美國採油注入井大肆排放有毒物 甚至多次引發地震

　　2018-02-18 06:32:33　來源: 網易科學人

　　美國曾有過淘金熱、白銀繁榮以及鈾繁榮，但如今發生在俄亥俄州鄉村地區的注入井經濟繁榮卻在衝擊著人們的良知。在這個州的地下深處，層層的砂岩和石灰岩裡面填滿了相互連通的小洞，使之成為掩埋液體有毒廢物的理想場所。

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　　米歇爾·加曼(Michele Garman)與丈夫湯姆(Tom)以及他們十幾歲的兒子多米尼克(Dominic)，住在美國俄亥俄州維也納的鄉村社區。在離他家60多米遠的地方，有個十分狹窄的豎井，它就是注入井。注入井是在油田開發過程中，為保持或恢復油層壓力，在油田邊緣或內部鑽鑿的、往油層中注水或注氣的井。

　　

　　圖1：在美國俄亥俄州的維也納，米歇爾·加曼（Michele Garman）家附近的採油注入井

　　這些注入井通過泵將充滿有毒化學物質的廢棄物注入地下，而加曼家附近的井是俄亥俄州217個最活躍的二類注入井之一。加曼說：「我仍喜歡坐在門廊上，在風景改變之前，待在這裡更令人感到愉快。」可是現在，這一切都變了！

　　加曼稱，運送垃圾的白色和栗色小卡車經常在晚上來。它們運送在水力壓裂過程中產生的廢水，裡面含有超過1100種化學物質，具有致癌、易燃性和放射性。加曼說她和兒子偶爾會聞到「空氣中有一種甜甜的氣味，就像防凍劑一樣。」去年冬天的一個晚上，警報響了。外面亮著紅燈，低沉的警報聲嗚咽著，但沒有人打電話來看看到底發生了什麼。

　　

　　圖2：卡車在俄亥俄州的K&H注入井設施前排隊

　　早晨上班之前，加曼端著咖啡杯回到門廊前，眼睛繼續盯著房子前面各種各樣的儲罐箱，這是廢水通過注入井注入地下前臨時存放它們的工具。加曼嘆息著說：「最重要的是，這些東西都令人感到擔憂。我沒有聽到什麼？我沒有看見什麼？什麼東西被釋放到空氣、水亦或土壤中？這對我們未來的健康意味著什麼？這就是不斷侵蝕我的東西。」

　　並非只有加曼和她的家人有這樣的擔憂。在她家往南300多公里、距離俄亥俄河不遠的地方，66歲的菲麗絲·萊因哈特（Phyllis Rienhart）和她78歲的丈夫羅恩（Ron）共同生活在那裡。他們所在的城鎮Torch沒有任何商店。但對於萊因哈特夫婦來說，那就是他們的家。菲麗絲稱：「我家大部分人都沿著這條路居住，可是那座山上有個怪物。」

　　萊因哈特夫婦的房子距離注入井這個龐然大物有近550米遠。與加曼不同，菲麗絲從未聽到過警報聲，但她卻為注入井的巨大噪音感到不安。菲麗絲說:「有一天，在外面的門廊上，我想可能要下雨，因為石制鳥池在震動。我進了屋子，但仍能聽到嘈雜的鏗鏘聲，而且聲音越來越大。」

　　2016年，菲麗絲和部分鄰居24小時監視注入井的運作。他們觀察到108輛儲罐車來來往往，這些卡車將水力壓裂廢水排入貯水池。廢物中的碳氫化合物會釋放出可燃氣體，這些氣體會積聚在儲罐中，並從頂部排放出去。

　　據當地報紙報道，2016年4月份，閃電擊中了科羅拉多州格里利(Greeley)的一處注入井廢水儲罐，將金屬加熱至數千度，點燃了內部的蒸汽。隨後儲罐發生爆炸，被捲入數百米空中。一想到類似的火球可能在她的後院爆發，菲麗絲就整晚睡不著覺，她擔心雷暴。最後，她患上了焦慮症，不得不去向神經學家求助。

　　菲麗絲想把儲罐里的東西弄清楚，但它比她高大得多。她想知道：「如果他們（採油方）弄錯了呢？它對我們的地球有什麼影響？它對我們賴以生存的水、賴以呼吸的空氣有什麼負面作用？他們運來的不僅僅是廢品，而是化學品。我曾問他們，你們有足夠的防護服來保護我的所有孫子嗎?這些人在處理報告和統計數據，而我要為家人著想。他們說這對經濟有好處，但我找不到對我們有好處的東西。這些東西到處都是，而且越來越多。」

　　俄亥俄州環保活動家、Buckeye Environmental Network的執行董事特蕾莎·米爾斯（Teresa Mills）說：「這是一場人道主義危機，俄亥俄州正處於緊急狀態。」

　　

　　圖3：在俄亥俄州的雅典縣，示威者抗議金斯伯格的注入井

　　美國曾有過淘金熱、白銀繁榮以及鈾繁榮，但如今發生在俄亥俄州鄉村地區的注入井經濟繁榮卻在衝擊著人們的良知。在這個州的地下深處，層層的砂岩和石灰岩裡面填滿了相互連通的小洞，使之成為掩埋液體有毒廢物的理想場所。

　　2016年，俄亥俄州州長約翰·卡西奇(John Kasich)、俄亥俄州自然資源局以及環保署(EPA)聯合批准，向地下注入1342561206加侖的水力壓裂廢水。人們的期望似乎是，這些有毒廢物將在人類持續生存的時間內，靜靜地待在目標層內。俄亥俄州並不是唯一這樣做的州，而且它注入地下的也不僅僅是水力壓裂廢水。

　　在整個美國，注入井行業已經將地下部分變成了一個巨大的有毒廢物儲存櫃。過去，這個行業直接將垃圾傾倒入河流，俄亥俄州的Cuyahoga河多次因20世紀污染物過多而著火，最著名的就是1969年。但在1972年，《清潔水法案》禁止了這一行為。1980年，EPA正式推出了「地下注入控制項目」。

　　美國環保署在網站上寫道：「注入法被證明是一種安全而廉價的選擇，可被用於處理不需要以及經常有害的工業副產品。」注入井的廢水通常保存在多孔岩石層，如砂岩或石灰石，它們的上下被認為是不透水岩層。而廢水被泵入通往目標層的孔洞中，溢出到我們知之甚少的深層地下環境中。俄亥俄州一位地質學家2014年時曾說：「與俄亥俄州的地下深處相比，我們對月球表面的了解更多。」

　　普林斯頓大學地球微生物學家、《深度生命：尋找地球、火星和其他隱藏生物學》（Deep Life: The Hunt for the Hidden Biology of Earth, Mars, and Beyond）一書的作者圖裡斯·沃斯托特(Tullis Onstott)已經發現，地表以下數千米處生活著細菌和蠕蟲。更令人不安的是，可能還有其他東西生存在那裡。沃斯托特和他的同事們相信，深層地下的原始隔離環境使其成為所謂「自然發生說」的最佳場所。他說：「我們認為那裡的生命確實在進化，然而美國卻干擾了它們。」

　　1950年時，美國只有4口工業廢料注入井。1967年有110口。如今，僅僅是處理工業廢料（包括石油和天然氣工業）的注入井，全美至少有199332口。如果你駕車從紐約到洛杉磯，沿著高速公路可以看到許多注入井，它們相隔的距離僅22米。2009年，美國健康、環境與司法中心發布報告稱：「經過40多年的爆發性增長，深井注入危險廢物仍然是美國最常用的廢物處理方法。」而且，我們始終認為人類在治理環境方面取得了長足進步。然而事實並非如此，我們只是狡猾地改變了我們破壞的方式。

　　到底是什麼原因導致美國的注入井激增？

　　礦業廢物、來自鋼鐵生產過程中的高酸性廢物、焚燒爐洗滌器水、垃圾滲濾液、鹽酸、硝酸、熱酸,農用化學品、屠宰場垃圾、電池固體廢物、金屬電鍍廢物、自助洗衣店廢物、三氯乙烯污泥、酚醛垃圾、酸性工業廢物、有害油田廢物、除草劑廢物、雜酚油井廢物、來自從工業報廢發電機的廢液、有機溶劑、農藥、多氯聯苯、橙劑、二惡英、苯、氰化物、甲苯、鉛、鋇、丙酮、二甲苯、焦散線、有害溶劑、腐蝕性化學廢酸，以及每天高達二十億加侖的壓裂廢水。

　　以上的許多化合物和材料都是致癌的，有些僅僅通過觸摸就能讓你生病，你的咖啡杯絕對不想粘上它們。1984年的《資源保護與恢復法案》等善意的法律使得工業更難處理垃圾填埋場中的危險廢物，而在河流中傾倒垃圾是非法的，為此注入井的油然而生並不令人感到意外。

　　美國環保署在注入井培訓文件中稱：「注入到地下是美國處理液體廢物的主要手段之一。」美國健康、環境與司法中心在報告的第14至22頁列出了部分地區名稱，該機構認為這些地方的注入井「安全且不昂貴」。此外，海洋中也有注入井。

　　但是在俄亥俄州發生的事情有些特殊，該地區正處於能源熱潮之中。在西維吉尼亞州西部和北部、俄亥俄州東部、紐約州西南部以及馬里蘭州的大部分地區地表之下，是一層有著3.89億年歷史的灰黑色岩石，它被稱為馬塞勒斯頁岩（Marcellus Shale），形成於該地區靠近赤道、並被內陸海淹沒的時候。

　　賓夕法尼亞州立大學地質學家特里·英格爾德（Terry Engelder）說，這裡蘊含著龐大的財富。他的研究幫助向世界展示了馬塞勒斯的財富，即225萬億立方英尺可供開採的天然氣。僅馬塞勒斯的天然氣就可以滿足美國需求達十年之久。它的下面身處是另一個富含天然氣的頁岩層，叫做Utica。

　　要得到這種氣體需要使用水力壓裂法。這種方法通常是將400萬到500萬加侖含化學物質的水和沙子在高壓條件下泵入地下，以裂解頁岩中的天然氣，並將其輸送到地表。後來出現的液體被稱為迴流，或者是水力壓裂廢水，必須加以處理。儘管石油行業可能吹噓要重新利用廢水來壓裂新井，但最終在油井被壓裂後上升到表面的液態廢水必須在某處存放，而這些地方通常是注入井中。

　　由於西維吉尼亞州和賓夕法尼亞州的環境法律比較嚴格，且在那裡注入的地質條件並不理想，為此大部分的水力壓裂廢水最終都存在俄亥俄州。問問住在注入井旁的人們，比如加曼和菲麗絲，她們會告訴你，在他們小鎮上行駛的污水罐車，車牌通常是賓夕法尼亞州或西弗吉尼亞州的。儘管俄亥俄州自然資源部（ODNR）在接受這份禮物時獲得了慷慨的補償，即該州每向地下注入一桶來自外州的壓裂廢水，該機構就會得到20美分補償，然而這筆錢甚至連買一包口香糖都不夠。

　　令人驚訝的是，ODNR並沒有實時記錄儲罐車運送水力壓裂廢水的來源，也沒有在卡車將廢水泵入地下之前，對卡車中的東西進行採樣。米爾斯解釋說:「他們把垃圾注入井中，不知道裡面有什麼，也不知道它來自哪裡來。人們說ODNR能保護公民的健康和安全，但我要說：『很遺憾，請告訴我誰在ODNR有健康和安全簡歷。』那裡有毒理學家嗎?那裡有醫生嗎?不!它甚至沒有被考慮這些安排。」

　　2012年發表在科學期刊《風險分析》(Risk Analysis)上的一篇論文，分析了使用水力壓裂法開採馬塞勒斯頁岩所涉及的整個操作過程，發現最大的污染潛力在於廢水注入地下過程的多個步驟。論文中引用了儲罐車溢出、井套管泄漏、地下泄漏以及鑽井現場排放等問題。

　　另一項於2016年發表在《環境科學與技術》(Environmental Science & Technology)上的研究，由美國地質勘探局(USGS)的科學家共同撰寫，它研究了西弗吉尼亞州的一處注入井現場，並且確定了一件事：「這個處置設施正在影響流經該地區的河流。」類似的研究發現了內分泌干擾化學物質（可降低精子數量、導致不孕不育），並稱在注入井和下游地區污染「顯著增加」。

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　2015年，俄亥俄州維也納的一口注入井（不是加曼家附近的那口）向濕地中泄漏了數千加侖被稱為「注氣」的石油衍生品，並隱瞞了泄露報告。附近有池塘的居民報告說，他們看到「橙色的泥」，還有幾十條死魚、麝鼠和烏龜等。在此1年前，Youngstown Ohio公司的老版本尼迪克特·盧波(Benedict Lupo)曾指示員工將2萬加侖的水力壓裂廢水排入下水道，並將其排入當地的一條河流中。盧波因此被判28個月監禁。而這種故意排放發生在33個不同的場合。

　　

　　圖4：在俄亥俄州揚斯敦，科學家們將2011年4級地震與注入井聯繫起來

　　2年前，在俄亥俄州的Barnesville鎮，一輛裝滿水力壓裂廢水的儲罐車在附近的水庫上游翻倒，大約4300加侖廢水流入鎮上的主要飲用水源。毫不奇怪，這類事件會讓當地居民感到膽戰心驚。

　　Tupper Plains Chester Water District總經理唐納德·普勒（Donald Poole）曾於2015年6月寫給ODNR主任詹姆斯·澤赫靈格（James Zehringer）的信中寫道：「我正在寫關於注入井和鹽水處理的問題，這些問題現在越來越接近居民住宅。這些廢水中含有上百種化學物質，其中許多都有毒或有害健康。我們認為自，我們和所有公眾有權知道注入材料是什麼。」

　　此外，當地相關機構也對注入井的科學思路提出了質疑。信中寫道:「有很多人說，這種材料永遠不會回到地面，而且在注入之後，再也不會回到我們的蓄水層中。可是，我們發現這種說法有些缺陷。」

　　ODNR還沒有回答以下三個問題：

　　1.從地質學、水文或其他科學方面來看，ODNR如何知道注入到俄亥俄地下廢物液體將會留在注入目標區域內？

　　2.通過俄亥俄州注入井注入地下的液體是否會永遠停留在目標區域內？或者在某些情況下，ODNR預計這些液體會泄漏或從其目標區域溢出嗎？如果這種情況發生，ODNR預期液體何時會滲出，在10000年後?100000年後?亦或是100萬年後?

　　3.ODNR或注入井操作人員有什麼方法來跟蹤液體在地下的運動和最終位置？

　　楊斯敦州立大學地質學家雷蒙德·拜爾斯多弗（Raymond Beiersdorfer）提供了幾種方法，可以應對有毒廢水從目標區域滲出。

　　注入井的下半部分是由水泥砌成的，這些水泥會隨著時間推移而自然裂開，甚至崩塌。有些注入井已經使用了幾十年，因此不僅有毒廢物可能泄漏到其他地層中，用來填井的水泥帽最終也會失效，是廢水通過水泥帽湧出「永恆之家」。更何況，許多注入井都沒有水泥帽。就像拜爾斯多弗所指出的那樣，在俄亥俄州有大約50萬口活躍或廢棄的石油和天然氣井。他說，對於那些被注入到岩層中的廢物，只需要到達廢棄的油井，就能通過它重新回到污染地下水和地表水的位置。這種情況曾在西弗吉尼亞州真的發生過。

　　拜爾斯多弗還稱：「地面上的地質裂縫也會導致廢物重新湧出，導致地震發生。」自2011年以來，俄亥俄州的10個不同地區發生了至少1157次地震。拜爾斯多弗解釋稱：「所有地震都是人為引發的，因為使用水力壓裂法或液體壓裂法開採頁岩氣。」

　　美國地質調查局(USGS)已將阿肯色州、堪薩斯州和俄克拉何馬州的地震與注入井聯繫起來。在深井注入技術出現之前，這些州很少經歷過3級以上的地震，但僅2016年就記錄了623次地震。2011年12月31日，北星一號注入井引發了里氏4級地震，揚斯敦的居民有震感。

　　

　　圖5：Torch CAN DO聯合創始人費利西婭·梅特勒(Felicia Mettler)與丈夫和2個女兒

　　當被問及注入井工業的簡單操作程序時，來自俄亥俄州Coolville的環保人士、Torch CAN DO聯合創始人費利西婭·梅特勒(Felicia Mettler)說:「我有些無法分享的信息。但我可以告訴你：這個行業對所有工人說的都是謊言，他們被告知注入地下的只是鹽水。然而，有些人生病了，甚至患上癌症，工人們受到了欺騙。」

　　梅特勒還透露了上次總統選舉時美國各地的情況，俄亥俄州陷入了經濟衰退。她說：「我們沒有任何工作，我把這歸咎於我們的立法者，因為這是他們允許創造的工作，我的意思是找個更好的工作。」

　　羅瑞·瓦格納（Lorry Wagner）相信他在創造工作。他是伊利湖能源開發公司（LEEDCo）的工程師兼總裁，該公司正計劃在伊利湖(Lake Erie)的克利夫蘭(Cleveland)附近建造小型風力發電場。瓦格納說:「我們有很好的海運行業，大型造船廠，鋼鐵供應，重型製造，以及合格的勞動力。」

　　伊利湖的海岸線接近500公里長，那裡有豐富的風力資源，周圍都是能源需求很大的城鎮。瓦格納稱：「俄亥俄州和五大湖真的是建立海上風力發電站的理想之地。」如果該產業能在俄亥俄州成功，可以提供8000個州內就業機會。但瓦格納的風力渦輪機尚未建成，而且俄亥俄州也沒有風力發電，相反那裡向地下深處注入有毒廢料的熱潮正在興起。

　　瓦格納說:「在俄亥俄州，眾議院和參議院唯一關注的事情就是與石油和天然氣有關的問題。但令人感到沮喪的是，僅僅擁有石油和天然氣資源，並不意味著你不應該去追求風力資源。在歐洲，海上風力發電已經成為每年收入160億美元的產業，並創造了超過10萬個工作崗位。現在，美國俄亥俄州正處於成為新興產業的理想位置，問題很簡單，俄亥俄州想成為領導者嗎?」