在过去十年中，随着非常规石油和天然气开采业务在美国各地的扩大，水力压裂对健康和环境的有害影响日益明显，并得到了越来越多的科学研究和报告的支持。尽管关于确切的接触途径仍存在一些不确定性，但与水力压裂相关的问题显然会对公众健康和周围环境产生负面影响。
健康的影响
在美国，让石油和天然气公司为非常规石油和天然气开发(UOGD)或“水力压裂法”对环境健康的影响负责一直具有挑战性，因为现行法规不要求钻井运营商准确披露使用的化学物质。然而，许多用于水力压裂的化学物质已经被确认，并会对健康造成严重影响。主要已知的化合物包括BTEX化学品(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)和相关污染物，如对流层臭氧和硫化氢。已知BTEX化学物质会导致人类癌症，并可能导致其他严重的健康问题，包括神经、呼吸和免疫系统损伤。虽然其中一些BTEX化学物质可能自然存在于地下水中，但在压裂过程中使用的这些化学物质的泄漏和运输可能是地下水污染的主要来源。
暴露在水力压裂活动造成的污染中可能会导致许多短期和长期的负面健康影响。据报道，短期接触这些污染物对健康的影响包括头痛、咳嗽、恶心、流鼻血、皮肤和眼睛刺激、头晕和呼吸短促。最近的研究还发现，居住在水力压裂地点附近的孕妇与低出生体重和心脏缺陷之间存在联系。此外，最近研究在德克萨斯州鹰福特农村地区进行的一项研究发现，居住在水力压裂作业5公里(约3英里)内的孕妇，经常进行“燃除”或燃烧多余的天然气，早产的可能性比没有接触的孕妇高50%。
图1。非常规油气开发(UOGD)对健康的已知影响总结
暴露于放射性物质也是一个严重的问题。在水力压裂过程中，高压水和化学物质会使岩层破裂，除了石油和天然气外，自然产生的放射性元素，如镭也会从岩石中被提取出来。当石油和天然气从地下被提取出来时，放射性物质主要作为卤水的组成部分返回，这是提取过程的副产品。然后，盐水被拖到处理厂或注入井中，在那里通过射入地下进行处理。暴露于放射性物质会导致不良的健康影响，如恶心、头痛、皮肤刺激、疲劳和癌症。
伴随着水力压裂技术而来的还有施工、过度的卡车交通、噪音和光污染。这导致了心理健康影响的增加，包括压力、焦虑和抑郁，以及睡眠中断。
一个2020报告由宾夕法尼亚州总检察长发表的一份报告中包含了许多受水力压裂法影响的人的证词，以及大陪审团对页岩气开采中环境犯罪的调查结果。
我怎么暴露?
水力压裂中使用的有害物质可能通过多种途径暴露，包括呼吸受污染的空气，饮用、洗澡或用受污染的水做饭，或食用生长在受污染土壤中的食物。尤其容易受到水力压裂中使用的有害化学物质影响的人群包括儿童、孕妇、老年人和那些已经存在健康问题的人。
关于科学确定性的考虑
虽然很明显，水力压裂会对我们的健康产生不利影响，但关于确切的暴露途径以及水力压裂与某些健康影响的关联程度，仍存在一些不确定性。一个纲要2019年发表的一份报告回顾了1500多项关于水力压裂风险的科学研究和报告，其中90%发现了危害的证据。尽管在水力压裂严重的地区有各种各样的疑似儿童癌症聚集的报告，但关于水力压裂和癌症之间相关性的纵向科学研究很少。主要原因是，从最初接触致癌物质到癌症诊断之间的时间可能需要几十年。由于Marcellus页岩地区的水力压裂是一个相对较新的发展，这是健康科学家在未来几年应该关注的研究领域。虽然我们知道钻井作业会使用致癌化学物质，但还需要更多的研究来了解公众暴露在这种污染中的程度，以及与水力压裂相关的超额发病率的程度。
图2。FracTracker关于空气和水质问题的相册
环境影响
空气质量
水力压裂对当地空气质量造成了不利影响，特别是对那些居住在UOGD运营范围内3-5英里内的居民。在天然气的准备、钻探和生产过程中，卡车交通和重型机械排放的柴油会释放大量的毒素和颗粒物(PM)。这些小颗粒可以深入渗透到呼吸系统，增加哮喘发作和心肺疾病的风险。UOGD操作过程中释放的其他毒素包括硫化氢(H2S)，一种可能存在于石油和天然气地层中的有毒气体。硫化氢会对中枢神经系统造成广泛损害。BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯)化学物质和其他挥发性有机化合物(VOCs)也会在压裂作业过程中释放出来，已知会导致白血病;肝损伤;刺激眼睛、鼻子和喉咙;和头痛。虽然石油和天然气工人使用个人防护装备(PPE)来保护自己免受这些有害毒素的伤害，但周围社区的居民在没有防护的情况下暴露在这些危险的环境中。
UOGD对区域空气质量的担忧包括对流层臭氧，或“雾霾”。水力压裂所排放的挥发性有机化合物和其他化学物质会与阳光反应形成烟雾。虽然大气中的臭氧提供了宝贵的保护，免受太阳有害紫外线的伤害，但地面臭氧对人类健康有害。臭氧可引起一系列呼吸影响，如呼吸短促、肺功能下降、哮喘加重和慢性呼吸道疾病症状。
除了局部和区域影响外，水力压裂和UOGD还具有全球影响。随着卡车交通、建筑和高甲烷泄漏率的排放增加，水力压裂的排放将继续恶化气候变化危机。甲烷是一种强有力的温室气体86倍20年期间二氧化碳的全球变暖潜能值(GWP)(以体重为基准)。最近，水力压裂井的甲烷泄漏量比传统天然气井多40-60%研究表明排放量明显高于之前的估计。
不健康的空气质量也反映了石油和天然气工人的职业暴露压裂采砂．压裂砂或二氧化硅用于打开岩层中的裂缝，这样石油和天然气就可以在钻井过程中释放出来。二氧化硅粉尘的直径非常小，很容易被吸入，进入下呼吸道。二氧化硅被归类为人类肺癌致癌物，吸入时会导致呼吸短促、胸痛、呼吸衰竭和肺癌。
水的质量
许多州允许这种盐水在道路上重复使用，用于粉尘控制和除冰。各州的规定各不相同，但许多地区在重复使用前不需要任何程度的预处理。
水力压裂不仅会影响水质，还会耗尽可用淡水的数量。近年来，每口压裂井的用水量急剧增加，平均每口井消耗超过1430万加仑的水。有关增加压裂用水的更多信息，请单击在这里．
其他水污染途径的摘要可参阅《土方工程》第13页宾夕法尼亚州石油和天然气浪费报告(2019)。
土壤
除空气和水污染外，UOGD作业还会损害土壤质量。包括BTEX化学品在内的有害化学物质以及汞和铅等重金属已经污染了水力压裂作业附近的农业地区。食用生长在受污染土壤上的农产品，或食用食用受污染饲料的动物，都可能发生接触。这些污染物还会改变土壤的pH值和养分有效性，导致作物产量下降和经济损失。由于儿童经常进行手对嘴的行为，他们也面临着接触受污染土壤的高风险。最后，实践压裂采砂会使土地开垦几乎不可能，对景观造成无法弥补的破坏。
图3。托莱多炼油公司位于俄亥俄州托莱多的炼油厂，2019年7月。Ted Auch, vwin德赢appaiFracTracker联盟。
