Nota redaktora, 9 października: Na podstawie kilku komentarzy, w których wspomniano, że Josephine Brine Treatment Facility przestał oczyszczać ścieki szczelinujące w 2011 r., Wykonaliśmy trochę kopania i stwierdziliśmy, że uzdatniona woda za zakładem nadal wykazuje oznaki, że świeża woda szczelinująca miała przejrzyj ją, według autorów badania. Stanowisko zostało poprawione o te informacje, a także fakt, że leczenie usuwa sporo zanieczyszczeń.
W stanie Pensylwania, gdzie znajduje się lukratywna formacja łupków Marcellus, 74 zakłady oczyszczają ścieki z procesu szczelinowania hydraulicznego (inaczej „szczelinowanie”) gazu ziemnego i uwalniają je do strumieni. Nie ma krajowego zestawu standardów, który kierowałby tym procesem oczyszczania - EPA zauważa, że wytyczne Ustawy o czystej wodzie zostały opracowane jeszcze przed szczelinowaniem, a wiele zakładów przetwórczych „nie jest odpowiednio przygotowanych do oczyszczania tego rodzaju ścieków” - i naukowców przeprowadzili stosunkowo niewielką ocenę ścieków, aby zapewnić ich bezpieczeństwo po oczyszczeniu.
Niedawno grupa naukowców z Duke University postanowiła przeprowadzić testy. Skontaktowali się z właścicielami jednej oczyszczalni, Josephine Brine Treatment Facility w Blacklick Creek w hrabstwie Indiana w Pensylwanii, ale „kiedy próbowaliśmy z nimi współpracować, bardzo trudno było znaleźć odpowiednią osobę”, mówi Avner Vengosh, naukowiec Ziemi z Duke. „W końcu po prostu poszliśmy i przetestowaliśmy wodę bezpośrednio z obszaru publicznego poniżej.”
Ich analizy, wykonane na próbkach wody i osadów zbieranych wielokrotnie w ciągu dwóch lat, były jeszcze bardziej niepokojące, niż się spodziewaliśmy. Jak opublikowano dzisiaj w czasopiśmie Environmental Science and Technology, odkryli podwyższone stężenia pierwiastka radu, substancji wysoce radioaktywnej. W szczególności stężenia w osadach były około 200 razy wyższe niż poziomy tła. Ponadto ilości chlorków i bromków w wodzie były dwa do dziesięciu razy większe niż normalnie.
Dzieje się tak pomimo faktu, że oczyszczanie faktycznie usuwa większość zanieczyszczeń ze ścieków - w tym 90 procent radu. „Nawet jeśli dzisiaj całkowicie zaprzestano usuwania ścieków”, mówi Vengosh, w osadach jest wystarczająco dużo zanieczyszczeń, że „nadal byłoby miejsce, które USA uznaliby za składowisko odpadów radioaktywnych”.
W ostatnich latach zastosowanie szczelinowania w celu wydobycia gazu ziemnego z formacji łupkowych rozkwitło w kilku obszarach, w szczególności w łupkach Marcellus Shale w Pensylwanii, zwanych „Arabią Saudyjską gazu ziemnego”. Proces ten polega na wstrzykiwaniu mieszanki wody, piasku i własnościowe chemikalia głęboko w skale pod wysokim ciśnieniem, powodując pękanie skały i umożliwiając wyciek metanu w górę w celu wydobycia.
Wiele obaw związanych z szczelinowaniem wiązało się z wyciekiem tych chemikaliów lub metanu ze studni wiercących do wód gruntowych lub z faktem, że wtrysk pod wysokim ciśnieniem może wywołać trzęsienia ziemi, ale ostatnio badane ścieki stanowią osobny, w dużej mierze pomijany problem.
Od 10 do 40 procent płynu wysyłanego podczas szczelinowania powraca na powierzchnię, niosąc ze sobą zanieczyszczenia. Niektóre z tych zanieczyszczeń mogą być na początku obecne w wodzie szczelinującej. Ale inne są wypłukiwane do szczelinującej wody z wody gruntowej uwięzionej w skale, którą pęka.
Rad, naturalnie obecny w łupkach, w których znajduje się gaz ziemny, należy do tej ostatniej kategorii - ponieważ łupek jest rozbijany w celu wydobycia gazu, woda gruntowa uwięziona w łupku, bogata w stężenia pierwiastka promieniotwórczego, jest uwalniana i infiltruje ścieki szczelinujące.
Inne stany wymagają pompowania tych ścieków z powrotem do podziemnych studni złożowych umieszczonych między nieprzepuszczalnymi warstwami skały, ale ponieważ w Pensylwanii jest niewiele tych wnęk, umożliwia to oczyszczanie szczelinowych ścieków przez normalne oczyszczalnie ścieków i odprowadzanie ich do rzek.
W 2011 r. Departament Ochrony Środowiska Pensylwanii (PADEP) wydał zalecenie, aby rośliny, w tym Josephine, dobrowolnie zaprzestały oczyszczania ścieków szczelinujących. Ale Jim Efstathiou Jr. z Bloomberg News donosi, że chociaż rzecznicy PADEP i Josephine twierdzą, że roślina przestała oczyszczać ścieki z szczelinowania, twierdzenia te są „zaprzeczone przez dzisiejsze badania, które pokazują, że roślina z Josephine kontynuowała oczyszczanie ścieków z łupków Marcellus Shale poprzez początek tego roku ”, według Vengosha.
„Na podstawie zmierzonych przez nas izotopów widzimy, że ścieki, które pochodzą z Josephine w ciągu ostatnich trzech lat, w tym dwa miesiące temu, nadal mają odcisk palca Marcellusa”, powiedział Vengosh Efsathiou.
Wielu naukowców zauważa, że oczyszczalnie nie są zaprojektowane do obsługi pierwiastków promieniotwórczych obecnych w ściekach. Nie są też zobowiązani do testowania ścieków pod kątem pierwiastków promieniotwórczych. W rezultacie wielu badaczy podejrzewało, że ledwo zbadana woda, którą uwalniają do lokalnych strumieni, zachowuje znaczny poziom radioaktywności.
Ta nowa praca potwierdza podejrzenie co najmniej jednej rośliny - która znajduje się około godziny na wschód od Pittsburgha i uwalnia ścieki do zlewni, która dostarcza wodę pitną do miasta - i Vengosh uważa, że wyniki prawdopodobnie będą podobne dla wielu innych obiektów w Pensylwanii. Szczególnie niepokojący jest fakt, że oprócz wody zespół odkrył w czasie wysokie poziomy radioaktywności gromadzące się w osadach na dnie strumienia. Okres półtrwania radu wynosi 1600 lat, więc jeśli te osady nie zostaną usunięte, będą emitować promieniowanie do wody przez bardzo długi okres.
Ponadto wysoki poziom bromku znajdujący się w ściekach stanowi problem, ponieważ nawet w niewielkich ilościach związek może wywołać tworzenie toksycznej klasy chemikaliów zwanych halometanami w połączeniu z chlorem. Jest to problem, ponieważ na obszarach wiejskich wielu mieszkańców dobrze uzdatnia wodę, chlorując ją.
Badanie - które jest częścią większego projektu Duke'a badającego wpływ szczelinowania na wodę - nie pokazuje, że szczelinowanie jest z natury niebezpieczne, ale pokazuje, że bez odpowiedniej kontroli ścieki wyrzucane do środowiska stanowią bardzo realne niebezpieczeństwo dla lokalnych mieszkańców.
Vengosh zauważa, że istnieją lepsze metody oczyszczania szczelinujących ścieków (wskazuje na rośliny obsługiwane przez Eureka Resources jako model odpowiedniego usuwania radioaktywności), ale ich eksploatacja jest droższa. Ale obecnie, bez nacisków przepisów federalnych, firmy chcące pozbywać się ścieków nie mają motywacji do płacenia za tego rodzaju rozwiązanie.
