1、問題的提出

　　據(jù)美國枟油氣雜志枠預(yù)測，世界石油產(chǎn)量到2015 ～ 2020 年將達(dá)到頂峰，此后便走“下坡路” ，這意味著石油供需矛盾日益突出。我國能源匱乏困境局面更加嚴(yán)峻，尤其是天然氣和石油，2011 年，我國55％ 的石油、30％ 的天然氣依靠進(jìn)口，對外依存度將逐年提高，這種局面已對國家安全造成威脅，更是經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的障礙。嚴(yán)峻現(xiàn)實迫使我國必須加快促進(jìn)非常規(guī)油氣資源也就是頁巖氣的有效開發(fā)，以緩解我國油氣資源短缺的局面。

　　頁巖氣是指賦存于暗色富有機質(zhì)和極低滲透率的泥頁巖、泥質(zhì)粉砂巖以及砂巖夾層系統(tǒng)中，在頁巖孔隙和天然裂縫中以游離方式存在，在干酪根和黏土顆粒表面上以吸附狀態(tài)存在，甚至在干酪根和瀝青質(zhì)中還可能以溶解狀態(tài)存在的天然氣，是自生自儲、連續(xù)聚集的非常規(guī)天然氣藏。頁巖氣作為儲量巨大、具備商業(yè)開采能力的非常規(guī)油氣資源之一已引起各國充分重視。

　　據(jù)國外權(quán)威機構(gòu)預(yù)測，全球非常規(guī)天然氣資源量近4000 × 10 12m3 ，約為常規(guī)天然氣資源量的8倍，其中頁巖氣約為456 × 10 12m3 ，美國是世界上頁巖氣開發(fā)最為成功的國家，2011 年，美國頁巖氣產(chǎn)量超過1800 × 10 8m3 。除北美的美國、加拿大以外，歐洲的德國、法國、波蘭等一些國家也積極地大力進(jìn)行頁巖氣的勘探開發(fā)工作。

　　我國具有與美國大致相同的頁巖氣資源前景和開發(fā)潛力。中美頁巖氣聚集的機理條件、地質(zhì)條件相似。我國主要盆地和地區(qū)的頁巖氣可采量大約為26 萬億m3 ，我國頁巖氣產(chǎn)量只需達(dá)到美國的1／3 ，就可以彌補目前國內(nèi)300 億m3 的天然氣供需缺口 。

　　面對如此巨大的頁巖氣資源，我國也制定了國家頁巖氣發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，以期在頁巖氣開發(fā)上獲得突破，在當(dāng)前頁巖氣開發(fā)受到政策鼓勵和企業(yè)熱捧的背后，隱藏著環(huán)保監(jiān)管法規(guī)空白的憂患。頁巖氣特殊的開發(fā)方式導(dǎo)致其開發(fā)過程中不確定因素多，環(huán)評難度比常規(guī)天然氣大，目前我國在該領(lǐng)域還是一片空白，亟須建立專門針對頁巖氣環(huán)保方面的法規(guī)。

　　2、頁巖氣開發(fā)所面臨的環(huán)境風(fēng)險

　　根據(jù)頁巖氣開發(fā)的上述機制作為指引，頁巖氣開發(fā)的前期應(yīng)充分識別開發(fā)的各種環(huán)保風(fēng)險，頁巖氣開發(fā)最主要存在污染大氣和對水方面的污染，具體污染形態(tài)及產(chǎn)生原因如表1 所示。

　　表1 　頁巖氣開發(fā)面臨的環(huán)境風(fēng)險

　　3、頁巖氣環(huán)保開發(fā)的評價指標(biāo)體系

　　頁巖氣環(huán)保開發(fā)評價的目的是實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在頁巖氣戰(zhàn)略實施過程中，充分考慮可能涉及的環(huán)境問題，應(yīng)當(dāng)盡可能選擇簡單、實用、經(jīng)過實踐檢驗可行的評價方法，評價結(jié)論應(yīng)具有可操作性。

　　本文將整個指標(biāo)體系分為水環(huán)境、大氣環(huán)境、自然資源與生態(tài)保護、生態(tài)環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展能力建設(shè)等4 方面指標(biāo)。在4 項一級指標(biāo)之下，又設(shè)有18個二級指標(biāo)作為循環(huán)經(jīng)濟創(chuàng)新評價體系中的指標(biāo)層 ，如表2 所示。

　　表2 　頁巖氣開發(fā)環(huán)境目標(biāo)與評價指標(biāo)體系

　　4、頁巖氣環(huán)保開發(fā)評價指標(biāo)體系權(quán)重判定及評價方法

　　頁巖氣環(huán)保開發(fā)評價指標(biāo)體系評價方法有多種，如AHP 法（層次分析法） 、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊綜合評價法、灰色關(guān)聯(lián)分析法等都可以采用，下面介紹AHP 法（層次分析法）在頁巖氣開發(fā)環(huán)境保護中的具體運用。

　　4 ．1 　AHP 法（層次分析法）及權(quán)重的判定

　　AHP 法是一種根據(jù)問題和要達(dá)到的目標(biāo)，將復(fù)雜問題層次化，分解為不同組成因素的一種科學(xué)方法。按照因素間的相互關(guān)聯(lián)及隸屬關(guān)系將因素按不同層次聚集組合，形成一個有層次的分析結(jié)構(gòu)模型，同時根據(jù)系統(tǒng)的特點和基本原則，對各層次的因素進(jìn)行對比分析。引入1 ～ 9 比率標(biāo)度方法構(gòu)造判斷矩陣、求解判斷矩陣最大特征值及其特征向量，并得到各因素的相對權(quán)重，n 階判斷矩陣權(quán)重向量公式為式（1） 。

　　式中：wi 為第i 個權(quán)重向量，n 為項數(shù)，aij為指標(biāo)第i項與第j 項的相對權(quán)重。

　　在使用層次分析法的同時結(jié)合使用專家咨詢法，則權(quán)重更具有代表性、精確性和科學(xué)性。主要是選擇對本學(xué)科或相關(guān)專業(yè)專家學(xué)者進(jìn)行咨詢，讓各位專家在各項指標(biāo)已標(biāo)度的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上填寫判斷矩陣表，為精確起見可進(jìn)行多輪專家意見反饋。矩陣判斷值取專家的幾何平均值，用和積法算出各矩陣的最大特征正根λmax 及其對應(yīng)的特征向量W ，并進(jìn)行一致性檢驗，即得出各層次指標(biāo)的排序結(jié)果。

　　4 ．2 　評價方法

　　本研究評價方法首先采用線性加權(quán)法，即按不同指標(biāo)所占的權(quán)重進(jìn)行加權(quán)，得出綜合指數(shù)。最后再采用生態(tài)化程度分級標(biāo)準(zhǔn)判定頁巖氣生態(tài)化安全水平等級（表3 ） 。生態(tài)化程度分級標(biāo)準(zhǔn)是參照2004 年中國科學(xué)院設(shè)計的可持續(xù)發(fā)展能力指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)，是經(jīng)國內(nèi)多位專家認(rèn)可并使用，具有廣泛的應(yīng)用性與科學(xué)性。

　　表3 　頁巖氣生態(tài)環(huán)境安全狀況分級表

　　計算步驟如下所示。

　　1） 指標(biāo)層每一指標(biāo)指數(shù)

　　式中：Sj 為指標(biāo)層某一指標(biāo)指數(shù)；Xj 為該指標(biāo)規(guī)劃值；Tj 為該指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值。指標(biāo)規(guī)劃值是根據(jù)現(xiàn)狀值計算得出。

　　2） 因素層每一指標(biāo)指數(shù)

　　式中：V i 為因素層某一指標(biāo)指數(shù)；m 為該指標(biāo)所包含的次級指標(biāo)總項數(shù)；Sj 為指標(biāo)層某一指標(biāo)指數(shù)；W j 為第j 個指標(biāo)的權(quán)重。

　　3） 生態(tài)化綜合指數(shù)

　　式中：ECI 表示頁巖氣生態(tài)綜合指數(shù)；V i 為因素層某一指標(biāo)指數(shù)；W i 表示第i 個指標(biāo)的權(quán)重。

　　頁巖氣生態(tài)環(huán)境安全狀況可設(shè)定為1 ～ 5 級，對應(yīng)權(quán)重系數(shù)范圍分別為0.9 ～ 1.0 ，0.8 ～ 0.89 ，0.6 ～ 0.79 ，0.4 ～ 0.59 ，0.00 ～ 0.39 ，相應(yīng)環(huán)保安全級別為優(yōu)、良、中、差、很差，具體內(nèi)容見表3 。

　　由于頁巖氣開發(fā)工作剛剛起步，具體實施的地區(qū)還不多，本研究以四川已實施地區(qū)為對象，收集樣本，運用前述方法，得出頁巖氣評價指標(biāo)體系各指標(biāo)有關(guān)數(shù)據(jù)見表4 ，以作為決策的參考。

　　表4 　頁巖氣評價指標(biāo)體系各指標(biāo)相對于總目標(biāo)的合成權(quán)重

　　5、結(jié)論

　　頁巖氣在未來的幾十年內(nèi)對我國能源戰(zhàn)略將起到一個非常重要的作用，由此指標(biāo)體系可以得出，我國尚處于頁巖氣的發(fā)展初期，在頁巖氣開發(fā)伊始就要把頁巖氣開發(fā)污染問題納入決策體系，政府在頁巖氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與培育中，應(yīng)注重以下考慮兩個方面。

　　第一，必須考慮到頁巖氣開發(fā)活動對水及大氣等環(huán)境影響后果，采取預(yù)防措施杜絕和降低相關(guān)影響后果。

　　第二，在發(fā)展頁巖氣這項改善我國能源結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵戰(zhàn)略中，應(yīng)強調(diào)自然資源與生態(tài)保護以及可持續(xù)發(fā)展能力建設(shè)相互協(xié)調(diào)問題，應(yīng)盡可能使環(huán)境與頁巖氣發(fā)展和諧同步。