Новое исследование выявило повышенные концентрации некоторых распространенных веществ в питьевой воде вблизи участков, где был проведен гидроразрыв пласта. Вещества не находятся на опасном уровне, и их источники неясны, но исследователи говорят, что результаты предполагают подземные нарушения, которые могут быть предвестниками возможных проблем с качеством воды. Исследование может быть первым в своем роде, обнаружившим такие широкие тенденции.
Исследователи из Земной обсерватории Ламонта-Доэрти Колумбийского университета и других учреждений обнаружили, что и расстояние, и топография играют роль. В низинных питьевых колодцах в пределах одного километра (около шести десятых мили) от места бурения они обнаружили более высокие уровни растворенного кальция, хлора, сульфатов и железа. В низинных колодцах на расстоянии более километра они обнаружили более высокие уровни метана, натрия и марганца по сравнению с такими же удаленными колодцами на возвышенностях. Горные скважины в радиусе километра от места бурения особых тенденций не показали.
Гидравлический разрыв пласта, или гидроразрыв пласта, включает закачку воды под давлением с добавлением химикатов в глубокие слои горных пород, чтобы открыть их и высвободить природный газ. Целевые слои почти всегда находятся намного ниже водоносных горизонтов питьевой воды, что побуждает промышленность защищать эту практику как безопасную. Критики подозревают, что это не так, но окончательных доказательств в любом случае до сих пор не было, и проблема стала крайне политизированной.
Ведущий автор Бейжан Ян, геохимик из Ламонта-Доэрти, сказал: «Находка свидетельствует об усилении смешения различных источников подземных вод». По его словам, это может быть связано с несколькими вариантами. Во-первых, внезапные мощные импульсы, вызванные фрекингом, могут действовать как насос, расширяя и сжимая подземные пространства и выдавливая содержимое вокруг себя. По его словам, это напряжение может распространяться на поверхность и инициировать перемешивание грунтовых вод либо сбоку, либо снизу. По его словам, наблюдения также могут быть связаны с протекающими обсадными трубами скважин на небольшой глубине или разливами жидкости для гидроразрыва на поверхности, просачивающейся вниз.
Соавтор исследования Стивен Чиллруд, также геохимик из Ламонт-Доэрти, сказал: «Мы на самом деле не знаем, каков механизм, но это показывает, что есть влияние, связанное с расстоянием. Это интригующий сигнал, который действительно нужно исследовать. следить за."
Фрекинг не начинался в северо-восточной Пенсильвании до 2007 года, но сейчас в регионе тысячи скважин. Чиллруд отметил, что загрязняющим веществам могут потребоваться годы или десятилетия, чтобы попасть в водоносный горизонт. «Если это снизу, это может быть признаком того, что в какой-то момент появятся другие, более проблемные элементы», - сказал он.
Команда взяла около 60 проб воды из частных колодцев, но решила, что их слишком мало, чтобы выявить какие-либо тенденции, поэтому они также изучили около 1850 проб, взятых другими исследователями в промышленности и научных кругах, которые они повторно проанализировали.
Соавтор Рейнольд Панеттьери, врач, который руководит Институтом трансляционной медицины и науки при Университете Рутгерса, сказал, что ни одно из веществ не находится на опасном уровне. Однако, по его словам, различный химический состав воды ближе к местам гидроразрыва пласта «похоже, является отпечатком бурения. Он дает нам карту горячих точек, которые потенциально могут концентрировать токсичные вещества в будущем».
Исследование подливает масла в огонь продолжающихся национальных споров по поводу безопасности фрекинга. В прошлом году Агентство по охране окружающей среды США выпустило проект отчета, в котором упоминались отдельные случаи загрязнения воды, но не было обнаружено доказательств того, что оно назвало «широко распространенными системными воздействиями». Отдельные исследования, проведенные в Техасе и Пенсильвании, показали, что в нескольких тщательно изученных случаях, когда вода действительно загрязняется, причиной является трещина в обсадной колонне скважины или разлив, а не сам процесс гидроразрыва..
Критики негодовали по поводу отчета EPA, указывая на то, что существует так мало данных для решения столь важного вопроса. По данным Агентства по охране окружающей среды, в период с 2000 по 2013 год около 6 800 общественных источников питьевой воды, обслуживающих 8,6 миллиона человек, находились в пределах одной мили от участка гидроразрыва. За тот же период около 9,4 миллиона человек жили в радиусе мили от участка гидроразрыва пласта, многие, вероятно, пользовались частными скважинами. Сейчас это число, вероятно, намного больше, так как каждый год фрекинг проводится на 25 000-30 000 участков.
В прошлом году Панеттьери, Ян и другие опубликовали исследование, показывающее, что люди, живущие рядом с местами гидроразрыва пласта в том же районе, где проводилось новое исследование, страдают повышенным уровнем госпитализации по поводу инсультов, неврологических заболеваний и кожных заболеваний. Но они не могли связать это наблюдение с какой-либо конкретной причиной. Подобных эпидемиологических исследований немного. Недавно Агентство по охране окружающей среды США (EPA) объявило о приеме предложений о воздействии на воду и здоровье человека, связанного с добычей нефти и газа в Аппалачах.
Пол Хейзиг, гидролог из Геологической службы США, сказал, что исследование поднимает вопросы, требующие дальнейшего изучения, но никаких твердых выводов сделать нельзя. Он указал, что в отраслевых данных, использованных в исследовании, отсутствует контроль, включая глубину проб питьевых колодцев и различия в использовании близлежащих земель, помимо гидроразрыва, которые могут повлиять на качество воды. «Исследование указывает на то, что могут быть некоторые проблемы, но их действительно необходимо исследовать с помощью большего количества данных», - сказал он.
Исследование опубликовано на этой неделе в журнале Science of the Total Environment. Другими соавторами являются: Мартин Стьют и Джеймс Росс, также из компании Lamont-Doherty; Мэтью Нейдел и Синьхуа Лю из Школы общественного здравоохранения имени Мейлмана Колумбийского университета; Брайан Майлу и Лисса Соарес из Барнард-колледжа; и Мэрилин Ховарт и Пуне Сабери из Пенсильванского университета.