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水力压裂和水源污染之间又发生了什么

水力压裂和水源污染之间又发生了什么

耶鲁大学的研究人员对马塞勒斯页岩区的地下水井进行取样分析后发现:水力压裂废水并不是地下水的直接污染源。石油圈原创www.oilsns.com

该研究同时还发现套管破裂和油井产出水中的污染物对于地下水样品并无影响。最终,这项持续三年的研究成果发表在了《美国国家科学院院刊》上,研究者们得出结论:地下水样品中检测到的少量的钻完井所用化学物质来自地表意外泄漏,化学物质的浓度没有达到危险级别。

该研究的首席研究员是来自耶鲁大学的博士生Brian Drollette,他说:“我们发现柴油有机组分的浓度与页岩气井井位之间存在明显的关系。此外,污染物的浓度与距离最近的页岩气井的距离之间也存在这种关系,而这些页岩气井是违反HSE规定的。”

2012—2014期间,Drollette对宾夕法尼亚州东北部7400平方公里范围内的64口饮用水井进行取样,取样覆盖面积之大前所未有。与此前过分关注地下水中甲烷运移的研究不同,该研究致力于分析水样中一小部分较重的化学物质,这些化学物质只占公共数据库中能查到污染物的10%。

污染物浓度最高的水样取自深度不足300英尺的水井,而且,两份阳性水样中含有一种人们熟知的水力压裂添加剂,Drollette认为这恰恰证明了地表化学物质可能浸入地下水源。

研究发现,所取水样中的有机化合物浓度远远低于美国联邦安全饮用水标准的规定浓度,而且这些有机化合物可以通过碳过滤器轻松移除。研究人员同时表示,对于某些饮用水标准中没有提及的有机化合物,尤其是柴油化合物,其浓度也都很低。

水力压裂和水源污染之间又发生了什么

研究人员在水样分析中采用了如惰性气体分析和无机指纹分析等多项分析技术以避免其他污染源的干扰。对有机化合物浓度最高的水样进行分析的结果表明,与马塞勒斯页岩盐水层相比,淡水层的形成时间相对较晚,这表明地层水在岩石中向上运移数千英尺是不可能的。

高浓度的轻烃化合物可能会携带通过泄露的油气井套管进入地层水中的大分子化合物共同渗透到地下水中,但是并没有观察到这一现象。

一旦污染物突破,像溴化物和氯化物这些无机化合物的浓度会增大。研究发现封闭容器中通过聚合物内衬进行的扩散是根本不可能的,计算机模拟表明完成这一过程需要数十年时间。尽管许多研究的成果与页岩油气行业所宣称的一致:水力压裂对地下水污染风险极小。但是研究人员强调:研究结果仅适用于取样区域。石油圈原创www.oilsns.com

耶鲁大学化学环境工程系助理教授Desiree Plata是该研究的共同作者,他认为:尽管研究结果并不支持马塞勒斯页岩层到水层的自由流动现象,但这可能是该地区独特的地质环境造成的。

她说:“从专业角度来看,我认为研究结果是鼓舞人心的,因为这意味着对这类污染问题已经开始了地层分层研究。但事实却是:在底下操作过程中,可能破坏地层结构从而加速深层的岩层水与浅层的地表水流通。”石油圈原创www.oilsns.com

然而,Plata称:该研究应该是对页岩行业的一个警告,这意味着从业者们需要更加关注地面作业,并加强对污染物泄漏的监管,以消除人们对地下水污染的担忧。

她说:“与地下情况相比,地面情况非常重要,也更容易控制,因此应该竭尽所能避免或污染物的泄漏。一旦发生泄漏,应立即启动应急响应,并迅速通知附近居民,使其对自己的水源进行管控并对泄漏的污染物采取相应的措施。”

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