煤层气对环境的影响

有毒有害物质的迁移与聚集
• 在钻进和压裂过程中，要使用钻井液和压裂液， 钻井液中要加KCl、乳化剂、柴油、极压润滑剂、 防卡液、降滤失剂等试剂。这些添加剂中有毒有 害的KCl、碱、木质素铁铬盐、重晶石、柴油等以 及微量的Hg、Cd、Pb、Zn、As等多种污染物质， 与地下水作用，并随之迁移形成污染羽，有水力 联系的煤层气井污染羽相互叠加，形成大面积的 污染，兼有不断扩大的趋势。而在后期排采过程 中，残存在地层或煤层中的钻井液和压裂液，随 煤层产出水一起排出，回注于地层中，对地下水 造成污染。
对水文系统的破坏
• 在煤层气的开采过程中，为了使煤层中所吸附储集的甲烷 气体释放出来，需要降低煤层的静压，为此需采取排水降 压措施，将大量煤矿中的地下水排出地表。过分排采地下 水形成地下水漏斗区，造成地面的沉降，对地表环境造成 破坏，影响地表植物的生长发育，破坏生态系统。并会形 成区域地下水位以及地表、湖水位的下降，打破地下水系 统平衡条件。煤层气井采出水具有高的矿化度和盐度，并 且含有大量煤粉，氯离子浓度也因矿区的不同而有所不同， 将这些水排入地下，会造成土壤盐碱度升高，农作物减产， 它与浅层地下水混合后发生复杂的化学作用，形成新的杂 质沉淀，使浅层地下水水质类型发生变化，浪费地下水资 源。
小结
• 煤层气产业是新兴的能源产业，具有广阔的发展 潜力。煤层气的开发利用除了降低温室效应外， 也引发很多的环境问题，必须妥善解决，否则环 保问题就可能成为煤层气产业发展的瓶颈。政府 在出台相应的优惠政策，积极鼓励煤层气的勘探 开发的同时，还要及时制定环保方面的法律、法 规，规范煤层气开发领域的企业行为。只有企业 和政府进行良性互动、积极合作、共同解决问题， 才能真正的实现煤层气产业的可持续发展。
• 以单位分子数而言,甲烷的温室效应要比二氧化碳 大上25倍。这是因为大气中已经具有相当多的二 氧化碳，以至于许多波段的辐射早已被吸收殆尽 了；因此大部分新增的二氧化碳只能在原有吸收 波段的边缘发挥其吸收效应。相反地，一些数量 较少的温室气体(包括甲烷在内)，所吸收的是那 些尚未被有效拦截的波段，所以每多一个分子都 会提供新的吸收能力。煤层气作为仅次于CO2居 第二位的产生温室效应的气体，受到人们的关注， 对其勘探开发及有效的利用以减少甲烷排空量， 对降低温室效应意义重大。
煤层气中气体杂质的富集与分布
• 煤层气在应用前，通常需要一个完整的设 施对气体进行提纯，可使用溶剂吸收法进 行脱除，以满足管输天然气的要求。通过 吸附剂去除煤层气中的杂质气体后，吸附 剂残渣的丢置和废液的排放，使有毒有害 气体在个别区域富集，暴露在空气中蒸发， 污染环境。没有除净的杂质气体，随煤层 气一起燃烧，生成NO、SO2、CO等有害 气体，造成大气污染，破坏臭氧层，形成 酸雨、酸雾。
煤层气是一种洁净燃料
• 煤层气作为一种廉价、洁净、高效的新型 能源，其开发利用可以弥补常规天然气和 燃油的不足，可以替代部分的燃煤。经专 家测评750m3煤层气，即可顶替1t标准煤。 采用煤层气来代替一部分煤做燃料，排入 大气的污染物将大大减小，开发和利用煤 层气对大气环境的影响利大于弊。
煤层气开发的负面效应
煤层气对环境的影响
梁捷
简介
• 煤层气是煤层中自生自储的一种非常规天 然气，它的主要成分是甲烷，是一种蕴藏 量非常大的新兴潜在能源，煤层气储量约 占世界天然气总储量的30%以上。在煤层 气的勘探、开发和利用过程中，必然会对 环境产生一定的影响，有人们所熟知的降 低温室效应，同时也有一些负面的影响。
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降低温室效应
• • • • • 煤层中杂质气体的聚集与分布 对水文系统的破坏 回注水与地层的水岩作用 煤层气中气体杂质的富集与分布 废弃液体中有毒有害物质的迁移与聚集
煤层中杂质气体的聚集与分布
• 煤层中的气体，绝大部分是以吸附态吸附 在煤的表面、孔隙和裂隙系统中。在煤层 气开采的降压解吸过程中，甲烷和N2先解 吸出来，而其他气体如CO2、H2S等相对 富集在煤层中，也有利用这一性质向煤层 中注入CO2以提高煤层气的采收率的，致 使煤层中的CO2含量增加，形成煤储层的 高CO2区和高H2S区。在后期的煤层开采 过程中，这些杂质气体从工作面和围岩中 涌出，从矿井的通风系统排出，污染大气。
回注水与地层的水岩作用
• 回注的采出水与地层岩石发生上述水解、溶解、 溶蚀和碳酸化等化学反应，使原有矿物分解并生 成一些新的次生矿物，而这些新的次生矿物常常 具有高度的分散性，这种作用使得岩体强度逐渐 降低，抗破坏的能力减弱。受水化学作用影响， 易溶矿物则容易随水流失，而难溶的矿物则残留 在原地，结果必然导致岩体中的孔隙、裂隙增大， 而裂隙的聚集、扩展又为水化学作用和渗透提供 了更有利的条件。回注水在地层渗流的过程中， 也会沿断层面运移，在水的润滑作用下，原来潜 在的断层重新活动，造成地面的塌陷或山体的滑 坡。