СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ МЕСТ ДОБЫЧИ СЛАНЦЕВОГО ГАЗА В США

Среди социально-экологических рисков, возникающих при добыче сланцевого газа, мной были выбраны риски, степень проявления которых сильнее прочих зависит от территории. Для их анализа выбраны 3 индикатора-показателя.

1.  Влияние на здоровье человека – плотность населения

Была использована карта плотности населения США по графствам и карта месторождений сланцевого газа США (по данным EIA) [1]. Если учитывать только этот показатель, оптимальными районами для добычи сланцевого газа являются территории макрорегионов Запад, западные территории Среднего Запада и Юга, как самые малонаселенные.

2.  Малые сейсмические активности - Пиковое ускорение грунта

PGA (peak ground acceleration) – максимальное ускорение колебаний грунта в пункте наблюдения в горизонтальной плоскости. PGA обычно выражается в долях g (или в м/с²), где g - ускорение свободного падения.

Два параметра - пиковое ускорение (Peak Ground Acceleration) и скорость частиц грунта (Peak Ground Velocity) являются основными при анализе сейсмических явлений. Для умеренных землетрясений, PGA является лучшей детерминантой ущерба; в случае сильных землетрясений, повреждение чаще коррелирует с PGV [2]. Так как в данной работе рассматривается только малая сейсмическая активность, PGA является более приемлемым показателем.

При анализе данного показателя использовались картографические материалы USGS [3]. Если учитывать только этот показатель, наименее опасными районами добычи сланцевого газа являются запад Юга США и Средний Запад.

3.  Использование воды - Водный стресс

В связи с крайней неравномерностью распределения водных ресурсов в мире и столь же неравномерным развитием экономики значительная часть стран мира испытывает недостаток воды. В соответствии с Всемирной программой оценки воды (WWAP), водный стресс определяется как ситуация нехватки воды удовлетворительного качества и количества для обеспечения нужд людей и окружающей среды.

Водный стресс возникает из-за нарушения баланса между водопользованием и водными ресурсами. Показатель водного стресса на использованной для анализа карте (по данным World Resources Institute) измеряет долю водозабора относительно к общему объему возобновляемых водных ресурсов (Водозабор: объем пресной воды, взятой с поверхности или ресурсов подземных вод) [4]. Если это отношение менее 10%, то водного стресса нет, если от 10 до 20%, то существует слабая нехватка воды, если 20-40% - то умеренная, превышение 40% означает высокий уровень нехватки воды (водный стресс) [5].

Водный стресс, как правило, выше в регионах с высокой плотностью населения или интенсивным развитием сельского хозяйства. Водный стресс может быть низким даже в засушливых регионах, таких как Северная Дакота, где низкая плотность населения и не водоемкое сельское хозяйство не приводят к высокой потребности в воде. Гидравлический разрыв пласта в основном производится в регионах, уже испытывающих высокую конкуренцию за воду. Ситуация усугубляется ожидаемым ростом населения во многих регионах, где добывается сланцевый газ.

Если анализировать только водный стресс, то наилучшими местами для добычи сланцевого газа являются северо-запад Среднего Запада и северо-восток Запада (Баккен, Гэммон) и центральная часть Юга.

На основе совмещения вышеперечисленных социально-экологических факторов и фактора размещения основных мест добычи сланцевого газа был проведен риск-анализ, на основе которого каждому разрабатываемому месторождению был присвоен индекс социально-экологического риска. В таблице 1 приведен алгоритм присвоения баллов пропорционально степени проявления рисков на территориях месторождений.

Таблица 1.

Алгоритм присвоения баллов

По приведенному алгоритму для каждого района рассчитывался общий балл, характеризующий территорию месторождения с точки зрения выраженности проявления одного из вышеперечисленных рисков. Чем выше общий балл, тем значительнее опасность реализации социально-экологических рисков в районе.

Таким образом, в виде балльной оценки выполнена сравнительная характеристика месторождений по следующим рискам: влияние на здоровье человека, малые сейсмические активности, использование воды.

С учетом указанных составляющих каждому месторождению сланцевого газа в США был присвоен индекс социально-экологического риска, который представляет собой округленное среднее арифметическое от суммы баллов всех показателей (таблица 2). Чем выше значение индекса месторождения, тем значительнее потенциальная опасность реализации экологических рисков антропогенного происхождения.

Таблица 2.

Риск-анализ

Прописными буквами обозначены ключевые месторождения, из которых на данный момент ведется основная добыча сланцевого газа. При разработке наиболее перспективных месторождений Марцелл и Игл Форд следует обратить внимание на достаточно высокие баллы, связанные с водным стрессом (3,7 и 4 соответственно).

Месторождения с наименьшим индексом – Баккен и Гэммон (2,2 и 1,7 соответственно), расположенные на северо-западе Среднего Запада и северо-востоке Запада США. Также можно вывести следующие закономерности:

·     Для регионов Запада характерны низкие значения баллов по плотности населения, средние – по PGA и высокие – по водному стрессу (кроме северо-востока).

·     Для регионов Нового Юга характерны невысокие значения пикового ускорения грунта, средние и ниже среднего – по плотности населения. Однако водный стресс там достаточно высок.

·     Для регионов Глубокого Юга характерны низкие значения водного стресса, средние – плотности населения. На севере макрорегиона среднее значение PGA, на юге – низкое.

·     Для регионов Среднего Запада характерны низкие значения пикового ускорения грунта (кроме Нью-Олбани), средние – плотности населения. Водный стресс выше среднего на северо-востоке (Антрим) и юго-западе (Ниобрара) макрорайона.

·     Для регионов Северо-Востока характерны средние значения плотности населения и PGA и выше среднего – водного стресса.

При эксплуатации месторождений следует особенно обращать внимание на те риски, у которых высокое количество баллов.