廢水處理或引發美國中部大量地震
兩項新研究提供了迄今為止最有力的證據，表明石油和天然氣公司由于將廢水注入地下水井而在美國中部地區造成了一連串地震。
一項發表在《科學》雜志的研究發現，在距離這些地下水井15公里的范圍內發生了大量地震；而另一項發表在《科學進展》上的研究則證實，在俄克拉何馬州發生的大多數地震都與用來處理大量鹽水的地下水井有關。
這兩項發現均朝著解釋為何美國中部地震頻率飆升邁出了重要一步。在上世紀70年代，該地區每年發生的3級或更大規模地震不超過30次。然而從2009年開始，這一地區的地震頻率開始迅速增加，在2014年甚至發生了650多次地震。
在那些受到影響的州，包括俄克拉何馬州、得克薩斯州、阿肯色州和俄亥俄州，政府官員一直在爭論是否應加強對這些地下水井的管理。今年3月，阿肯色州開始要求石油和天然氣公司在與俄克拉何馬州接壤的兩個縣大幅減少其廢水注入量。
《科學》的論文通過最精確的統計分析將地震與注水井聯系起來。之前的研究曾對單一地震或一小組地震進行了分析。主持該項研究的博爾德市科羅拉多大學研究生Matthew Weingarten表示：“人們往往著眼于較小的圖畫而沒有看到全局。”
為了獲得更寬闊的視野，他與同事建立了一個由遍及美國中部及東部地區的18700多個注水井組成的數據庫，并將它們與1973年至2014年發生在該地區的7175次地震數據進行了比較。如果一次地震發生在距離一口注水井15公里的范圍之內，研究人員便會認為這次地震與這口井有關。
分析表明，在2000年之前，大約1/5的地震被認為與注水井有關。而到了2014年，這一比例上升至87%。
Weingarten表示：“不僅僅是發生了更多的地震，而且在注水井周圍會優先發生地震。”并且這些水井被注入的水量越大——尤其是那些每月超過30萬桶的——就越有可能發生一次地震。
而第二篇論文則著眼于美國中部的地震熱點地區——俄克拉何馬州，在過去6年中，這一地區超過70%的地震都發生在該州境內。主持該項研究的加利福尼亞州斯坦福大學研究生Rall Walsh表示：“俄克拉何馬州的地震規模比美國其他地區大了一個數量級。”
俄克拉何馬州在2008年之前每10年只發生一兩次中小規模地震，但近幾年中小規模地震急劇增多，僅2014年就發生了24次。大部分地震由于規模太小而無法被察覺，但有一些則足以毀壞房屋和建筑。2011年發生在該州布拉格市的一場5.6級地震便毀壞了一座大學建筑，地質學家表示，未來很可能發生更大并且更具破壞性的地震。
Walsh與導師、地球物理學家Mark Zoback發現，該州近年來地震最多的3個地區都是隨著油氣作業廢水處理增多而頻發地震的，而廢水處理相對較少的地區則沒有出現地震次數增加的現象。
他們還發現，廢水的主要來源是自然界中與地下石油和天然氣資源共存的含鹽水。開采公司把這種所謂“產出水”從萃取的油氣中分離出來，通常又通過注水深井將其回注到地表以下7000英尺（約合2133米）深的阿巴克爾沉積層。
在上述3個地區，廢水回注高峰與地震發生時間之間存在延遲，注水井與震中之間也相隔很遠，這些差異一度使研究人員感到困惑。對此，斯坦福大學研究人員解釋說，阿巴克爾沉積層位于該州地震斷層的上面，廢水回注增加了阿巴克爾沉積層的孔隙壓力，壓力在沉積層擴散，可能影響到遠處的斷層，這就造成時間上的延遲。隨著向上述3個地區阿巴克爾沉積層回注的廢水增多，斷層所受的流體壓力劇增，這加速了斷層活動引發地震的過程。
新的研究將有助于鉆井工人減少發生地震的風險——如果他們能夠注意到有多少廢水被注入到該州地下的哪一個部分。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
