Kemikere identificerer giftige kemikalier i fracking spildevand

Før vand produceret under hydraulisk frakturering bortskaffes i vandveje eller genbruges i landbruget og andre industrier, kemikere ved University of Toledo sætter fokus på vandkvalitet og miljøhensyn ved fracking af spildevand for at afgøre, om det er sikkert at genbruge.

Forskerne fra det nye Dr. Nina McClelland Laboratory for Water Chemistry and Environmental Analysis på UToledo skabte en ny metode, der samtidigt identificerede 201 kemiske forbindelser i fracking af spildevand, kaldet produceret vand.

Forskningen, som er offentliggjort i Journal of Separation Science og blev udført i samarbejde med forskere ved The University of Texas i Arlington, viser, at mange af de kemikalier, der findes i produceret vand, er kræftfremkaldende, opløsningsmidler og petroleumsdestillater, der direkte kan forurene drikkevandskilder.

"Problemet med produceret vand er, at dette er en meget ny og overset kilde til forurening, og bortskaffelses- og rensningspraksis er endnu ikke fuldt optimeret til at garantere total fjernelse af miljøforurenende stoffer, " sagde Dr. Emanuela Gionfriddo, adjunkt i analytisk kemi i UToledo Institut for Kemi og Biokemi og School of Green Chemistry and Engineering. "Vores arbejde havde til formål at give en ny, enkel og omkostningseffektiv metode til omfattende karakterisering af kemikalier og udfylde den viden, der i øjeblikket findes om den kemiske sammensætning af dette affaldsprodukt fra olie- og naturgasindustrien."

Forskere og naturgasselskaber søger kreative måder at bruge produceret vand på, fordi de nuværende behandlingsprocesser for at fjerne salte og radioaktive stoffer - processer, der inkluderer omvendt osmose og destillation - er dyre.

"Nuværende metoder til kemisk karakterisering af produceret vand kan give et skøn over den samlede mængde forurening, men giver ikke oplysninger om, hvilken type forurening der er til stede, "Sagde Gionfriddo." Det kan være, at et molekyle stadig kan være meget giftigt, selv om det er til stede ved meget lav koncentration, eller det har potentiale til at akkumulere i kroppen over tid, så pointen er at vide præcis, hvad der er i produceret vand, ikke kun hvor meget."

Gionfriddos forskning skitserer, hvordan kemikerne udviklede og optimerede en tyndfilm, fastfase mikroekstraktionstilgang til at karakterisere de organiske forbindelser i det producerede vand.

Teamet identificerede mange kemikalier, herunder et pesticid kaldet atrazin; 1, 4-dioxan, en organisk forbindelse, der er irriterende for øjne og luftveje; toluen, som ved lav eksponering har sundhedseffekter som forvirring, svaghed, og tab af syn og hørelse og polycykliske aromatiske carbonhydrider, som er knyttet til huden, lunge, blære, lever- og mavekræft.

"Der er mange kemikalier, der stadig skal identificeres på dette tidspunkt, " sagde Ronald Emmons, UToledo Ph.D. kandidat. "Der er også behov for mere forskning for at teste optagelsen af ​​disse kemikalier i afgrøder, når produceret vand genanvendes til landbrug. Vi er nødt til at undersøge, om og hvordan disse kemikalier fra det producerede vand kan akkumuleres i jorden vandet med produceret vand, og om disse kemikalier kan overførsel fra jorden til afgrøderne. "

Samarbejdsforskningen mellem UToledo og UT Arlington vil fortsat bruge den nye metode til screening af tilstedeværelsen af ​​giftige molekyler i producerede vandprøver fra forskellige prøveudtagningssteder i Texas.

UToledo -forskere udvikler også nye metoder til ekstraktion af tungmetaller og sjældne jordartselementer, der vil hjælpe den fulde karakterisering af producerede vandprøver.