们点燃自来水的戏剧性场景时，水力压裂法（或“压裂法”）成为了焦点。这项技术通过将高压液体泵入页岩地层，以压裂岩石并迫使天然气排出，被指控向井水中释放甲烷（因此自来水可燃），用有毒化学物质污染地下水，甚至引发地震。
5月5日，美国能源部长朱棣文设立了一个专家小组，就如何提高压裂法的安全性和环境绩效提出建议。包括新泽西州、纽约州布法罗市和加拿大魁北克省在内的几个地区最近已禁止该做法或发布了新开发的暂停令。5月11日，法国议会下院投票决定禁止该技术，预计上院将在下个月效仿——尽管拟议的禁令确实包括对该技术及其环境影响研究的豁免。《自然》杂志调查了这些指控的有效性以及该技术是如何被监管的。
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为什么要压裂？
大量的天然气潜藏在地下深处的页岩地层中：据估计，页岩储量包含 187 万亿立方米的天然气。这比之前未包括页岩储量的全球可采天然气资源估计值增加了约 40%。已知的最大储量依次在中国、美国、阿根廷和墨西哥。
为了开采天然气，公司会向下钻入页岩层，然后横向穿过矿藏。这种方法在 20 世纪 80 年代开始兴起，美国产量从 2000 年到 2010 年增加了十倍以上。美国能源信息署估计，页岩气占美国天然气产量的 34%，到 2035 年将升至 47%。
压裂法会向自来水中释放甲烷吗？
许多居住在压裂场地附近的人抱怨自来水起泡或易燃。甲烷可以完全自然地泄漏到井水中。《美国国家科学院院刊》(PNAS) 5 月 9 日发表的一项研究报告称，宾夕法尼亚州东北部和纽约州附近地区的井水甲烷与压裂作业之间存在联系（参见“甲烷对饮用水的威胁”）。作者得出结论，甲烷可能来自泄漏的井管，这意味着很容易修复。但也有可能是压裂过程产生裂缝，使甲烷向上渗入地下水。
甲烷不会使水变得不可饮用，但这种气体会在密闭空间内引起窒息或爆炸。一些研究人员呼吁研究吸入甲烷可能对健康产生的影响。
压裂法会污染地下水吗？
压裂液含有多种化合物，包括沙子、磨碎的核桃壳、盐、柠檬酸、苯（一种已知的致癌物）和铅。其中一些有助于保持裂缝张开；一些降低水表面张力，即使在高压下也能使颗粒悬浮在液体中；还有一些是杀菌剂，可以阻止细菌堵塞油井。
美国国会四月份发布的一份报告显示，美国 14 家最活跃的水力压裂公司共使用了近 30 亿升压裂液，不包括水。这些产品至少包含 29 种已知或可能的人类致癌物。
问题是这些化学物质的使用浓度是多少，以及这些物质（或岩石中存在的天然危害，如放射性镭）是否会逸出钻井区域并污染水源——无论是从钻井现场泄漏，还是通过不当处置。《纽约时报》的一项调查显示，流向宾夕法尼亚州河流的压裂废水中存在令人担忧的放射性水平。然而，PNAS 的研究没有发现压裂液渗入水井的证据。美国环境保护署去年三月启动了对这些问题的研究——但该机构预计要到 2012 年底才开始获得结果，报告计划于 2014 年发布。
是否有法规来防止污染？
压裂法不受美国《安全饮用水法案》的约束，尽管美国众议院确实在三月份提出了一项法案来弥补该漏洞。该法案似乎得到了民主党的大力支持，但尚不清楚其总体受欢迎程度如何。
去年 11 月，美国内政部表示，正在考虑要求所有美国公司披露其压裂液中使用的化学物质。一些州已经通过了这方面的法律——例如，科罗拉多州已强制要求披露压裂化学物质，德克萨斯州目前正在制定类似的规则。
正在努力减少污染吗？
总部位于德克萨斯州休斯顿的哈里伯顿公司为能源公司提供产品和服务，该公司开发了 CleanStim——一种使用“来自食品工业”的成分制成的压裂液（尽管该公司警告说该产品不应被视为可食用），以及水处理系统等。至少有一家公司——纽约的波塞冬科学公司——正在研究无法逸出油井的杀菌剂，例如硒涂层沙粒。
压裂法会引起地震吗？
尚无水力压裂被怀疑引发地震的案例。但是，许多公司处理钻井废水的方式——将其泵入处理井——肯定会引发地震。阿肯色州地质调查局（位于小石城）的 Scott Ausbrooks 说，在 20 世纪 60 年代的科罗拉多州，注入井与震级高达 5 级的地震有关，该地震对丹佛造成了破坏。如今，阿肯色州的注入井已被关闭，地质学家正在调查其与最近发生的地震群之间可能存在的联系，Ausbrooks 说该地区可能会引发 6 级地震。Ausbrooks 说，全国有数千口注入井，但只有少数几口与地震活动有关。
压裂法本身是一种较为温和的活动。“你会产生微小的地震事件，但能量非常微小。我们在离他们压裂地点半英里的地方设有一个[地震]站，但我们无法探测到它，”Ausbrooks 说。
能源部何时发布结果？
该小组将在 3 个月内报告任何可以立即采取的改进安全和环境保护的措施；其完整的共识性建议将需要 6 个月。该小组不接受媒体采访。
本文经《自然》杂志许可转载。该文章于 2011 年 5 月 12 日首次发表。