石油和天然气水力压裂的平均用水量是15年前的28倍以上，每个油井最多消耗960万加仑的水，这使得干旱地区的农业和饮用水源面临风险，尤其是在干旱时期。
这些是美国地质调查局一项由美国地球物理联合会发表的研究结果，该研究是首个针对水力压裂作业用水量的全国性规模分析和地图。
水力压裂，由于水污染和气候问题，本周在纽约被禁止，将大量沙子、水和化学物质以高压注入地下，以释放被困的石油和天然气。该过程被发现会泄漏大量甲烷，一种强效温室气体，而由此产生的化石燃料是气候变化的主要原因。
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然而，与燃煤相比，使用水力压裂生产的天然气通常被认为是更利于气候的发电燃料，因为燃烧天然气排放的温室气体更少。
虽然水力压裂技术被用于在宾夕法尼亚州等较不干旱地区生产天然气，但该国的许多水力压裂作业都发生在在全球变暖的世界中可能变得更加稀缺的地区，包括德克萨斯州、落基山脉和大平原——这些地区在过去五年中遭受了干旱的蹂躏。
美国地质调查局研究地质学家和研究合著者马克·恩格尔说，能源公司正在使用更多的水来压裂石油和天然气井，因为新技术允许他们在更复杂的地质中找到石油，这需要更多的水。
美国地质调查局 2011 年至 2014 年水力压裂用水量地图。一立方米水等于 264.172 加仑。来源：美国地质调查局
与农业或发电厂冷却的用水需求相比，水力压裂的用水量很小，但在原本就缺水的地区，水力压裂会使供水紧张。
他说：“现实情况是，可用的淡水数量存在相当大的限制。”
虽然一些用于水力压裂的水被回收利用，但大部分水都被排放到地下深处，几乎完全脱离了水循环，并且永远不会再被使用。
周二发布的这项研究调查了所有类型的石油和天然气井（包括传统井和“非常规”井）中用于水力压裂的用水量，非常规井通常开采深层地下页岩层中的石油和天然气，这些页岩层直到大约十年前才被认为钻探成本过高且不切实际。
每个油井用于水力压裂的用水量因地区而异。在伊利诺伊州南部，每次水力压裂触发石油或天然气流入油井时，作业只需使用 2,600 加仑的水。在西德克萨斯州的米德兰和敖德萨周围的二叠纪盆地，每次水力压裂使用 264,000 到 260 万加仑的水。在宾夕法尼亚州、俄亥俄州、德克萨斯州南部和东部、阿肯色州、科罗拉多州北部和蒙大拿州，水力压裂可以使用超过 900 万加仑的水。
该研究的主要作者，美国地质调查局研究工程师Tanya Gallegos表示，地质变化和油气井的具体构造是水力压裂消耗多少水的最大因素。天然气井通常比石油井使用更多的水，特别是水平钻井的天然气井。在水平井中，钻孔垂直深入地下，然后转向大致平行于地面的方向延伸。
美国地质调查局的研究表明，一些水力压裂用水量最多的地区是干旱地区，而且每次作业的用水量正在迅速增加。2000 年至 2014 年间，钻一口水平天然气井的平均用水量从每口井 177,000 加仑增加到 510 万加仑，足以填满七个以上奥运会规模的游泳池。
Rob Jackson，一位与该研究无关的斯坦福大学地球系统科学教授表示，美国地质调查局的研究比其他关于水力压裂用水需求的研究更全面，清楚地显示了石油和天然气钻探及水力压裂的用水强度正在飙升。
他说：“过去五年里，每口井的水平石油和天然气钻探用水量增加了一倍。在像马塞勒斯（在宾夕法尼亚州）这样的湿润地区，我认为用水量不是什么大问题。在干旱地区，这可能是一个大问题。最强烈的影响来自地下水的抽水量增加。”
他说，在一些干旱地区，水力压裂可能会使地下水需求增加 30%。他说：“所以，我认为在干旱的县，对于地下水消耗来说，这可能是一个主要的增长。”