
【编者按】美国宾夕法尼亚州的地下正暗藏生态危机!最新研究揭露,数十万口被遗忘的废弃油气井正在持续泄漏甲烷与重金属,如同埋藏在地下的"化学定时炸弹"。这些百年前草率封井的设施,用树桩石块充当井塞,如今随着岁月侵蚀正将砷、铁等有毒物质渗入地下水层。更令人心惊的是,部分区域饮用水砷含量已超标6倍,而全美类似废弃井竟高达300万口!当鹿群舔舐着含盐渗水,当居民水井悄然混入可燃气体,这场跨越世纪的工业遗产正在对生态系统发起无声攻击。虽然美国政府已拨款47亿美元治理,但面对井喷式增长的废弃井,这场地下水保卫战才刚刚打响——
数十万口老旧油气井遍布宾夕法尼亚州,其中部分油井可能正在向大气和地下水泄漏有害化学物质。
宾夕法尼亚州立大学地球化学家领导的团队发出警告,他们对阿勒格尼国家森林及周边18口废弃油井进行调查,发现这些油井因未封井、暴露在空气中受侵蚀并逐渐破损,正在造成环境危害。
"我们发现废弃油气井正在将甲烷泄漏到地下水中,对水质造成危害性改变,"该研究作者、明尼苏达大学的塞缪尔·沙欣告诉《新闻周刊》。他曾在宾夕法尼亚州立大学获得地球科学博士学位。
研究人员还发现部分地点的地下水显示出高浓度的溶解铁和砷。研究团队指出,甲烷——这种比二氧化碳吸热能力更强的温室气体——与井筒附近的岩石相互作用,将金属释放到地下水中。
他们的发现揭示了全美范围内更严峻的问题。
"这些油井被视为废弃或无主井(我们甚至不清楚最初是谁钻的井)。其中多数油井钻探于100多年前,当时关于油气井停产后如何处理的法律法规非常宽松,"沙欣解释道。
"当时人们经常只用树桩或石块封井,而现代封井作业会使用混凝土。这些油气井大多建于环保意识薄弱的年代,因此与现代油气井相比,防止井体破损泄漏的防护措施更为欠缺。"
联合研究团队在对每个地点进行1-7次实地考察期间,收集并分析了井筒附近、溪流和地下含水层的36份水样。
他们发现部分取样点富含甲烷氧化菌——能消耗甲烷的微生物,而其他地点则富含产生甲烷的产甲烷菌。
甲烷氧化菌较多的区域,地下水中溶解金属含量也较高。研究团队表示,六分之一样本的砷含量超过美国环保署饮用水标准,超半数样本的铁含量超标。
"我们早已知道这些油井会在地面破损,向大气泄漏甲烷(主要温室气体)加剧气候变化。我们的研究证明,地下破损的老旧油气井还会威胁地下水水质,特别是将甲烷泄漏到地下水而非空气中,"沙欣指出。
"这类废弃油气井数量极其庞大——宾州约有30万口,全美达300万口,全球更有数百万口。并非所有油井都会向大气或地下水泄漏,但庞大基数使得严密监控难以为继。"
"例如在得克萨斯州,这些油井正逐渐成为严峻问题。"
这对环境、动物和人类健康构成威胁。"如果居民从地下水井取水(我们研究区域附近的农村非常普遍),这些泄漏的油气井可能污染饮用水井水质,"沙欣解释道。
"甲烷虽无毒,但在地下水中大量积聚时极易燃并引发爆炸。我们的研究表明主要风险在于砷污染,这是油气井泄漏的甲烷与含水层岩石及微生物相互作用所致。"
"这些油气井还可能使地下水反渗至地表,进而污染溪流。"
研究团队甚至在这些老井附近的泥地上发现了鹿蹄印,因为它们喜欢饮用渗出的含盐废水。
沙欣表示美国政府已在《2021年基础设施投资与就业法案》中拨款47亿美元用于封填无主油气井,助力各州机构每年封填更多老旧油井。
但他补充道:"油气钻探越多,遗留的废井就越多。必须重视停产后的封井规范,才能保护空气和水资源。美国现代油气运营商在停产后应能规范封井,但全球标准未必统一。"
"当前封井资金有限,政府机构需权衡封井优先级。关于这些老旧油气井对地下水影响的认知尚不充分,希望我们的研究能帮助政府机构与民众全面评估其环境与健康风险。"
如果您有科学线索或对这些油井存在疑问,欢迎通过science@newsweek.com联系我们。
参考文献
Shaheen, S. W., Lloyd, M. K., Roden, E. E., & Brantley, S. L. (2025). Anaerobic oxidation of methane from abandoned oil and gas wells leaking into aquifers. Geochimica et Cosmochimica Acta, 408, 269–282. http://www.wanzc.com/zb_users/upload/2025/11/p143n1ivzfr.>




