天然气开采蓬勃发展——有害甲烷泄漏也随之增加

近年来，随着新钻井技术的出现，天然气开采蓬勃发展。在不列颠哥伦比亚省，以前难以开采的矿藏采用水力压裂法（又称“水力压裂法”）开采，使得天然气产量在 2006 年至 2017 年间翻了一番。

尽管天然气燃烧比煤炭更清洁，但它并不是气候救星。一项针对不列颠哥伦比亚省东北部天然气和石油资源的新研究表明，那里的许多油井都在因泄漏而损失天然气。这些气体主要由甲烷组成，甲烷是一种强大的温室气体。“从样本数量来看，这是一个非常令人印象深刻的数据集，”辛辛那提大学生物地球化学家艾米·汤森-斯莫尔 (Amy Townsend-Small) 说，她没有参与这项研究。

在采矿现场，操作员通过钢衬井开采石油和天然气，有些井深达一英里以上，以开采深层页岩气矿藏。这些井在活跃或退役后可能会将石油、天然气或压裂液（水、沙子和化学物质的混合物）泄漏到环境中。自 1995 年以来，加拿大官员要求这些场所的运营商报告他们发现的泄漏，自 2010 年以来，这些规定变得更加严格，要求在钻井后和维护期间对泄漏进行测试。

魁北克大学希库蒂米分校的水文地质学家 Romain Chesnaux 利用政府官员编制的这些泄漏报告，研究了该地区的泄漏情况。在 21,525 口井中，有 2,322 口曾经发生过泄漏，占比超过 10%。绝大多数泄漏涉及从井口渗漏到空气中的天然气。一小部分（3.42%）是液体泄漏，通常是深层水库的盐水和压裂液的混合物。

大多数天然气泄漏量很小，每天泄漏的天然气量不足一立方米，但有 15 口井的泄漏量是该数字的 300 倍。汤森-斯莫尔表示，这与其他研究的结果相符，在这些研究中，所谓的“超级排放者”对最终进入大气的甲烷泄漏总量贡献巨大。

所有这些天然气泄漏都会对气候产生影响。根据平均排放率，切斯诺克斯和他的团队估计，这些油井每年可能产生高达 75,000 吨二氧化碳当量的排放量，大致相当于一个拥有 5,000 人的加拿大小镇的排放量。研究估计，平均每个泄漏的油井产生的甲烷量相当于 24 头牛打嗝时排出的甲烷量。而甲烷对气候变暖的影响大约是二氧化碳的 28 倍。

泄漏还会对附近的人们造成健康风险。汤森-斯莫尔说，地下水中只要有一点点苯（一种存在于天然气和石油中的化学物质）就会影响饮用者的健康，这种物质已经在阿巴拉契亚和德克萨斯州的社区中被发现。根据科罗拉多州石油和天然气作业的健康风险评估，天然气中的挥发性有机化合物还会导致附近的居民头晕、头痛和呼吸问题。

Chesnaux 表示，他们的估计也可能偏低。原因之一是，虽然更严格的规定促使运营商更频繁地检查新井的泄漏情况，但旧井可能存在未报告的泄漏。“我们怀疑，1995 年或 2010 年之前钻探的大量井都没有经过测试，”Chesnaux 说。当然，世界上还有更多的井。Chesnaux 说，仅在不列颠哥伦比亚省和阿尔伯塔省就有大约 50 万口井，因此全球所有井的泄漏量加起来将远远超过他们的有限估计。

此外，麦吉尔大学研究石油和天然气开发的水文学家 Mary Kang 表示，以“清单”形式进行的研究（基于地面收集的信息）往往会低估排放量。自上而下的排放量估算值（基于飞机在空中捕获的样本）通常会更高。飞机样本揭示了从采矿场排出的所有气体，并且甲烷含量通常会比基于“自下而上”或清单估算的预期要高。这意味着存在未被考虑的甲烷来源。“自上而下和自下而上之间存在差距，”Kang 说。“最大的问题是需要在地面进行更详细的测量。”

在一项研究中，地面和飞机测量相结合，揭示了库存的误差有多大。该项目由环境保护基金牵头，发现美国生产的甲烷中有 2.3% 在开采、储存和运输过程中发生了泄漏，远高于美国环保署估计的 1.4%。与此同时，2018 年，美国天然气产量创下新高，达到每天 100 亿立方英尺。汤森-斯莫尔也是美国电力公司报告的合著者，她补充说，在美国，联邦政府没有强制要求石油和天然气公司报告泄漏情况。“有一件非常好的事情是，[不列颠哥伦比亚省研究] 的数据都是根据强制性法规收集的，”她说。

虽然天然气泄漏对气候变化的全部影响尚不清楚，但最近类似这样的研究让天然气看起来越来越不像是一种清洁燃料。汤森-斯莫尔说：“与其他化石燃料相比，使用天然气排放的二氧化碳比煤炭要少，但甲烷本身是一种强大的推动力，因此量化这些泄漏对于确定气候足迹至关重要。我们发现的泄漏越多，对天然气来说就越糟糕。”