应力断裂：产出水的再利用压力

根据美国能源信息管理局的报告，天然气产量创历史新高。不幸的是，这导致了大量的含盐废水，即盐水或产出水。水力压裂行业通过增加水平井的大小提高了效率，但这意味着更多的水用于压裂岩石。平均而言，该过程每口井消耗约4500万升水，其中大部分水是从地下释放出来的，其化学成分截然不同。通常还会发现底层岩石沉积物溶解到水中，还会发现放射性物质以及在水力压裂过程中添加的化学物质。

据估计，每年开采出34,000亿升的产水，美国环保局预测，随着天然气产量的增加，这一数字将继续增加。目前禁止将产出的水排放到地表水和处理厂，但是有一个例外：如果水质对农业或野生动物来说是可以接受的，并且特别注重两者的计划，水力压裂公司可以将产出的水排放到经线98度以西。问题是，没有人真正知道 “可接受” 到底意味着什么。

通常通过将产出的水注入地下深井来处置，但并非美国所有地区都拥有允许使用的地质条件，对地震活动的严重担忧促使该行业争先恐后地寻找新的解决方案。生产的水越来越多地被重复利用，特别是在水盐含量较低且适合农作物灌溉或牲畜的情况下。但是，美国环保局正在考虑为水力压裂行业提供更多排放和管理产水的选择。尽管如此，缺乏有关其化学成分的数据仍然存在重大担忧。研究表明，发现的最常见元素包括钠、镁、钙、锶和钡，以及锰、铁、铝、砷和硒。不幸的是，由于浓度不同，预测每种物质中有多少存在很困难。

我们所知道的是，产出的水是高度含盐的。产出水中的总溶解固体（TDS）主要是裂隙岩溶解产生的无机盐。放射性核素226Ra和228Ram也非常普遍，它们的综合镭浓度与TDS的浓度相关。随着时间的推移，这些浓度会降低，但这可能需要很多年。反渗透等膜处理可以非常有效地去除盐分和放射性物质，但是研究人员和天然气公司仍在继续寻找使用产出水的新颖和创造性的方法。

潜在的有益用途可能包括消防、抑尘、保护环境和美学价值，但每种用途都取决于联邦和州的司法管辖权以及每个案例的情况。到目前为止，再利用所产水的最常见应用是注入产油地层以提高石油产量。所有生产的水中约有45％用于此目的，但其他应用仍在浮出水面。经过处理的煤层气井产生的水用于恢复过度放牧的牧场。科罗拉多州经过处理的产水正用于含水层储存和恢复项目。一些州甚至允许市政当局在道路上散布一些盐分含量更高的水，以控制冬季的冰。

尽管产水的新用途不断产生，最终可能被证明具有强大的经济价值，但复杂的水权法律法规凸显了责任，并且在全国范围内继续存在差异。

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