隨著紐約州準備大規模擴張馬塞勒斯頁岩的天然氣鑽探,州政府官員對該過程產生的廢水有了一個潛在的令人擔憂的發現:它具有放射性。他們尚未說明將如何處理它。
該資訊來自紐約州環境保護部,該部門分析了從鑽探中帶到地表數千英尺的13個廢水樣本,發現它們含有鐳226(一種鈾的衍生物)的水平高達排放到環境中的安全限值的267倍,是人類飲用水安全限值的數千倍。
如果透過更多測試支援這些發現,將產生以下幾個影響:能源行業可能會面臨更嚴格的法規和更高的費用,並且更難找到處理其廢物的處理廠(如果有任何一家願意接受的話)。公司將需要對其廢物處理商進行許可,並對工人進行放射性暴露測試,並可能需要跨國運輸廢物。而且,該州將必須弄清楚其關於放射性廢物的法律如何適用於鑽探,以及廢物如何影響供水和環境。
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不太清楚的是,廢水可能會如何影響紐約人的健康,因為危險取決於人們暴露於多少輻射以及如何暴露於輻射。鐳已知會導致骨癌、肝癌和乳腺癌,並且美國環保署釋出了鐳的暴露指南,但是對於低劑量對處理鐳的工人和公眾的確切危險程度,仍然存在爭議。
環境保護部尚未解決任何這些問題。但是,紐約州衛生部在7月致環境保護部石油和天然氣監管機構的一封機密信中,對廢水中的放射性物質含量表示擔憂。
ProPublica獲得的這封信中,衛生部官員說:“處理和處置這種廢水可能是一個公共衛生問題。” “提出的問題並非微不足道,但也不是無法克服的。”
該信警告說,該州可能難以處置鑽探廢物,水處理廠將需要進行徹底的測試,並且可能需要像在核設施中一樣監測工人的輻射量。
衛生部官員拒絕就該信發表評論。環境保護部發送了一封電子郵件回覆關於放射性的問題,宣告“在紐約州,濃度通常對於水排放或固體廢物不是問題”。但是,該機構並未直接回應放射性水平,這些水平在該機構於9月30日釋出的馬塞勒斯頁岩天然氣鑽探環境評估的附錄中披露。
該評估沒有計算人們可能暴露於多少放射性,即使科學家在研究放射性暴露時會例行完成此類計算。然而,該評估得出的結論是,放射性水平“非常低”,並且廢水“不會對工人構成風險”。環境保護部官員拒絕解釋他們如何得出此結論。
儘管該評估指出,某些材料可能需要放射性許可和處置,並且它查看了其他州針對鑽探產生的放射性廢物的法律,但環境保護部表示,沒有先例可以研究當在紐約預期的量和規模下將這些放射性物質帶到地表時,這些放射性物質可能會如何影響環境。並且它說,需要進行更多研究,環境保護部才能制定出處理廢物的精確計劃。
在對ProPublica的評論中,環境保護部強調,環境評估建議在所有廢水允許離開井場之前對其進行放射性測試,並表示含有大部分檢測到的放射性物質的鹽水的量將遠小於從井中去除的水力壓裂液的量。
科學家稱之為天然存在的放射性物質(簡稱NORM)在石油和天然氣鑽探廢物中很常見,尤其是在鹽水中,鹽水是在頁岩中浸泡了幾個世紀的髒水。鐳是一種強效致癌物,是這些金屬中最危險的物質之一,因為它會釋放出氡氣,積聚在植物和蔬菜中,並且需要1600年才能衰變。地質學家說,馬塞勒斯地區的放射性水平可能會有所不同,但是迄今為止進行的測試表明,在紐約測得的放射性物質含量遠高於其他許多地方。
該州在2008年10月至2009年4月之間採集了13個樣本,其中11個樣本大大超過了法定限值。環境保護部沒有回應有關是否已經開始進行其他取樣,或者該州是否會在放射性問題解決之前開始頒發鑽探許可證的問題。環境保護部告訴ProPublica,它不知道在哪裡處理廢水。
具有30年放射性廢物處理經驗的放射性修復和水處理顧問西奧多·亞當斯說:“它必須去某個地方。” “它不會就這麼消失。”
模糊的威脅
確定放射性物質對工人和公眾構成的健康威脅很複雜。測量人類因輻射引起的暴露量(以每年毫雷姆的劑量量化)非常困難,部分原因是它取決於諸如物體是否會干擾輻射,或者長時間持續暴露等變數。
例如,如果天然氣行業工人在狹小的空間工作,而氡氣(一種導致肺癌的主要原因和鐳的衍生物)可能會積聚到危險水平,那麼他們幾乎肯定會面臨更高的癌症風險。如果他們以某種方式吞嚥或吸入放射性廢水中的煙霧,或者定期處理濃縮的物質達20年,他們也將面臨風險。但是專家說,如果沒有這些型別的密集或封閉式暴露,這些材料的危險性可能會降低,因此很難辨別對工人健康的影響。
人們在日常生活中會吸收放射性,這使健康評估變得複雜。據美國環保署稱,人類放射性暴露的80%來自自然來源。從花崗岩檯面到一堆操場上的泥土,都可能發出比美國環保署更高的放射性,美國環保署根據零暴露最佳的理論進行監管,可能會更傾向於這樣做。
美國聯邦-州輻射標準機構間指導委員會前成員湯姆·倫哈特說:“您從一個世界開始,在這個世界中,您和我從太陽,從我們行走的土壤,從我們房屋中的磚塊獲得平均每年約400毫雷姆的暴露量,這是危險的。” “美國環保署永遠不允許這種暴露量。因此,您從危險暴露的基線開始,這就是使監管成為一場噩夢的原因。”
美國環保署估計,美國人每年暴露於大約300至360毫雷姆,其中包括例行的人工暴露,例如進行X射線或乘坐飛機。此“背景水平”的每個倍數都表示患癌症的機率成比例增加。
自1980年代中期以來,馬塞勒斯頁岩的天然放射性就引起了人們的關注,當時在馬塞勒斯(紐約州北部的一個小鎮,頁岩到達地表)的房屋地下室中發現了高濃度的氡氣。長期以來,問題一直是,如果馬塞勒斯頁岩可能導致放射性氣體滲入人們的地下室,那麼鑽探殘留的水中可能會注入多少放射性?此外,還需要考慮在某些馬塞勒斯鑽探地點檢測到的輻射會造成多少人類暴露。
在該州的環境評估中,該州表示無法回答這些問題,因為暴露取決於許多變數,並且人類暴露的測量單位和水中濃度的測量單位不相容。環境保護部在其環境評估中寫道:“這些單位之間沒有簡單或普遍接受的等效關係。”
但是,加拿大Talisman Energy的子公司兼紐約最大的天然氣生產商Fortuna Energy的運營經理裡克·凱西說,他的公司已經評估了該公司在賓夕法尼亞州兩個井場工人的暴露情況,結果表明沒有嚴重的風險。
美國能源部一位專門研究此類暴露轉換的專家表示,在紐約進行分析應該“非常容易”。
美國能源部國家計算機劑量建模計劃的負責人查理·於說:“如果他們知道濃度並知道暴露途徑,那麼計算應該很簡單。”
實際上,紐約州環境保護部在1999年的一項研究中使用了於的政府建模程式(稱為RESRAD),以確定油田鹽水撒在道路上的放射性暴露風險(這是一種常見的處理方式)。在那種情況下,它的鹽水樣品所含的鐳遠少於馬塞勒斯水。它提出了一個簡單的方案,假設一個人在20年內每天在道路上行走兩個小時,並且固定數量的鹽水散佈在那裡。該研究發現對人類健康沒有威脅。
該州最近的補充環境影響報告中未包含此類分析。
處置選擇很少
如果紐約州像其他大多數在天然氣鑽探過程中產生一些放射性廢物的州一樣,那麼所有這些都將大大減少人們的擔憂。在這些州,廢物被重新注入地下。但是根據美國環保署的說法,在紐約,注入式處理井並不常見,而且那些確實存在的井沒有獲得接收放射性廢物或馬塞勒斯頁岩廢水的許可。相反,大多數鑽探廢水都由市政或工業水處理廠進行處理,然後排放回公共水道。
含有鐳的廢水幾乎肯定需要由能夠過濾掉放射性物質的工廠進行仔細處理。在紐約運營著五個讀數峰值井的福圖納經理凱西說,其水平高於他在其他地方看到的水平。凱西說,賓夕法尼亞州的汙水處理廠正在接受福圖納公司來自那裡油井的放射性水平低得多的廢水,但是如果工廠無法接受較高的濃度,則可能會造成嚴重的影響。
凱西說:“如果他們由於放射性過高而無法遵守規定,他們將拒絕處理這些水。” “如果我們沒有可行的選擇,我們的運營將只會關閉。別無選擇。”
目前尚不清楚紐約是否有任何汙水處理廠能夠處理此類物質。
環保部發言人揚西·羅伊表示,“目前還沒有專門用於處理這些物質的設施。”他補充說,該州依賴於鑽井公司來確保廢水有合法的處理方案,然後對這些方案進行審查。
他說:“環保部尚未收到井運營商提交的任何包含關於處理含天然放射性物質(NORM)鹽水的詳細資訊的許可申請。”“因此,我們不知道正在考慮哪些處理方案,也不知道去除NORM的效率如何。”
ProPublica聯絡了紐約中部幾家工廠的經理,他們表示無法接收這些廢物,或者不熟悉州法規。
“我們沒有能力接收放射性物質,”奧農達加縣水環境管理局局長帕特麗夏·帕斯特拉說道,該局負責運營紐約州錫拉丘茲的都會區工廠。“這確實給處理帶來了問題。”
過濾水只是幾個問題之一。能夠過濾掉放射性物質的工廠會留下濃度遠高於廢水的濃縮汙泥。汙泥也可能積聚在井場的管道內、廢棄坑內和儲罐內。
聯邦法律沒有直接涉及天然存在的放射性物質,而且石油和天然氣行業不受聯邦關於處理有毒廢物的法律的約束,這使得紐約州承擔了責任。紐約州有管理放射性物質的法律,但該州的鑽井計劃沒有明確說明何時適用這些法律。
審查了紐約州廢水中發現的放射性金屬濃度的專家表示,殘留汙泥很可能超出危險廢物的法定限值,需要運往愛達荷州或華盛頓州,那裡是美國僅有的幾個允許接收這些汙泥的垃圾填埋場。
福圖納公司的凱西表示,這是可以接受的商業成本。“我們當然願意為必要的處置方式提供資金,”他說。
一些用於鑽井的裝置也可能需要同樣的處置,這些裝置最終可能會釋放比水本身高得多的輻射。例如,路易斯安那州在發現廢品場傾倒的管道和用於建造校園看臺的鋼材中存在放射性物質堆積後,開始監管放射性物質。
但是,該州的放射性水平僅為目前在紐約州測量的水平的八分之一。
放射性廢物處理顧問西奧多·亞當斯說:“我不認為有人認真研究過處理這些材料的意外後果。”“這是一種獨特的‘動物’——一種獨特的處理方式,而且根據它的位置和接收者的不同,可能會產生影響。”
ProPublica的薩布麗娜·尚克曼為本文撰寫了報道。 阿布拉罕·盧斯特加滕是ProPublica的調查記者,ProPublica是一家獨立的非營利性新聞機構,致力於製作符合公眾利益的新聞報道。