頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)水力壓裂活動(dòng)的環(huán)境監(jiān)管對(duì)策

譚茜　　宋福忠 張代鈞 盧培利

摘要：頁(yè)巖氣作為重要的新興非常規(guī)能源，目前已成為全球天然氣勘探開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。由于頁(yè)巖氣儲(chǔ)層具有滲透率低等特點(diǎn)，需要通過(guò)水力體積壓裂技術(shù)增加頁(yè)巖地層的透氣性才能進(jìn)行有效開(kāi)發(fā)。然而，水力壓裂會(huì)消耗大量的水資源，還可能導(dǎo)致地下水環(huán)境污染。本文借鑒美國(guó)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，提出了我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)水力壓裂的環(huán)境監(jiān)管對(duì)策：基于區(qū)域水資源承載能力實(shí)施取水許可制度；加強(qiáng)建井評(píng)估和壓裂備案管理；實(shí)施壓裂液組分公開(kāi)；加強(qiáng)對(duì)深井灌注活動(dòng)的管理并鼓勵(lì)廢水回用；對(duì)井漏及其可能影響的地下水環(huán)境進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。

關(guān)鍵詞：

頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)；水力壓裂；水資源；地下水；環(huán)境監(jiān)管

DOI： 10.14068/j.ceia.2015.06.016

中圖分類(lèi)號(hào)：X523文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-6444（2015）04-0068-06

近年來(lái)，頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)在世界范圍內(nèi)受到廣泛重視，許多國(guó)家和地區(qū)紛紛開(kāi)展了頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)活動(dòng)。美國(guó)是最早進(jìn)行頁(yè)巖氣開(kāi)采的國(guó)家，2010年頁(yè)巖氣的生產(chǎn)總量達(dá)到1 378億m3，占其天然氣總產(chǎn)量的23%，并預(yù)計(jì)將于2035年增至天然氣總產(chǎn)量的49%。在歐洲，德國(guó)、英國(guó)、西班牙等國(guó)已開(kāi)始開(kāi)展頁(yè)巖氣研究和試探性開(kāi)發(fā)，部分企業(yè)已著手商業(yè)性勘探開(kāi)發(fā)。而我國(guó)頁(yè)巖氣技術(shù)可采量為31.57萬(wàn)億m3，是世界范圍內(nèi)頁(yè)巖氣資源最為豐富的國(guó)家，隨著重慶涪陵頁(yè)巖氣的成功開(kāi)發(fā)，目前，我國(guó)頁(yè)巖氣已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模工業(yè)化開(kāi)采階段。

由于頁(yè)巖氣礦藏埋深大、滲透率低，為實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)能，須采用水平井及水力壓裂技術(shù)。水力壓裂活動(dòng)是指利用高壓將混有支撐劑和化學(xué)物質(zhì)的水注入到地下頁(yè)巖層，用高壓水壓裂巖石，同時(shí)用沙或其他物質(zhì)支撐裂口，使頁(yè)巖破碎釋放出氣體的過(guò)程。水力壓裂過(guò)程不僅會(huì)消耗大量水資源，壓裂液及返排液中含有的大量有害物質(zhì)也可能對(duì)地下及地表水等造成污染。本文分析水力壓裂可能帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，總結(jié)美國(guó)的相關(guān)環(huán)境監(jiān)管經(jīng)驗(yàn)，提出符合我國(guó)實(shí)際情況的水力壓裂環(huán)境監(jiān)管對(duì)策。

1對(duì)水資源及水環(huán)境的影響

1.1大量消耗水資源

水力壓裂是頁(yè)巖氣開(kāi)采中耗水量最大的活動(dòng)，約占總耗水量的90%。相關(guān)研究人員對(duì)2010年到2013年間，美國(guó)幾個(gè)主要的頁(yè)巖氣開(kāi)采州用于壓裂活動(dòng)的水量進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果見(jiàn)表1[1]。

可以看出各州的平均單井壓裂用水量為18 260 m3，與美國(guó)總審計(jì)局（GAO）2012年統(tǒng)計(jì)的Barnett（17 500 m3）、Haynesville（18 927 m3）頁(yè)巖氣平均單井壓裂耗水量相近，相當(dāng)于143人一年的生活用水量[2]。美國(guó)能源部（DOE）指出，由于頁(yè)巖氣開(kāi)采活動(dòng)用水多取自地表及地下水，可能會(huì)降低水資源的可持續(xù)利用率，導(dǎo)致小流域和河流的退化，影響含水層的儲(chǔ)水能力，破壞周邊的能源基礎(chǔ)設(shè)施等。對(duì)此，美國(guó)得克薩斯州的大草原城于2012年明確限制了當(dāng)?shù)貕毫鸦顒?dòng)的用水量[3]。

美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)主體深度為1 500～3 500 m3。而我國(guó)的頁(yè)巖氣埋深普遍要比美國(guó)大，其中埋深超過(guò)3 500 m的頁(yè)巖占65%，同時(shí)還受到開(kāi)采技術(shù)的限制，因此壓裂需消耗更多的水。調(diào)查表明，我國(guó)重慶涪陵地區(qū)的單井壓裂用水量在31 500 m3左右，遠(yuǎn)高于美國(guó)的平均水平，甚至是美國(guó)耗水量最大的阿肯色州的1.5倍。四川盆地是我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)采區(qū)中水資源較為豐富的地區(qū)，該地區(qū)的龍馬溪組頁(yè)巖氣田的單井壓裂用水量范圍為11 945～23 565 m3，相當(dāng)于四川省特大城市中居民人均年用水量的200～400倍[4]。文獻(xiàn)報(bào)道[5]，四川盆地部分地區(qū)在2009年到2010年間遭遇了嚴(yán)重的干旱，6 000萬(wàn)人受到了缺水的影響，650萬(wàn)公頃的農(nóng)田灌溉受到影響，并將持續(xù)面臨嚴(yán)重的水資源短缺的困境。

1.2對(duì)水環(huán)境的影響

壓裂液和返排液中含有重金屬、放射性物質(zhì)、酚類(lèi)、細(xì)菌等微生物及壓裂添加劑等多種化學(xué)物質(zhì)，致使開(kāi)采區(qū)及其附近的水環(huán)境（尤其是地下水環(huán)境）面臨巨大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。這些有害物質(zhì)污染水環(huán)境的主要途徑有三種。其一，壓裂液和返排液在儲(chǔ)存、往返于井場(chǎng)的過(guò)程中發(fā)生地表溢漏；其二，當(dāng)壓裂深度不夠，或是存在氣井套管破損、水泥固井密封不嚴(yán)等質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，將導(dǎo)致壓裂液泄漏，流入地下地層或含水層；其三，壓裂液及其他污染物（如甲烷、放射性物質(zhì)）還可能從自然裂縫、斷層或已存在的舊井孔中遷移出來(lái)。

2010年，位于賓夕法尼亞州的一處天然氣井發(fā)生防井噴器失靈事故，造成約130 m3壓裂液外泄。這些有毒物質(zhì)泄漏后，不僅造成河流、湖泊等地表水的嚴(yán)重污染，而且還會(huì)因滲透作用污染蓄水層。美國(guó)杜克大學(xué)的研究人員研究發(fā)現(xiàn)，賓夕法尼亞州中使用水力壓裂開(kāi)采頁(yè)巖氣區(qū)域比其他區(qū)域地下水中甲烷含量高出約17倍[6]。同月，通過(guò)對(duì)得克薩斯州Barnett頁(yè)巖氣田附近居民的尿液與血液樣本檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，65%的居民體內(nèi)含有甲苯，53%的居民體內(nèi)含有可檢測(cè)水平的二甲苯[7]。

此外，壓裂液與地層的接觸導(dǎo)致返排液中TDS含量升高，其平均濃度超過(guò)100 g/L，最高可達(dá)350 g/L，影響水資源的可利用性。調(diào)查發(fā)現(xiàn)[8]，Marcellus頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)區(qū)，由于廢水排放不當(dāng)導(dǎo)致Monongahela河的TDS濃度升高至900 mg/L。

2水力壓裂的環(huán)境監(jiān)管

2.1建井評(píng)估

為防止鉆井液或壓裂液泄漏，保護(hù)地下水資源及地下地層，美國(guó)內(nèi)政部土地管理局（BLM）在最新發(fā)布的關(guān)于油氣開(kāi)采水力壓裂活動(dòng)管理法規(guī)的草案中規(guī)定，頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)商需要在水力壓裂活動(dòng)前進(jìn)行機(jī)械完整性測(cè)試[9]。這項(xiàng)活動(dòng)是建井評(píng)估的一項(xiàng)重要內(nèi)容，此外，還包括進(jìn)行固井質(zhì)量檢測(cè)（如水泥膠結(jié)性能檢測(cè)）、確定井深等。

美國(guó)使用水力壓裂的頁(yè)巖氣開(kāi)采井平均深度為2 500 m，同時(shí)也存在某些壓裂井的井深僅僅為幾百米的情況。這種淺層壓裂由于壓裂層與含水層之間的距離小，對(duì)地下水資源的安全存在更大的威脅。目得德克薩斯州和科羅拉多州對(duì)其建井評(píng)估活動(dòng)做出了特別許可及規(guī)定[1]。得州為其規(guī)定了不同的套管和水泥膠結(jié)過(guò)程評(píng)估及額外的壓力測(cè)試，并指出了具體的適用情況，即：（1）水力壓裂井與可用水（特指TDS含量低于3 000 mg/L的水資源）底部之間的垂直間隔少于300 m時(shí)；（2）得克薩斯州鐵路委員會(huì)的石油和天然氣部門(mén)管理人員認(rèn)為壓裂井與飲用水之間的垂直間距不夠充分時(shí)；（3）石油和天然氣部門(mén)管理人員認(rèn)為地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)。科羅拉多州則規(guī)定，對(duì)壓裂深度在600 m或少于600 m的壓裂活動(dòng)，要求其進(jìn)行額外的地質(zhì)、水文地質(zhì)和工程評(píng)估。在此基礎(chǔ)上，該州油氣保護(hù)委員會(huì)還可能會(huì)增加水泥膠結(jié)的相關(guān)要求或者限制壓裂增產(chǎn)活動(dòng)。加拿大不列顛哥倫比亞規(guī)定，當(dāng)壓裂深度不超過(guò)600 m時(shí)，水力壓裂活動(dòng)需要獲得特殊的許可。德國(guó)則在2015年4月發(fā)布的建議草案中提出，壓裂深度小于3 000 m的水力壓裂活動(dòng)都需要進(jìn)行額外的科學(xué)評(píng)估。

我國(guó)頁(yè)巖氣資源普遍埋深大，但也存在少數(shù)地區(qū)埋深較淺的情況，通常低于1 500 m。文獻(xiàn)報(bào)道[10]，我國(guó)四川盆地上三疊統(tǒng)須家河組中，須三有利區(qū)的頁(yè)巖氣埋深為1 300～4 000 m，須五西南區(qū)的頁(yè)巖氣埋深為500～3 000 m。湘西北地區(qū)陡山陀組頁(yè)巖氣區(qū)中靠近洞庭盆地地區(qū)的頁(yè)巖氣埋深基本在1 000 m以?xún)?nèi)。而我國(guó)目前對(duì)于壓裂深度較淺的水力壓裂活動(dòng)沒(méi)有提出額外的監(jiān)管要求。

2.2備案（許可）管理

在美國(guó)，常規(guī)水力壓裂活動(dòng)需要向內(nèi)政部土地管理局進(jìn)行事前備案，并根據(jù)部門(mén)的審查意見(jiàn)完善壓裂活動(dòng)。備案材料通常包括固井方案、壓裂液的相關(guān)信息及返排液的處置等。

柴油作為壓裂基液時(shí)在運(yùn)輸和傳遞支撐劑方面比水基更有效；還可作為添加劑調(diào)整壓裂液的性質(zhì)；作為降濾失劑阻止液體濾失，使得柴油在水力壓裂活動(dòng)中得到廣泛應(yīng)用[11]。但由于柴油組分復(fù)雜、性質(zhì)特殊，美國(guó)將使用柴油的水力壓裂活動(dòng)從常規(guī)壓裂中獨(dú)立，進(jìn)行特殊審查。要求使用柴油作為基液或添加劑的水力壓裂活動(dòng)需要向BLM提出申請(qǐng)并獲得許可，且申請(qǐng)中提交的信息也更為全面，甚至包括監(jiān)管區(qū)域地下飲用水資源及地下地層的背景信息等。

我國(guó)部分頁(yè)巖氣開(kāi)采地區(qū)存在地層松散，或是壓裂基液含有大量黏土組分的情況。在壓裂過(guò)程中使用柴油可有效緩解壓裂液的濾失，降低黏土膨脹情況，從而提高壓裂效率。但柴油中通常含有多種有害物質(zhì)（如甲苯/甲基萘等）且監(jiān)管較為困難。我國(guó)目前未見(jiàn)使用柴油作為壓裂基液的報(bào)道。

2.3壓裂液組分公開(kāi)

壓裂液是水力壓裂活動(dòng)造成環(huán)境（尤其是地下水環(huán)境）污染的根源，其對(duì)環(huán)境的影響主要取決于配液水質(zhì)及壓裂液的化學(xué)組成[12]。從目前美國(guó)披露的壓裂液信息來(lái)看，壓裂液中含量最高的成分為水和支撐劑，約占?jí)毫岩嚎傮w積的99%，其次為交聯(lián)劑、破乳劑、降阻劑等多種添加劑，詳見(jiàn)表2[13]。

研究表明，壓裂液添加劑中大約25%的物質(zhì)可能引發(fā)癌癥，37%的會(huì)破壞內(nèi)分泌系統(tǒng)，40%～50%的會(huì)影響人類(lèi)的神經(jīng)、免疫和循環(huán)系統(tǒng)，75%以上的物質(zhì)會(huì)影響人類(lèi)的皮膚、眼睛和呼吸系統(tǒng)。美國(guó)商務(wù)委員會(huì)組織進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查顯示，2005年到2009年期間，參與調(diào)查的14家油氣公司使用的超過(guò)200種水力壓裂相關(guān)產(chǎn)品中包含750種化學(xué)物質(zhì)及其他成分，其中有29種化學(xué)成分已確認(rèn)或可能為人體致癌物質(zhì)，同時(shí)也是《清潔空氣法案》中明確列出的有害空氣污染物[14]。

而公開(kāi)壓裂液組分能使公眾及時(shí)了解到這些物質(zhì)對(duì)環(huán)境及公眾健康的影響，有助于管理者評(píng)估應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃、運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理，激勵(lì)其尋求“綠色替代品”，降低環(huán)境污染。美國(guó)有15個(gè)州都規(guī)定運(yùn)營(yíng)商將壓裂活動(dòng)所使用化學(xué)物質(zhì)的信息輸入FracFocus數(shù)據(jù)庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)披露；8個(gè)州要求將壓裂資料提交給州政府部門(mén)[15]。DOE于2012年對(duì)各州的壓裂液信息披露相關(guān)規(guī)定進(jìn)行了調(diào)查研究，得到各州要求公開(kāi)的信息見(jiàn)表3[9]。

然而，政府為促進(jìn)商業(yè)投資，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)，一些被認(rèn)為是商業(yè)機(jī)密的信息，其披露通常只針對(duì)環(huán)保團(tuán)體、研究者及政府機(jī)構(gòu)，不向公眾披露。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2013年10月，有大約600位商家向FracFocus數(shù)據(jù)庫(kù)提供了接近150萬(wàn)種壓裂液成分，其中有13%的成分被標(biāo)記為商業(yè)機(jī)密。

我國(guó)目前沒(méi)有任何國(guó)家或地方法規(guī)要求公開(kāi)壓裂液組分的相關(guān)信息，導(dǎo)致公眾及相關(guān)行業(yè)的研究人員無(wú)法獲取需要的信息，也無(wú)法約束運(yùn)營(yíng)商在壓裂液中使用有害的添加劑。若繼續(xù)延續(xù)這種使無(wú)法可依的局面，將對(duì)環(huán)境及人類(lèi)健康造成極大的威脅。

2.4深井灌注

雖有不斷研發(fā)的技術(shù)方法幫助進(jìn)行廢水回用，仍然有相當(dāng)數(shù)量的廢水亟待處置。然而，許多地區(qū)的水環(huán)境較為敏感，不能直接進(jìn)行排放，深井灌注便成為較好的處置選擇。深井灌注是利用高壓，通過(guò)井筒將廢物傳送到地下的方式。美國(guó)在1974年通過(guò)的《安全飲用水法》中，明確提出了“地下灌注控制項(xiàng)目”（UIC），并授權(quán)環(huán)保局對(duì)其進(jìn)行管理。該項(xiàng)目將灌注井分為六大類(lèi)，分別進(jìn)行管理，其中與頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)相關(guān)的為II類(lèi)井[16]。深井灌注II類(lèi)井最早出現(xiàn)在19世紀(jì)30年代，主要用于處理在原油或天然氣生產(chǎn)過(guò)程中自然生成的鹽水。按照用途不同進(jìn)一步將II類(lèi)井分為增產(chǎn)井、處置井和油氣存儲(chǔ)井。

為保護(hù)地下水，避免灌注活動(dòng)造成環(huán)境污染，相關(guān)部門(mén)從許可、建井、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)等方面嚴(yán)格監(jiān)管灌注活動(dòng)。環(huán)保局負(fù)責(zé)制定基本的規(guī)定，各州/部落則有權(quán)在遵守這些基本法規(guī)的基礎(chǔ)上爭(zhēng)取管理主導(dǎo)權(quán)或爭(zhēng)取與環(huán)保局共同管理灌注活動(dòng)。目前，美國(guó)有33個(gè)州及3個(gè)地區(qū)擁有地下灌注活動(dòng)管理的主導(dǎo)權(quán)，7個(gè)州與環(huán)保局共享管理主導(dǎo)權(quán)，其余州及地區(qū)則由環(huán)保局強(qiáng)制實(shí)施灌注監(jiān)管。具體監(jiān)管程序如下。

申請(qǐng)地下灌注的油氣運(yùn)營(yíng)商先向監(jiān)管部門(mén)提交一份包含有詳細(xì)信息的申請(qǐng)，且在部門(mén)審查申請(qǐng)的過(guò)程中必須包含公眾參與，如發(fā)布公眾通知或者舉行聽(tīng)證會(huì)等。然后，要求將建井地址選在易于進(jìn)入的地區(qū)，并考慮選址地區(qū)的地質(zhì)條件，必須是非油氣層或油氣枯竭層，具有多孔的特質(zhì)及良好的滲透性，且不能與地下飲用水資源連通。在灌注活動(dòng)開(kāi)始前，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行一系列監(jiān)測(cè)活動(dòng)，主要包括壓力測(cè)試、固井質(zhì)量檢測(cè)等，并及時(shí)提交相關(guān)報(bào)告。一旦灌注開(kāi)始，主要的監(jiān)管因素則為注入壓力、注入流量等[17]。

“UIC”正式啟動(dòng)以來(lái)，到2013年，據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)共有地下灌注II類(lèi)井約144 000口，并通過(guò)II類(lèi)灌注井安全處理了超過(guò)1 250億m3的油田鹽水，避免了其對(duì)地下飲用水資源的危害。其中，美國(guó)得克薩斯州約有12 000口II類(lèi)鹽水處置井。以Cleburne附近的II類(lèi)井為例，該州II類(lèi)每口鹽水處置井平均每天能處理掉4 133 m3油田鹽水，每年則可處理35 961 m3。然而，并不是所有地區(qū)都能采用灌注的方式處理生產(chǎn)廢水。例如，美國(guó)的賓夕法尼亞州由于缺乏合適的灌注處理?xiàng)l件，需要將生產(chǎn)廢水運(yùn)輸?shù)蕉砗ザ碇菁拔鞲ゼ醽喼葸M(jìn)行灌注處理，這大大增加了廢水的處理成本[18]。

我國(guó)目前僅有油氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《氣田水回注方法》（SY/T 6596—2004），對(duì)地下深井灌注的液體提出了基本要求。在國(guó)家環(huán)境保護(hù)管理層面，還沒(méi)有關(guān)于地下灌注的相關(guān)法律法規(guī)。若不及時(shí)制定具體的監(jiān)管制度，隨著頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)規(guī)模的擴(kuò)大，越來(lái)越多地開(kāi)采廢物將會(huì)對(duì)我國(guó)的環(huán)境造成極大的挑戰(zhàn)，甚至威脅到頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)。

2.5井漏監(jiān)管

水力壓裂活動(dòng)過(guò)程中，可能由于開(kāi)采區(qū)地層滲透好、井筒內(nèi)外壓力差過(guò)大或固井工作不完善而發(fā)生井漏現(xiàn)象，導(dǎo)致壓裂液中的化學(xué)添加劑等多種有害物質(zhì)泄漏，對(duì)地下水環(huán)境造成嚴(yán)重危害。

按照井漏發(fā)生原因的不同，可以將其分為滲透性漏失、裂縫性漏失、溶洞性漏失和破裂性漏失4大類(lèi)[19]。為解決井漏問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了多項(xiàng)防漏堵漏工作，關(guān)鍵在于確定漏層的位置。國(guó)外主要運(yùn)用儀器檢測(cè)方法確定漏層位置，如井下微地震裂縫監(jiān)測(cè)法、聲波測(cè)試儀、渦流測(cè)試儀、放射性示蹤儀、井溫測(cè)試儀[20]。其中，井下微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)自1997年以后已進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用。上述方法雖能較為準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)出發(fā)生井漏的位置，但很難對(duì)井漏產(chǎn)生的地下水污染情況進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。近年來(lái)，具有操作簡(jiǎn)便、穿透深度達(dá)等優(yōu)點(diǎn)地球物理方法受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注，其中包括電阻率法、自然電位法等。這類(lèi)方法通常能實(shí)現(xiàn)地下水污染情況的跟蹤監(jiān)測(cè)。

涪陵頁(yè)巖氣田焦石壩地區(qū)自2012年以來(lái)完成鉆井162口，共發(fā)生337起井漏[21]。井漏問(wèn)題主要表現(xiàn)為漏層位置判斷性差，堵漏難度大、成功率低。目前國(guó)內(nèi)多采用經(jīng)驗(yàn)或采用試堵方法來(lái)判斷漏層的位置。但這類(lèi)方法準(zhǔn)確性差，影響堵漏效果。因此，建議鼓勵(lì)引進(jìn)或研發(fā)新的技術(shù)方法，實(shí)現(xiàn)井漏位置的準(zhǔn)確定位，提高堵漏效率，實(shí)施地下水污染跟蹤監(jiān)測(cè)，并為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)井漏導(dǎo)致的地下水污染治理與修復(fù)提供監(jiān)測(cè)手段。

3監(jiān)管對(duì)策

我國(guó)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量豐富，水力壓裂作為頁(yè)巖氣開(kāi)采的核心技術(shù)，應(yīng)用極廣。此外，我國(guó)頁(yè)巖氣可開(kāi)采資源量較多的省份依次為四川、新疆、重慶等地，這些地方大都屬于水資源匱乏區(qū)及生態(tài)脆弱區(qū)。壓裂的大量用水及造成的水污染將嚴(yán)重干擾周邊的居民生產(chǎn)生活及其他活動(dòng)。若壓裂活動(dòng)不能得到嚴(yán)格的監(jiān)管，頁(yè)巖氣開(kāi)采對(duì)于社會(huì)和環(huán)境的負(fù)面作用就很有可能會(huì)抵消開(kāi)采所帶來(lái)的益處。

只有制定嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)壓裂活動(dòng)的評(píng)估、備案（審查許可）和監(jiān)測(cè)等各個(gè)環(huán)節(jié)的環(huán)境監(jiān)管，才能有效避免環(huán)境破壞事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)對(duì)頁(yè)巖氣資源的“環(huán)境友好型”開(kāi)采。借鑒美國(guó)水力壓裂環(huán)境監(jiān)管經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合我國(guó)的情況，對(duì)我國(guó)水力壓裂環(huán)境監(jiān)管提出以下建議：

（1）基于區(qū)域水資源承載力取水，實(shí)施取水許可制度。根據(jù)對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)采區(qū)域水資源供需平衡的分析及對(duì)區(qū)域水源信息、用水活動(dòng)等情況的了解，制訂出合適的取水、用水方案。首先，取水地點(diǎn)的選擇應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮大江、大河等水資源較為充沛的水源，盡量避免從小規(guī)模及敏感水源處取水。取水時(shí)間上應(yīng)當(dāng)注意避開(kāi)枯水期及用水高峰期，避免與區(qū)域內(nèi)其他的用水活動(dòng)（如居民生活用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水等）發(fā)生沖突。取用的水量應(yīng)以不對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源的利用產(chǎn)生明顯的影響為原則，盡量做到不影響區(qū)域內(nèi)其他的用水活動(dòng)，取水活動(dòng)（包括直接從水源取水和間接從其他取水用戶(hù)取水）須得到水行政部門(mén)的許可?？紤]到水力壓裂活動(dòng)階段用水性強(qiáng)的特點(diǎn)，鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)商在氣田內(nèi)選擇合適的地點(diǎn)建設(shè)臨時(shí)的雨洪截留設(shè)施，以供缺水時(shí)維持頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)活動(dòng)。

（2）加強(qiáng)建井評(píng)估與水力壓裂備案管理。由于淺層壓裂對(duì)地下飲用水資源安全存在較大威脅，建議盡快制定相關(guān)法規(guī)，實(shí)現(xiàn)套管性能、固井質(zhì)量等評(píng)估工作，規(guī)范淺層水力壓裂活動(dòng)。對(duì)常規(guī)水力壓裂活動(dòng)實(shí)施備案制度，促進(jìn)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)企業(yè)在固井方案、壓裂液配方及返排液處置等方面的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。我國(guó)目前沒(méi)有針對(duì)使用柴油壓裂活動(dòng)的監(jiān)管法規(guī)，且柴油組分復(fù)雜，對(duì)環(huán)境危害大，建議我國(guó)的頁(yè)巖氣開(kāi)采活動(dòng)不采用柴油壓裂的方式。

（3）公開(kāi)壓裂液組分信息。由于我國(guó)壓裂活動(dòng)中所使用壓裂液的組分與美國(guó)相似，存在多種有毒有害的添加物，因此建議公開(kāi)壓裂液組成物質(zhì)的種類(lèi)，可不公開(kāi)具體含量。不僅可以使公眾及時(shí)了解壓裂活動(dòng)及其對(duì)環(huán)境的影響，還能督促運(yùn)營(yíng)商主動(dòng)尋求安全、綠色的添加劑，減少環(huán)境危害。此外，為促進(jìn)商業(yè)投資，鼓勵(lì)頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)，可以允許一部分涉及商業(yè)機(jī)密的壓裂液組分信息不向公眾公開(kāi)，但仍然需要向環(huán)保局等監(jiān)管部門(mén)及專(zhuān)家披露。

（4）加強(qiáng)深井灌注監(jiān)管，鼓勵(lì)廢水回用。盡快建立國(guó)家層面的深井灌注法規(guī)，從建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、監(jiān)管等多方面完善管理標(biāo)準(zhǔn)，地方監(jiān)管機(jī)構(gòu)要參與深井灌注的監(jiān)管活動(dòng)中。但是在灌注條件不符或水資源緊缺的開(kāi)采地區(qū)，采用廢水回用的方式將優(yōu)于深井灌注。由于我國(guó)的頁(yè)巖氣開(kāi)采地區(qū)多為水資源匱乏區(qū)，且目前缺乏可依據(jù)的法規(guī)，建議目前應(yīng)嚴(yán)格限制或暫時(shí)禁止頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)廢水的深井灌注活動(dòng)。

（5）對(duì)井漏及其影響的地下水環(huán)境進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。我國(guó)目前已發(fā)展了一些防漏堵漏的方法，但在確定漏層及對(duì)井漏造成的水環(huán)境跟蹤監(jiān)測(cè)方面缺乏相關(guān)的技術(shù)支持。因此，建議及時(shí)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，如井下微地震裂縫監(jiān)測(cè)法、自電位監(jiān)測(cè)法，對(duì)井漏及其可能影響的地下水環(huán)境進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，并及時(shí)開(kāi)展防漏堵漏工作，保護(hù)地下水。

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