По крайней мере, сточные воды от бурения нефтяных и газовых скважин должны быть обработаны на очистных сооружениях, прежде чем они будут использоваться на грунтовых дорогах для подавления пыли или удаления льда с дорог. По мнению междисциплинарной группы исследователей, в лучшем случае следует разработать и использовать доступные по цене нетоксичные пылеподавители.
«В тринадцати штатах США действуют правила, разрешающие сбрасывать сточные воды из нефти и газа на дороги для удаления льда или пылеподавления», - сообщают сегодня исследователи в журнале «Environmental Science & Technology».
Команда проанализировала нормативные акты в США, чтобы определить, где эти сточные воды можно использовать для пылеподавления и удаления льда. В то время как 13 штатов имеют правила, разрешающие его использование, другие штаты могут разрешать разбрасывание сточных вод по дорогам в соответствии со своими правилами разбрасывания земель, что может означать, что четыре дополнительных штата могут быть включены в число тех, которые используют сточные воды..
Сточные воды, о которых идет речь, поступают из обычных нефтяных и газовых скважин, которые обычно бурят вертикально. Сточные воды - это не жидкость, используемая в наклонно-направленных скважинах и скважинах с гидроразрывом пласта, таких как скважины Marcellus.
«Известно, что сточные воды нефти и газа имеют высокие концентрации солей, органических веществ и радиоактивности», - сказал Трэвис Л. Таскер, аспирант кафедры инженерной защиты окружающей среды, штат Пенсильвания. «Когда мы узнали, что эти сточные воды распространяются по дорогам, мы хотели оценить их способность вызывать биологическую токсичность и накапливаться в дорожном материале или мигрировать в водные ресурсы."
Анализ сточных вод нефтегазовых компаний показывает, что они имеют высокое содержание солей, содержащих натрий, кальций, магний и стронций, что может сделать их идеальными для пылеподавления и борьбы с обледенением.
«Мы хотели бы провести эксперименты, чтобы проверить, насколько эффективны сточные воды для подавления пыли по сравнению с другими коммерческими продуктами», - сказал Натаниэль Р. Уорнер, доцент кафедры экологического проектирования, штат Пенсильвания. «Если соли в сточных водах столь же эффективны, то новые правила или дополнительная очистка перед внесением могут помочь снизить концентрацию других загрязняющих веществ, которые существуют в сточных водах, но не в коммерческих продуктах».
Эти другие загрязняющие вещества, вызывающие озабоченность, могут включать радий или другие микрозагрязнители, которые команда обнаружила в сточных водах, разбросанных по дорогам Пенсильвании.
«Известно, что радий вызывает рак, поэтому мы обеспокоены тем, что он распространяется по дорогам в высоких концентрациях», - сказал Уильям Д. Бургос, профессор инженерной защиты окружающей среды, штат Пенсильвания.
Исследователи собрали сточные воды из поселков в Пенсильвании, которые распространяют сточные воды, и провели смоделированные лабораторные эксперименты, чтобы увидеть, куда попадают загрязняющие вещества в сточных водах. Они обнаружили, что соли смываются последующим дождем, но некоторые металлические загрязнители, такие как свинец, остаются на поверхности дороги и не смываются. Часть радия остается на дороге, но часть смывается дождем.
Хотя органические материалы, радий и тяжелые металлы могут быть проблемой в сточных водах, еще одна проблема со смесью - высокое содержание соли. Обычная очистка сточных вод может удалить некоторые загрязняющие вещества, но не может удалить или снизить концентрацию солей. Исследователи предполагают, что если сточные воды от нефти и газа будут использоваться в качестве пылеподавителя или антиобледенителя, то, как минимум, очистку сточных вод следует использовать для предварительного удаления органических веществ и радия.
Хотя исследователи рекомендуют разработать альтернативный недорогой материал для замены сточных вод нефти и газа в местах, где они используются, они понимают, что многие из этих мест не могут позволить себе доступные в настоящее время альтернативы. Муниципалитеты столкнутся либо с использованием сточных вод, либо с отказом от обледенения или подавления пыли.
Среди других исследователей штата Пенсильвания, работающих над проектом, были Паулина Пиотровски, аспирант по химии; Л. Кастильо-Меза, аспирант кафедры инженерной защиты окружающей среды; А. Столлворт, аспирант кафедры инженерной защиты окружающей среды; Дж. П. Ванден Хевел, профессор ветеринарии; Ф. Дорман, доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии; Н. Р. Уорнер, доцент кафедры гражданского строительства; ФУНТ. Фаулер, старший преподаватель Школы международных отношений, и К. Б. Ганов, студент юридического факультета штата Пенсильвания.
Исследователи из отдела биологических наук Университета Альберты, Эдмонтон, Канада, включали Т. А. Блюэтт, P. L. M. Деломпре и Г. Г. Госс также был частью команды.
Геологическая служба США поддержала это исследование.