作者:张章 来源:中国科学报 发布时间:2013-9-18 9:29:55
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让水力压裂法“变绿”
美要求能源公司披露压裂流体化学成分

水力压裂法使用的化学品慢慢将在线可查。
图片来源:DAVID ZALUBOWSKI/AP/PRESS ASSOCIATION IMAGES
 
水力压裂法使用的无数种液体混合物“写成”了一本配方书。从2011年1月开始,一个名为FracFocus的化学品信息披露在线登记处,制作了一张化合物列表,这些化合物被用于美国超过52000座石油和天然气井。
 
在这些资料中,密歇根大学地球化学家Brian Ellis看到了机会。他计划将不同的化学品混合到石油和天然气富集的页岩中。相关实验将让他能够探索,当这些“水力压裂”液体被注入幽深的地下时所发生的化学反应。
 
这些与沙子混合的液体的主要成分是水,另外还添加了1%的“特别作料”。这些液体的配方——混合有酸类、溶剂和缓蚀剂,直到最近几年一直是相关公司保守的秘密,这些液体用来穿透页岩层,释放储存在其中的化石燃料。
 
但是,面对大众对水污染的普遍关注,美国21个州采取了强制措施,要求披露混合物成分,以便于像Ellis这样的科学家评估这些液体的影响。许多数据最终都注册在FracFocus等机构上,这些机构由国家能源和水组织负责监管。
 
“依然存在许多漏洞,但是绝大部分企业现在已经公开了自己的配方。”美国环境保护基金会高级政治顾问Scott Anderson说。他也是绿色水力压裂法的倡议者。
 
迄今为止,已有超过500家企业向FracFocus上报了数据。研究人员、倡导团体和公司正仔细研究那些配方,评价它们的毒性,并希望将其缩窄为一组环境可接受的配方,或鼓励使用绿色可替代物。
 
对水力压裂法液体成分的披露急速发展,实际上联邦政府也提出了自己的条例。内政部提议要求披露在公有土地上进行的水力压裂操作所使用的化学品,但是当下大部分石油和天然气开发在私有土地上进行。
 
即使州政府没有资料公开的要求,许多公司也自愿公布相关细节。而且,哈利伯顿和贝克休斯等采用水力压裂法的公司,发展了它们自己的化学制品评估方案,以有效处理公共关注和减少环境足迹等问题。
 
这些登记的数据资料虽然越来越丰富,但是仍然不完整、松散和难以比照。另一方面,欧盟也同步执行了一个统一的化学品管理规定,统辖所有商业领域的报告。例如,在北海范围内作业的能源公司,必须执行相同的规则,并忍受严格的报告要求。但在美国,有关化学品报告的法规依然是各州法规的混合物,国家政策则因行业不同而不同。
 
就算在有披露规定的州,企业也能够删除一些信息,以保护自己的知识专利。例如,位于得克萨斯州的埃克森美孚公司的一个子公司,拒绝公布一种稠化剂的成分,这种药剂用来帮助在水中悬停砂砾。该公司宣称这是“商业秘密”。
 
这样一来的结果是,这些企业仍然在自己的风险评估指导下作业,并没有披露进行独立验证可能需要的所有信息。“如果每个人对‘什么是有危险的’有不同的定义,以及不能全部披露他们使用的化学品,那么就非常难以进行比较。”清洁生产行动组织(位于马萨诸塞州的一个倡导性组织)联合主任Lauren Heine说。
 
清洁生产行动组织正仔细研究企业披露的信息,并对最常使用的化学品进行风险评估。Heine及同事的这项努力的目的是,提供一个单一的对照点,以便科学家、企业和公众能够得出哪种化学品是最好的精明决策。
 
休斯顿Apache能源公司化学品评估项目负责人Daniel Durham表示,虽然Heine的努力是有前景的,但是这些公司的确不需要等待。美国环境保护局(EPA)已经在继续自己的针对各种工业对象的优先化学品的公共注册。那些想要注册自己使用的化学品的企业,将为EPA提供毒性和环境评估数据;如果涉及知识产权,该注册也允许企业保留一些特定数据。
 
尽管不完整,但是优先化学品列表在不断发展。如果一个公司不希望使用乙二醇一丁醚等溶剂(用于降低黏度,但可能对内分泌系统有毒性),它可以浏览EPA的列表,寻找替代品。“这是一个指向绿色化学的非常好的路线图。”Durham说。
 
最后,Durham希望,研究人员能够帮助开发新的化学品,以便使整个水力压裂过程更清洁、更高效。Ellis等科学家在这里会扮演重要角色。
 
Ellis还想知道压裂流体是否会推动页岩层中的地球化学反应,这可能释放出危险的金属和放射性核素,例如砷、钡、锶、铀等。微量浓度的这些元素经常在石油和天然气公司产生的污水中被发现,但也存在于天然地下水中。Ellis希望能够帮助企业挑选出更好的化学品,最大限度降低污染和废水处理的需要。但迄今为止,他表示自己仍关注于基础科学,“从根本上讲,我希望更好地了解这些反应”。(张章)
 
《中国科学报》 (2013-09-18 第3版 国际)
 
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