水圧破砕法の環境への影響

水圧破砕法の環境への影響は、土地利用と水の消費、メタン排出を含む大気排出、塩水と破砕液の漏出、水質汚染、騒音公害、健康に関連しています。水と大気の汚染は、水圧破砕法による人間の健康への最大のリスクです。^[1]研究では、水圧破砕法が人間の健康に悪影響を及ぼし、気候変動を促進することが判明しています。^{[2] [3] [4]}

水圧破砕液にはプロパントやその他の物質が含まれており、その中には有毒であることが知られている化学物質だけでなく、有毒である可能性のある未知の化学物質も含まれています。^[5]米国では、そのような添加物は、それらを使用する企業によって企業秘密として扱われる場合があります。特定の化学物質に関する知識の欠如により、リスク管理ポリシーの開発や健康への影響の研究の取り組みが複雑になっています。^{[6] [7]}英国などの他の管轄区域では、これらの化学物質は公表されなければならず、その用途は無害であることが求められています。^[8]

水不足に悩む地域では、水圧破砕法による水の使用が問題になることがある。水が流出したり、廃棄物ピットが不適切に建設・維持管理されている場合、これらが許可されている管轄区域では、表層水が汚染される可能性がある。 ^[9]さらに、フラッキング中に破砕液や地層流体が漏れると、地下水が汚染される可能性がある。しかし、破砕液の上方への移動による地下水汚染の可能性は、長期的であっても無視できる。^{[10] [11]}フラッキング後に地表に戻る生産水は、地下注入、都市および商業廃水処理、および将来の井戸での再利用によって管理される。^[12]メタンが地下水や大気中に漏れる可能性があるが、メタンの漏出は、最近の法律に基づいて建設された井戸よりも古い井戸で大きな問題となっている。^[13]

水圧破砕は、微小地震または微小地震と呼ばれる誘発地震を引き起こします。これらの地震の規模は地表では検出できないほど小さく、通常はM-3からM-1です。しかし、流体廃棄井（米国ではいくつかの産業からの汚染廃棄物を処分するためによく使用されます）は、オクラホマ州や他の州で最大5.6Mの地震の原因となっています。^[14]

世界中の政府は、一方では産業界からの圧力、他方では水圧破砕反対団体からの圧力を受けながら、環境リスクとそれに伴う健康リスクを評価・管理するための規制枠組みを策定している。 ^{[15] [16] : 3–7}フランス などの一部の国では予防的アプローチが支持され、水圧破砕は禁止されている。^{[17] [18]}英国の規制枠組みは、効果的な規制の下で実施され、運用上のベストプラクティスが実施されれば、水圧破砕に伴うリスクは管理可能であるという結論に基づいている。^[15]メタ研究の著者らは、さらなる悪影響を避けるためには、規制と安全手順のより厳格な遵守が必要であると示唆している。 ^{[19] [20] [21]}

潜在的リスクに関する欧州連合向けの報告書は2012年に作成された。潜在的リスクは「井戸からのメタン排出、ディーゼル煙やその他の有害汚染物質、オゾン前駆物質、コンプレッサー、ポンプ、バルブなどの水圧破砕装置からの悪臭」である。また、フローバック水に溶解したガスや水圧破砕液も大気排出リスクをもたらす。 ^[13]ある研究では、新たに破砕されたガス井戸の開発周辺の1年間、毎週さまざまな大気汚染物質を測定し、非メタン炭化水素、塩化メチレン（有毒溶媒）、多環芳香族炭化水素を検出した。これらの汚染物質は胎児の結果に影響を与えることが示されている。^[22]

水圧破砕と空気の質の関係は、喘息（掘削や輸送に使われる機器からの空気中の微粒子、オゾン、排気ガスによって引き起こされる）や慢性閉塞性肺疾患の悪化など、急性および慢性の呼吸器疾患に影響を及ぼす可能性がある。例えば、マーセラス頁岩の上にある地域では喘息の発生頻度が高い。特に影響を受けやすいのは、子供、屋外で過ごす活動的な若者、高齢者である。OSHA は、水圧破砕現場での職業的暴露による空気中のシリカの長期的呼吸器への影響についても懸念を表明している。珪肺症は、全身性自己免疫プロセスと関連している可能性がある。 ^[23]

「英国では、すべての石油・ガス事業者は、エネルギー・気候変動省（DECC）からのライセンス取得条件として、ガスの放出を最小限に抑える必要があります。天然ガスは安全上の理由からのみ放出できます。」^[24]

また、水圧破砕に必要な量の水をトラックで輸送すると、排出ガスが発生する可能性があります。^[25]パイプによる給水は、必要なトラックの移動回数を減らすことができます。^[26]

ペンシルベニア州環境保護局の報告書によると、石油・ガス事業による放射線被曝の可能性はほとんどないとのことです。^[27]

大気汚染は、貯蔵タンクや開放型フローバックピットからの化学物質の排出が周囲の井戸からの地理的に複合した空気濃度と組み合わさるため、水圧破砕井戸現場の作業員にとって特に懸念される問題である。^[23]水圧破砕作業で使用される化学物質の37％は揮発性であり、空気中に浮遊する可能性がある。^[23]

テネシー大学ノックスビル校土木環境工学部の研究者チェン氏とカーター氏は、大気拡散モデル（AERMOD）を使用して、排出源から計算された半径5メートルから180メートルの距離における排出物の潜在的暴露濃度を推定した。^[28]研究チームは60,644の油圧破砕井戸からの排出物を調べ、「結果によると、井戸の割合と労働者への暴露の潜在的な急性非がん、慢性非がん、急性がん、慢性がんのリスクはそれぞれ12.41%、0.11%、7.53%、5.80%であった。急性および慢性がんのリスクは、半径20メートル以内の化学物質貯蔵タンクからの排出物によって支配されていた。」^[28]

水圧破砕は気候変動の原因となっている。^{[4] [29]}しかし、水圧破砕で生産された天然ガスが、従来の井戸から生産されたガスよりも高い井戸からバーナーへの排出量を引き起こすかどうかは議論の余地がある。いくつかの研究では、水圧破砕では、井戸を完成させる際にメタンが放出され、破砕液とともに一部のガスが地表に戻るため、排出量が多くなることが明らかになっている。処理方法に応じて、井戸からバーナーへの排出量は、従来のガスよりも3.5％～12％高くなります。^[30]

ロバート・W・ハワース教授の研究で、シェールガスが石油や石炭よりも地球温暖化に著しく悪影響を及ぼしているという研究をめぐって、特に議論が巻き起こっている。 ^[31]ハワース教授の分析を批判する研究者もいる。 ^{[32] [33]}キャスルズらもその一人だが、キャスルズらの推定値は大幅に低かった。^[34]米国エネルギー省国立再生可能エネルギー研究所の研究者らが共同執筆した、業界資金による2012年の報告書では、シェールガスを電力用に燃焼した場合の排出量は、いわゆる「従来型井戸」の天然ガスの排出量と「非常に類似」しており、石炭の排出量の半分以下であることがわかった。^[12]

天然ガスの開発と生産からのライフサイクルメタン漏洩を推定した研究では、漏洩率に幅広い範囲があることが判明しています。 ^{[35] [36] [37]}環境保護庁の温室効果ガスインベントリによると、メタン漏洩率は約1.4％です。^[38]環境防衛基金が開始した天然ガス生産からのメタン漏洩に関する16部構成の評価^[39]では、天然ガス生産プロセスの主要段階での漏洩排出量がEPAの国家排出インベントリの推定値よりも大幅に高く、漏洩率は天然ガス総生産量の2.3％であることがわかりました。^[35]

シェール井で典型的な大規模な水圧破砕では、1つの井戸あたり120万～350万米ガロン（4,500～13,200 m ³）の水を使用し、大規模なプロジェクトでは最大500万米ガロン（19,000 m ³）の水を使用します。井戸を再破砕すると、追加の水が使用されます。^{[40] [41} ] 平均的な井戸 では、その寿命を通じて 300万～800万米ガロン（11,000～30,000 m ³）の水が必要です。^{[41] [42] [43] [44]}オックスフォードエネルギー研究所によると、シェールの深さが米国の1.5倍であるヨーロッパでは、より多くの破砕流体が必要です。^[45]公表されている量は多いように見えるかもしれませんが、ほとんどの地域の全体的な水使用量と比較するとわずかです。水不足地域であるテキサス州の調査によると、「シェールガスのための水使用量は州全体の取水量の1％未満であるが、地域への影響は水の入手可能性と競合する需要によって異なる」とされている。^[46]

英国王立協会と王立工学アカデミーの報告書によると、井戸の水圧破砕に予想される使用量は、1,000MWの石炭火力発電所を12時間稼働させるのに必要な量とほぼ等しい。^[15]ティンダルセンター の2011年の報告書では、年間90億立方メートル（320 × 10 ⁹ 立方フィート/年）のガス生産産業を支えるには、年間125万～165万立方メートル（44 × 10 ⁶～ 58 × 10 ⁶ 立方フィート）が必要になると推定されており、^[47]これは国内の総水汲み上げ量の0.01％に相当する。 ^^^

水ストレスに見舞われている地域では、水圧破砕用の水量の増加に対する懸念が高まっている。水圧破砕に水を使用すると、河川の水、自治体や発電などの産業への水供給、レクリエーションや水生生物への水が流用される可能性がある。^[48] 最も一般的な水圧破砕法では大量の水が必要になるため、南アフリカのカルー地方^[49] や北米の干ばつが発生しやすいテキサスなどの乾燥地域では懸念が生じている。 ^[50] また、遠くの水源から陸上の水道管が必要になる場合もある。^[43]

国立再生可能エネルギー研究所による2014年の天然ガス発電のライフサイクル分析では、大規模な水圧破砕井からの天然ガスによる発電では、1メガワット時あたり249ガロン（gal/MWhr）（マーセラス傾向）から272ガロン/MWhr（バーネットシェール）の水が消費されると結論付けられました。大規模な水圧破砕井からのガスの水消費量は、従来の陸上天然ガスによる発電で消費される197ガロン/MWhrよりも52～75ガロン/MWhr（26～38パーセント増）多くなりました。^[51]

一部の生産者は、水の必要性を減らすことができる水圧破砕技術を開発しました。^[52]水消費量を減らすために、水の代わりに 二酸化炭素、液化プロパン、またはその他のガスを使用することが提案されています。 ^[53] 使用後のプロパンは気体状態に戻り、収集して再利用できます。水の節約に加えて、ガス破砕は生産を妨げる可能性のある岩石層への損傷が少ないと言われています。^[52]リサイクルされたフローバック水は、水圧破砕で再利用できます。^[30] これにより、使用される水の総量が削減され、使用後の廃水を処分する必要性が減ります。ただし、この技術は比較的高価です。再使用する前に水を処理する必要があり、一部のタイプの機器の寿命を短くする可能性があります。^[54]

米国では、水圧破砕液にはプロパント、放射性核種トレーサー、およびその他の化学物質が含まれており、その多くは有毒です。^[5] 水圧破砕で使用される化学物質の種類と特性はさまざまです。それらのほとんどは一般的なもので一般的に無害ですが、一部の化学物質は発がん性があります。^[5]米国で水圧破砕添加剤として使用されている2,500製品のうち、652製品に、人に対する発がん性物質として既知または可能性のある29の化合物のうちの1つ以上が含まれていました。これらの化合物は、人体へのリスクについて安全飲料水法で規制されているか、大気浄化法で有害大気汚染物質としてリストされています。^[5] 2011年の別の調査では、米国の天然ガス事業で使用されている632の化学物質が特定されましたが、そのうち科学文献で十分に説明されているのは353のみです。^[23]破砕に使用される化学物質の健康への影響を評価した研究では、製品の73％に、皮膚、目、感覚器官の損傷、喘息を含む呼吸困難、胃腸および肝臓疾患、脳および神経系への害、癌、生殖への悪影響など、6〜14種類の健康への悪影響があることが判明しました。^[55]

2016年にイェール大学公衆衛生大学院が実施した大規模な調査では、水圧破砕に関与する、または水圧破砕によって放出される多数の化学物質が発がん性があることが判明した。^[56]この調査で十分なデータとともに特定された119の化合物のうち、「水質汚染物質の44％は、発がん性が確認されているか、発がん性の可能性がある」とされている。しかし、化学物質の大部分は発がん性に関する十分なデータが不足しており、この分野における知識のギャップが浮き彫りになっている。水圧破砕に使用される化学物質の発がん性とそのがんリスクの両方を特定するには、さらなる研究が必要である。^[56]

欧州連合の規制体制では、すべての添加物の完全な開示が義務付けられている。^[6] 2006年のEU地下水指令によれば、「環境全体、特に人間の健康を保護するために、地下水中の有害な汚染物質の有害な濃度は回避、防止、または削減されなければならない」とされている。^{[57]英国では、「使用時に無害な」化学物質のみが}環境庁 によって認可されている。^[8]

注入された水の半分以下がフローバックまたは後の生産塩水として回収され、多くの場合回収率は30％未満です。^[58] 破砕流体が井戸を通って逆流するため、使用済みの流体で構成され、鉱物や塩水などの溶解成分が含まれている可能性があります。^[59]地層の地質によっては、ウラン、ラジウム、ラドン、トリウムが含まれている場合があります。^[60] 注入された流体が地表に戻る量の推定値は、15〜20％から30〜70％の範囲です。^{[58] [59] [61]}

一般に生産水として知られるこれらの流体を管理するアプローチには、地下注入、都市および商業 廃水の処理と排出、井戸の現場または現場での自己完結型システム、および将来の井戸を破砕するためのリサイクルが含まれます。^{[12] [59] [62] [63]}より効果的な処理システムとして、 真空多重効用膜蒸留システムがフローバックの処理に提案されています。^[64] しかし、処理を必要とする廃水の量と下水処理場の不適切な構成が、米国の一部の地域で問題になっています。水圧破砕作業からの廃水の一部は、放射性物質を除去する設備がなく、放射性物質の検査も義務付けられていない公共の下水処理場で処理されています。^{[65] [66]}

生産水の流出とそれに続く地下水汚染も、発がん性物質への曝露のリスクを伴います。地下水を覆う異なる深さの対照的な土壌におけるさまざまな流出量に対するBTEX (ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン) とナフタレンの溶質輸送をモデル化した研究では、生産水中の濃度が高く、固体/液体分配係数が比較的低く、EPA の飲料水基準値が低いため、ベンゼンとトルエンは地下水中で人体の健康に関連する濃度に達することが予想されました。^[67]ベンゼンは発がん性物質として知られており、短期的には中枢神経系に影響を及ぼし、長期曝露では骨髄、血液生成、免疫系、泌尿生殖器系に影響を及ぼす可能性があります。^[要出典]

水圧破砕に関連する地表流出は、主に機器の故障や技術的な判断ミスによって発生します。^[9]

廃水蒸発池に貯められた揮発性化学物質は、大気中に蒸発したり、溢れたりする可能性がある。流出水は地下水系に流れ込むこともある。水圧破砕化学物質や廃水を運ぶトラックが水圧破砕現場や処分場に向かう途中で事故に遭うと、地下水が汚染される可能性がある。 ^[68]

欧州連合の法律では、「加盟国は、施設が表面からの漏出や土壌、水、空気への流出を防ぐような方法で建設されることを確実にしなければならない」と規定されている。^[69]蒸発や開放池は許可されていない。規制では、すべての汚染経路を特定し、軽減することを求めている。化学物質の流出を封じ込めるために、耐薬品性の掘削パッドの使用が義務付けられている。英国では、完全なガスセキュリティが義務付けられており、メタンの放出は緊急時のみ許可されている。^{[70] [71] [72]}

2014年9月、米国科学アカデミー紀要の研究は、漏出が確認されている井戸ではメタン汚染が井戸からの距離と相関関係にある可能性があるという報告書を発表した。しかし、これは水圧破砕プロセスによるものではなく、ケーシングのセメント固化不良によるものであった。^{[73] [74] [75]}

地下水のメタン汚染は水質に悪影響を及ぼし、極端な場合には爆発を引き起こす可能性がある。^[76]デューク大学 の研究者らが実施した科学的研究では、水圧破砕を含むガス井掘削活動と飲料水のメタン汚染との間に高い相関関係があることが判明した。^[76] MITエネルギー・イニシアチブ の2011年の研究によると、「一部の地域では天然ガス（メタン）が淡水域に移行している証拠があり、これはおそらく少数の作業員による劣悪なセメント作業や不良ケーシングなどの劣悪な井戸仕上げ作業の結果である」とのことである。^[77] 2013年のデューク大学の研究では、建設上の欠陥（井戸の上部のセメントシール不良、深層部の鋼鉄ライニング不良）と地元の地質の特殊性が組み合わさって、メタンが水に浸透している可能性があることが示唆された。^{[75] [78]}放棄されたガス井や石油井も、ペンシルバニア州のような地域では地表への導管として利用されており、このような地域では一般的である。^[79]

キャボット石油ガス社による研究では、より大きなサンプルサイズを使用してデューク大学の研究を検証し、メタン濃度は地形に関連しており、ガス生産地域からの距離ではなく、低地で最も高い数値が記録されていることが判明しました。より正確な同位体分析を使用して、彼らは井戸で見つかったメタンは、水圧破砕が行われた地層とより浅い地層の両方から来たものであることを示しました。^[80]コロラド州石油ガス保全委員会は井戸所有者からの苦情を調査し​​、いくつかの井戸には油井やガス井とは無関係の生物起源のメタンが含まれている一方で、油井やガス井のケーシング漏れによる熱生成メタンが含まれている井戸もあることを発見しました。^[81] 2012年2月に発表されたレビューでは、水圧破砕の実際の注入段階が地下水の汚染をもたらしたという直接的な証拠は見つからず、報告された問題は流体または廃棄物貯蔵装置の漏れが原因であると示唆しています。レビューでは、一部の地域の井戸のメタンはおそらく天然資源に由来していると述べられています。^{[82] [83]}

2013年の別の調査では、水圧破砕技術は地下水を汚染するリスクがないわけではないことが判明し、水圧破砕現場近くの私有地下水井戸で検出されたメタンが掘削によるものか自然現象によるものかという論争について説明しました。^[84]

シェール鉱床にはラジウム、ラドン、^{[85] 、}ウラン、トリウム^{[60] [86] [87]}などの天然放射性物質（NORM）が含まれています。^[66]石油やガスと一緒に生産され、地表に運ばれる塩水には、天然放射性物質が含まれていることがあります。多くのシェールガス井からの塩水には、これらの放射性物質が含まれています。 [66 ^{] [88] [89]}米国環境保護庁とノースダコタ州の規制当局は、正しい手順に従わなかった場合、フローバック中の放射性物質は、水圧破砕掘削や廃棄物処理現場の労働者、および近くに住んでいる人や働いている人に潜在的な危険をもたらす可能性があると考えています。^{[90] [91]}ペンシルベニア州環境保護局の報告書は、石油やガスの操業による放射線被曝の可能性はほとんどないと指摘しています。^[27]

英国では、2013年12月のDECC戦略的環境アセスメント報告書で示された井戸間隔の見込みは、混雑した地域では井戸パッド間隔が5kmで、井戸パッドあたり最大3ヘクタール（7.4エーカー）になる可能性が高いことを示した。各パッドには24の独立した井戸がある可能性があり、これは土地面積の0.16％に相当する。^[92] 2015年に発表されたファイエットビルシェールに関する研究では、成熟したガス田が土地面積の約2％に影響を与え、エッジハビタットの形成を大幅に増加させたことが判明した。井戸1つあたりの土地への影響は平均3ヘクタール（約7エーカー）であった。^[93] オハイオ州の流域に関する別のケーススタディでは、20年間で撹乱された土地は流域面積の9.7％に上り、そのうちわずか0.24％が水圧破砕の井戸パッド建設によるものであった。^[94]研究によると、生態系サービスコスト（つまり、自然界が人類に提供するプロセス）への影響は米国で年間2億5000万ドル以上に達しています^[95]

水圧破砕は、微小地震または微小地震と呼ばれる誘発地震を引き起こす。これらの微小地震は、破砕の水平方向および垂直方向の範囲をマッピングするためによく使用される。^[96]これらのイベントの規模は通常、地表では検出できないほど小さいが、最大の微小地震の規模は約-1.5  （Mw _）になることがある。^[97]

2016年8月現在、水圧破砕によって断層が再活性化し、地表で人間が感じるほどの強い誘発地震が発生した事例が少なくとも9件知られている。カナダでは、アルバータ州で3件（M 4.8 ^[98]とM 4.4 ^[99]とM 4.4 ^[100]）、ブリティッシュコロンビア州で3件（M 4.6、^[101] M 4.4 ^[102]とM 3.8 ^[103]）発生している。米国では、オクラホマ州で1件（M 2.8 ^[104]）、オハイオ州で1件（M 3.0）、^[105]、英国では、ランカシャー州で2件（M 2.3とM 1.5）発生している。^[106]

USGSによると、米国では石油・ガス事業用の廃液処理井戸が約3万箇所あるが、そのうちのごく一部が、一般市民の懸念を呼ぶほどの地震を引き起こしている。^[14] これらの地震の規模は小さいが、USGSは、より大きな地震が発生しないという保証はないと言う。^[107]さらに、地震の頻度は増加している。2009年には、アラバマ州とモンタナ州にまたがる地域でマグニチュード3.0以上の地震が50回発生し、2010年には87回発生した。2011年には同じ地域で134回の地震が発生し、20世紀の水準の6倍に増加した。^[108]また、地震に耐えられるように設計されていない地下のガス、石油、水道管や井戸が地震によって損傷を受ける可能性も懸念されている。^{[107] [109]}

2012年の米国地質調査所の調査によると、米国中部大陸におけるマグニチュード3以上の地震の発生率が「顕著に」増加しており、「現在も進行中」とのことで、2001年に始まり、2011年には20世紀の水準の6倍にまで増加した。全体的な増加は、コロラド州南部のラトン盆地（炭層メタン活動の現場）、オクラホマ州中部と南部、アーカンソー州中部のガス生産地域など、いくつかの特定の地域での地震増加と関係している。^[110] 分析では増加は「ほぼ間違いなく人為的」であると示唆されているが、USGSは「USGSの研究によると、実際の水圧破砕プロセスが直接的な地震の原因となることは非常にまれである」と指摘している。地震の増加は、ガス井の廃水の廃棄井への注入増加が原因である可能性が高いと言われている。^[14] 水圧破砕を含む石油・ガス事業からの廃水を塩水処分井に注入すると、最大3.3（Mw）のより大きな低マグニチュード地震が発生する可能性が_ある。[ 97 ^]

各井戸パッド（パッドあたり平均10本の井戸）は、準備と水圧破砕プロセス中に約800〜2,500日間の作業を必要とし、住民に影響を与える可能性があります。さらに、水圧破砕活動に関連する輸送によって騒音が発生します。^[13]水圧破砕作業による騒音公害（交通、フレア/バーンオフなど）は、心理的ストレスや子供の学業成績の低下の原因としてよく挙げられます。^[111]たとえば、井戸ポンプから発生する低周波騒音は、イライラ、不安、疲労の原因となります。^[112]

英国陸上石油ガス協会（UKOOG）は業界の代表団体であり、防音材や必要に応じて強力な消音装置を使用して騒音の懸念を軽減する方法を示した憲章を発行しています。^[113]

2013年7月、米国連邦鉄道局は、水圧破砕化学物質による石油汚染を石油タンク車の腐食の「考えられる原因」として挙げた。^[114]

影響を受けるコミュニティは、貧困層、農村部、先住民など、すでに脆弱な場合が多く、何世代にもわたって水圧破砕の有害な影響を経験し続ける可能性があります。水圧破砕プロジェクトの施設の立地は、低所得のコミュニティに偏っていますが、これらの恵まれない住民が環境ハザードを回避するリソースを持っていないことが一因となって、この問題が続いています。水圧破砕現場周辺の住民の人口統計を空間的に分析したところ、ペンシルベニア州の井戸周辺の平均所得が大幅に低いことがわかりました。^[115]農家と石油会社間のリソースをめぐる競争は、農業従事者とその家族のストレス、およびコミュニティレベルの「私たち対彼ら」というメンタリティにつながり、コミュニティの苦悩を生み出しています。^[116]水圧破砕作業が行われる農村コミュニティは、人口が急増し、その結果、コミュニティのインフラとサービス提供能力（医療、法執行機関など）にストレスがかかる「好況/不況サイクル」を経験することがよくあります。ペンシルベニア州の水圧破砕現場周辺の農村地域を対象とした調査では、雇用の源泉や中小企業の活性化として水圧破砕に地元で一定の支持がある一方で、雇用が地域内に留まるかどうか、天然ガスが枯渇した後に経済に大きな「破綻」が起こるかどうかについては懐疑的な見方が多いことがわかった。^[117]

先住民族や農業コミュニティは、歴史的に自分たちの住む土地に愛着を持ち、依存しているため、水圧破砕の影響を受ける可能性がある。水圧破砕のプロセスによって、その土地が損なわれることが多い。^[118]先住民族は、先住民族の土地における水圧破砕廃水や環境汚染物質に関する既存の法律もあって、水圧破砕作業による環境への悪影響に対して特に脆弱である。資源保全回復法 (RCRA) には、先住民族が水源を品質基準で保護することを禁止する特別な免除規定がある。^[119]先住民族、特に田舎の保留地に住む先住民族は、水圧破砕の影響に対して特に脆弱である可能性がある。つまり、一方では、部族は収入源を確保するために石油会社と関わろうとするかもしれないが、他方では、彼らの主権的権利と土地の天然資源を守るために、しばしば法廷闘争に巻き込まれなければならない。^[120]

水圧破砕は主に自然環境への影響で知られていますが、コミュニティの精神状態にストレスを与えることもあります。研究によると、水圧破砕作業に関連する活動は、周囲のコミュニティのメンバーの「社会心理的機能」をある程度低下させることが示唆されています。^[121]既存の文献の調査結果を裏付けるために、ある研究では、テキサス州デントンの住民に一連のインタビューを行い、コミュニティの個人的な証言を得ました。これらの話し合いにより、住民はストレス、不安、絶望感を高め、コミュニティに対する「コントロールの欠如」を感じていることがわかりました。研究者はまた、分極化した態度、つまり水圧破砕賛成派と反対派の間に形成されるコミュニティの亀裂を発見しました。^[121]

規制には、リスク管理方法に関する政策論争と、それに対応するリスク評価方法に関する議論から派生した2つの主なアプローチがあります。^{[16] : 3–7}

規制には、科学的根拠に基づいたリスク評価と、ハザード分析などの手法によるリスクによる被害を防ぐ対策、およびリスクが十分に特定される前に対策を講じる予防原則という2つの主要な流派がある。 ^{[122]水圧破砕が行われる地域での}リスク評価 の妥当性と信頼性についても、環境団体、健康科学者、業界リーダーの間で議論されている。リスクは誇張されすぎており、現在の研究では水圧破砕と健康への悪影響との関連を示すのが不十分であると考える人もいれば、リスクは明らかでリスク評価に十分な資金が投入されていないと考える人もいる。^[123]

そのため、さまざまな規制アプローチが生まれています。たとえば、フランスとバーモント州では、予防的アプローチが支持されており、予防原則と予防原則という2つの原則に基づいて水圧破砕が禁止されています。^{[17] [18]しかし、}米国などの一部の州ではリスク評価アプローチが採用されており、水圧破砕とそのリスクの問題をめぐって多くの規制上の議論が巻き起こっています。

英国では、規制の枠組みは主に英国政府が2012年に委託した報告書によって形作られている。その目的は、水圧破砕をめぐる問題を特定し、国の規制当局に助言することであった。ロバート・メア教授の議長の下、王立協会と王立工学アカデミーが共同で出版したこの報告書は、地下水汚染、井戸の健全性、地震リスク、ガス漏れ、水管理、環境リスク、リスク管理のベストプラクティスなどの問題を網羅した10の勧告を特徴とし、規制当局や研究会議への助言も含まれている。^{[15] [124]}この報告書は、効果的な規制の下で実施され、運用上のベストプラクティスが実施されれば、水圧破砕に関連するリスクは管理可能であると述べている点で注目に値した。

2013年のレビューでは、米国では法的調査によって定められた機密保持要件が、環境への影響に関する査読済み研究を妨げていると結論付けられました。^[84]

土地の権利の観点から水圧破砕法の規制を検討する場合、先住民に対する歴史的かつ継続的な不正義は考慮すべき1つの角度です。国家環境政策法（NEPA）などの一部の立法は、特定の部族に割り当てられた土地にある先住民の「文化資源」のみを保護するように書かれています。^[125]これにより、米国政府による歴史的に疎外されてきた土地割り当て政策が、先住民コミュニティにおける有害な土地利用慣行を決定し続けることができます。たとえば、アリゾナ州、コロラド州、ニューメキシコ州、ユタ州にまたがるグレーターチャコキャニオン地域には、古代プエブロ建築があり、先住民の子孫にとって非常に重要な土地です。しかし、これらの土地のほとんどは米国森林局（USFS）と土地管理局（BLM）によって管理されており、石油部門による開発に対して脆弱です。これらの組織、特にBLMは、石油会社が連邦政府の土地の下にある資源を開発することを最近許可した歴史があります。^[125]

意味のある水圧破砕法制定の大きな障害の一つは、この産業が州レベルの決定に委ねられていることである。連邦政府の監督がなければ、安全飲料水法（SDWA）、資源保全回収法（RCRA）、清浄水法（CWA）、包括的環境対応・補償・責任法（CERCLA）は、それぞれの条文から水圧破砕活動について触れていない。^[126]

水圧破砕の環境への影響に関する研究には、数多くの科学的限界があります。主な限界は、効果的な監視手順とプロトコルの開発の難しさであり、それにはいくつかの主な理由があります。

• 生態系、作業規模、パッド密度、品質管理措置の点で破砕現場間のばらつきがあるため、監視のための標準的なプロトコルを開発することは困難です。^[127]
• 破砕現場が増えるにつれて、現場間の相互作用の可能性が高まり、影響が大幅に増大し、1つの現場の監視を制御することが困難になります。これらの累積的な影響は、多くの影響が非常にゆっくりと進行するため、測定が困難な場合があります。^[128]
• 水圧破砕には膨大な数の化学物質が関係するため、ベースラインデータの作成は困難です。さらに、水圧破砕液に使用される化学物質の相互作用と個々の成分の運命に関する研究が不足しています。^[129]

Wikinewsには関連ニュースがあります:

• 水圧破砕廃水の処分は潜在的な環境問題を引き起こす

• ブルームフィールド、マーク（2012年8月10日）。「ヨーロッパにおける水圧破砕を伴う炭化水素採掘から生じる環境と人間の健康への潜在的リスクの特定に対する支援（PDF）（報告書）」欧州委員会。pp . vi–xvi。ED57281 。 2014年9月29日閲覧。
•  Brown , Valerie J. (2007年2 月) 。「業界の問題: ガスへの熱の投入」。Environmental Health Perspectives。115 (2): A76。doi : 10.1289/ehp.115-a76。PMC 1817691。PMID 17384744。 
• Ground Water Protection Council、ALL Consulting (2009 年 4 月)。米国における最新のシェールガス開発: 入門書(PDF) (レポート)。DOE化石エネルギー局および国立エネルギー技術研究所。pp. 56–66。DE-FG26-04NT15455。2012年2 月 24 日閲覧。
• Healy, Dave (2012 年 7 月)。水圧破砕法または「フラッキング」: 現在の知識と潜在的な環境への影響の要約(PDF) (レポート)。環境保護庁。2013年7 月 28 日閲覧。
• Jenner, Steffen; Lamadrid, Alberto J. (2013). 「シェールガス対石炭: 米国におけるシェールガス、従来型ガス、石炭の大気、水、土地に対する環境影響の比較による政策的含意」(PDF)。エネルギー政策。53 (53): 442–453。Bibcode :2013EnPol..53..442J。doi : 10.1016 /j.enpol.2012.11.010。 2014年10月19日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2014年9月28日閲覧。
• ロバート・メア（議長）（2012年6月）。英国におけるシェールガス採掘：水圧破砕法のレビュー（PDF）（報告書）。英国王立協会および王立工学アカデミー。 2014年10月10日閲覧。
• Moniz (議長), Ernest J.; Jacoby (共同議長), Henry D.; Meggs (共同議長), Anthony JM (2011 年 6 月). 天然ガスの将来: MIT の学際的研究(PDF) 。マサチューセッツ工科大学。2013年 3 月 12 日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2014年10 月 8 日に閲覧。
• Zoback, Mark; Kitasei, Saya; Copithorne, Brad (2010年7月). シェールガス開発による環境リスクへの対応(PDF) (レポート).ワールドウォッチ研究所. p. 9. 2018年5月21日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2012年5月24日閲覧。