金彪等-ESPI:頁(yè)巖氣開(kāi)采場(chǎng)地的化學(xué)污染防控
向綠色低碳轉(zhuǎn)型是全球能源行業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì),頁(yè)巖油氣是保障我國(guó)能源安全,實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”的重要過(guò)渡資源。水平鉆井和水力壓裂技術(shù)是頁(yè)巖油氣開(kāi)發(fā)的核心技術(shù),其中水力壓裂作業(yè)耗水量大,數(shù)以千計(jì)化學(xué)品被注入地層,最終返排產(chǎn)生廢水回流地表。近年來(lái),油氣開(kāi)發(fā)區(qū)域水資源保護(hù)是學(xué)界關(guān)注和爭(zhēng)議的熱點(diǎn)。同時(shí),頁(yè)巖油氣開(kāi)發(fā)場(chǎng)地的化學(xué)污染防控是實(shí)現(xiàn)減污降碳的有效途徑之一,是實(shí)現(xiàn)綠色開(kāi)發(fā)的重要工作內(nèi)容,意義重大。
圍繞上述問(wèn)題筆者總結(jié)了近三年的重要文獻(xiàn),從化學(xué)指紋、地下衰減、廢水處理等方面詳細(xì)論述了水力壓裂化學(xué)品的地下過(guò)程和風(fēng)險(xiǎn),強(qiáng)調(diào)了持久、遷移性毒害化學(xué)污染物(persistent, mobile and toxic substances, 簡(jiǎn)稱PMTs)可能對(duì)地下水環(huán)境構(gòu)成危害。綜合上述信息,筆者提出應(yīng)采取基于風(fēng)險(xiǎn)的化學(xué)品環(huán)境管理策略,首要任務(wù)是甄別、篩選優(yōu)先控制毒害化學(xué)污染物。同時(shí),化學(xué)污染源頭防控、場(chǎng)地污染預(yù)警和污水處理應(yīng)做到有的放矢,重點(diǎn)針對(duì)容易在土壤和地下水中擴(kuò)散遷移的毒害化學(xué)污染物(即PMTs)。

圖1. 水力壓裂過(guò)程示意圖以及化學(xué)污染的可能途徑
這項(xiàng)成果近期發(fā)表在Environmental Science:Processes and Impacts (ESPI) 期刊。參與此項(xiàng)研究的人員包括:韓民(博士研究生)、黃晨(碩士研究生)、金彪、張干研究員、挪威巖土研究所(NGI)的Hans Peter Arp 教授。相關(guān)工作獲國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“頁(yè)巖氣開(kāi)采場(chǎng)地特征污染物篩查與污染防控”資助。

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