水力壓裂可能汙染飲用水

前環保署科學家多米尼克·迪吉利奧花費了近十年時間,證明水力壓裂已經汙染了懷俄明州的地下水

前環保署科學家多米尼克·迪吉利奧從未放棄。

八年前,位於天然氣盆地中心的懷俄明州帕維利恩的居民抱怨他們的飲用水有難聞的味道。美國環保署(EPA)在迪吉利奧的領導下展開調查,初步測試表明地下水含有有毒化學物質。

然後,在2013年,該機構在沒有釋出最終報告的情況下,突然將調查移交給州監管機構。


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現在,迪吉利奧為他們完成了這項工作。

他上週在《環境科學與技術》雜誌上發表了一項全面的、經過同行評審的研究,表明帕維利恩居民的水井受到了通常儲存在地面無襯砌坑中的水力壓裂廢物的汙染。

該研究還表明,風河盆地的整個地下水資源都受到了與水力壓裂相關的化學物質的汙染。

這種生產技術涉及在地下深處裂解頁岩以提取石油和天然氣,在美國很受歡迎。它也存在爭議。迪吉利奧說,在美國西部和加利福尼亞州有數千口油井容易受到研究中記錄的那種威脅。他現在是斯坦福大學的研究學者。

迪吉利奧在一次採訪中說:“我們表明,地下水汙染是水力壓裂的結果。“它汙染了風河地層。”

研究結果突顯了奧巴馬政府氣候變化政策核心的緊張關係,該政策的基礎是用燃燒更清潔天然氣的設施取代許多燃煤發電廠。

斯坦福大學地球科學家、該研究的合著者羅布·傑克遜說,對天然氣的依賴有時使各機構對與該資源相關的當地汙染和健康影響視而不見。2015年,環保署在一份有爭議的草案研究中表示,水力壓裂對“美國飲用水資源沒有產生廣泛的系統性影響”(Greenwire,2015年6月4日)。

傑克遜說:“環保署國家辦公室傾向於淡化他們自己調查人員的擔憂,部分原因是奧巴馬政府一直在推廣天然氣。”“天然氣將長期存在。我們有責任使其儘可能安全和環保。”

環保署發言人朱莉婭·瓦倫丁表示,該機構尚未最終確定天然氣沒有“廣泛的系統性影響”的評估。作為該過程的一部分,該機構將評估所有最近的研究,包括迪吉利奧的研究,她說。

在帕維利恩盆地運營的Encana公司表示,多次測試表明人們的水井可以安全飲用。

Encana發言人道格·霍克說:“經過懷俄明州和環保署的多輪測試,沒有證據表明帕維利恩油田的家庭用水井的水質因石油和天然氣作業而發生變化;在任何採集的樣本中,都沒有發現石油和天然氣成分超過飲用水標準。”

實驗室無法檢測到水力壓裂化學物質

噹噹地環保署辦公室回應居民的投訴時,水質測試於2009年開始。環保署總部和迪吉利奧於2010年1月介入。

迪吉利奧說:“進行與水力壓裂相關的地下水調查非常複雜。“這很困難,因為用於水力壓裂的許多化合物在商業實驗室中通常不進行分析。”

這些實驗室最初是為超級基金專案設立的,在該專案下,環保署清理了全國汙染最嚴重的地點。迪吉利奧說,它們在檢測超級基金地點發現的化學物質方面非常出色,但在檢測水力壓裂中使用的化學物質方面不太擅長。

他說:“你有一些非常水溶性的異國化合物在水力壓裂中,這些化合物不適合進行常規的實驗室型別分析。”

一種這樣的化學物質是甲醇。最簡單的醇,當攝入足夠量時,會在人體內引發永久性神經損傷和失明。在帕維利恩,工人們在鑽井時將數千加侖的水和化學物質以高壓泵入井中,其中使用了甲醇。迪吉利奧說,混合物中約有10%含有甲醇。

因此,帕維利恩含水層中甲醇的存在表明,水力壓裂液可能汙染了它。但是,甲醇會迅速降解,並在幾天內減少到微量。商業實驗室沒有檢測如此微量物質的方案,因此迪吉利奧和他的同事設計了新的程式,使用高效液相色譜法來檢測它。他們還設計了檢測其他化學物質的技術。

那時,帕維利恩正處於爭議之中,因為環保署和居民與工業界發生了衝突。環保署在2011年鑽了兩口監測井MW01和MW02,其測試發現苯、柴油和其他有毒化學物質。但是,這些結果受到了石油和天然氣行業代表的質疑,他們批評了環保署的取樣技術(能源連線,2012年10月12日)。他們指出了環保署和美國地質調查局之間在最佳方法上的技術分歧,以對環保署的總體調查結果表示懷疑。

環保署意識到它需要對其水質測試方法達成共識。2012年2月,它組建了一個由美國地質調查局、懷俄明州監管機構和來自風河印第安人保留地的部落代表組成的技術團隊。他們在2012年4月重新測試了監測井。

這一次,他們還測試了甲醇。但是環保署從未向公眾釋出這些結果。2013年,該機構退出了在帕維利恩的調查,將其移交給州監管機構,後者使用Encana提供的150萬美元贈款向前推進(能源連線,2013年6月21日)。迪吉利奧說,這個決定來自環保署的高層管理人員。

甲醇、柴油和鹽

行業代表反覆指出,環保署尚未釋出關於其調查結果的同行評審研究。

“如果環保署對其草案報告有任何信心,該報告受到了州監管機構和其他聯邦機構的強烈批評,它將繼續進行同行評審過程,”行業組織“深度能源”的發言人史蒂夫·埃弗利當時說。“但事實並非如此,這清楚地表明該機構終於承認了這些缺陷的嚴重性,並再次依賴州監管機構的專業知識。”

2015年12月,州監管機構釋出了他們調查結果的草案。據《卡斯珀星論壇報》報道,該報告稱水力壓裂沒有導致帕維利恩的汙染,據此該報告稱,地下水通常適合人們使用。

當迪吉利奧於2014年從環保署退休時,他將目光投向了帕維利恩。他覺得自己必須完成他的工作。

他說:“環保署基本上已經將此案移交,並且從未最終確定同行評審檔案。”“如果它不在同行評審文獻中,那麼就其調查結果而言,就會出現可信度問題。重要的是,其他科學家能夠看到這項工作並進入同行評審領域,以便其他科學家能夠獲得幾乎所有資訊。”

自2012年以來,來自美國地質調查局、環保署和州監管機構的大量新資料已經積累。他透過《資訊自由法》的請求獲得了環保署的甲醇測試結果,並從懷俄明州石油和天然氣監管機構的網站上下載了其餘資訊。所有這些資訊都是公開的,等待著合適的人花一年時間來分析這些資訊。

最終結果是:一項經過同行評審的研究,重申了環保署的調查結果,即帕維利恩發生了可疑事件。還需要更多的研究。

迪吉利奧說,取樣井中含有甲醇。它們還含有高濃度的柴油化合物,表明它們可能受到運營商儲存化學物質的露天坑的汙染。

迪吉利奧說,該地區的深層地下水中含有高濃度的鹽和在水力壓裂液中發現的異常離子。化學成分表明,水力壓裂液可能透過裂縫直接遷移到含水層中,他說。

斯坦福大學的傑克遜說,Encana在帕維利恩鑽了淺井,深度不到2000英尺,並且在含水層區域範圍內。

他說:“淺層水力壓裂是一個潛在的問題,因為你不需要井的完整性出現問題就可以使化學物質遷移到飲用水中。”

該研究還表明,盆地中的地下水向上流動很強,這意味著深層地下的汙染物可能會隨著時間的推移遷移到更靠近地面的地方。

迪吉利奧說:“現在,我們說資料表明存在影響,這與明確的影響是不同的說法。”“我們說這裡需要聯絡這些點,需要安裝監測井。”

淺井很普遍

環保署在上週對懷俄明州的調查結果草案的嚴厲回覆中得出了同樣的結論。

環保署發言人瓦倫丁說:“我們的許多建議表明,應該填補重要的資訊空白,以便更好地支援報告中得出的結論,並且應該在報告中討論不確定性和資料空白。”

該州測試了人們的水井,並檢測到19種令人擔憂的化學物質。但監管機構得出的結論是,只有兩種化學物質超過了安全限值,水可以用於家庭用途。環保署不同意。環保署表示,19種化學物質中,有近一半未經研究,科學家不知道安全暴露水平。

懷俄明州環境質量部發言人基思·吉爾拒絕評論迪吉利奧的研究以及環保署對該州報告草案的回應。他說,該州正在最終確定其調查結果,並將目光投向未來。

吉爾說:“我們還沒有完成。”

早些時候批評環保署沒有釋出同行評審研究的行業組織“深度能源”表示,迪吉利奧的研究是“對環保署舊的、不可信的資料的重新包裝,而作者正是撰寫環保署原始報告的研究人員。”

傑克遜強調說,在帕維利恩看到的汙染可能會發生在其他州,根據他去年在《環境科學與技術》雜誌上發表的研究,水力壓裂有時發生在較淺的深度。這包括落基山脈地區、新墨西哥州、科羅拉多州、猶他州、蒙大拿州和加利福尼亞州。他說,目前,沒有任何州對公司可以進行多淺的水力壓裂做出限制。

傑克遜說:“淺層水力壓裂非常普遍,尤其是在美國西部。“在加利福尼亞州,大約一半的油井的水力壓裂深度都不到2000英尺。”

環境組織“食品與水觀察”的科學家休·麥克米倫表示,鑑於這種威脅,水力壓裂技術理應受到比奧巴馬政府迄今為止的更為嚴格的審查。

他說:“社群從未爭論過每一口井都會出問題;他們爭論的是,當你鑽井並進行數千次水力壓裂時,會有太多井出現問題。對於那些依賴地下水生活的人來說,這變成了一種運氣問題,這是不對的,因為隨著時間的推移,越來越多的人的運氣會耗盡。”

經環境與能源出版有限責任公司許可,轉載自 Climatewire。www.eenews.net,202-628-6500

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