Tre-årig undersøgelse fandt ingen sammenhæng mellem metankoncentrationer i grundvandet og nærhed til naturgasbrønde

En undersøgelse af drikkevand i Appalachian Ohio fandt ingen tegn på naturgasforurening fra nylige olie- og gasboringer.

Geologer fra University of Cincinnati undersøgte drikkevand i Carroll, Stark og Harrison amter, en landlig region i det nordøstlige Ohio, hvor mange indbyggere er afhængige af vand fra private underjordiske brønde.

Tidsseriestudiet var det første af sin slags i Ohio, der undersøgte metan i grundvandet i forhold til naturgasboring. Resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet Miljøovervågning og -vurdering .

"Nogle mennesker havde forhøjede koncentrationer af metan i deres grundvand, men den isotopiske sammensætning viste, at den ikke var fra naturgas "sagde Amy Townsend-Small, lektor i geologi ved UC's McMicken College of Arts and Sciences.

"Det, vi fandt, er i de fleste tilfælde, at det sandsynligvis var fra underjordisk kul i området eller biologisk metan produceret i grundvandet."

UC -forskere samlede 180 grundvandsprøver i alt i hjem i de tre amter. Nogle af webstederne blev udtaget flere gange. I særdeleshed, forskere ledte efter beviser for metan, den primære forbindelse i naturgas. De undersøgte også ændringer i vandets surhedsgrad eller pH, og ændringer i dens ledningsevne.

De fandt ingen stigning i metankoncentrationen eller sammensætningen i grundvandet i løbet af de fire år af undersøgelsen, trods tilstedeværelsen af ​​nye skifergasbrønde boret i undersøgelsesområdet. Ligeledes, de fandt ikke højere metanniveauer i tættere tilnærmelse til skiferboring.

Forskere fandt stor variation i metankoncentrationer i drikkevandet, fra 0,2 mikrogram pr. liter til 25,3 milligram pr. liter, som er stærk nok til at antænde i lukkede rum. Men forskere fandt ingen sammenhæng mellem metanen observeret i drikkevand og de nye gasboringer.

"Klart, yderligere overvågning er nødvendig for at bestemme, om metankoncentrationer og kildesignaler i denne region ændrer sig, efterhånden som antallet af olie- og gasbrønde fortsætter med at stige, " konkluderede undersøgelsen.

Forskere identificerede den kemiske sammensætning af vandet ved hjælp af gaskromatografi, isotopforhold massespektrometri, og radiocarbondatering i et UC geologisk laboratorium. At forstå den kemiske sammensætning hjælper med at identificere kilden til metan fundet i drikkevand:fra naturgasudvinding, organisk nedbrydning eller endda fra fordøjelsessystemerne hos nærliggende køer.

Hovedforfatter og UC -kandidat Claire Botner sagde, at undersøgelsen anmodede om deltagelse af husejere, der var villige til at lade forskere teste deres brønde.

Undersøgelsesområdet har oplevet stigende interesse fra naturgasselskaber i de senere år. Det er placeret over et geologisk træk kaldet Utica-skiferformationen, som er kendt for at indeholde olie og naturgas. Da UC lancerede sin metanundersøgelse i 2012, Ohio havde udstedt 115 boretilladelser til regionen. Ved undersøgelsens afslutning i 2015, næsten 1, 600 tilladelser var udstedt, primært for Carroll County.

Hydraulisk frakturering er en proces, hvorved vand under tryk, sand og kemikalier pumpes ind i naturgasbrønde mere end 1,5 km dybe for at bryde skifer fra hinanden for at frigøre lommer af olie og naturgas.

Forskere antog, at metankoncentrationerne i de drikkevandsbrønde, de prøvede, ville stige over tid med væksten af ​​naturgasboringer i området. Dette er en korrelation, som forskere observerede i Pennsylvanias Marcellus Shale-region.

Men det afslørede UC's vandtest ikke. Undersøgelsen konkluderede, at metan observeret i grundvand var "biogent, " eller naturligt forekommende og uafhængig af naturgasboring.

"Forskerne i undersøgelsen i Pennsylvania troede, at forureningsproblemet var en fejl i brøndforingsrørene i fracking-brøndene, " sagde Townsend-Small.

"Forhåbentlig, det sker ikke tit. Og det skete tilsyneladende ikke med de brønde af husejere, vi arbejdede sammen med til vores undersøgelse."

Townsend-Small har brugt meget af sin karriere på at undersøge grundvand og metan. Hun og andre UC-geologer studerer indflydelsen fra Great Miami River på grundvandet i det sydvestlige Ohio ved UC's C.V. Theis grundvandsobservatorium. Hun har også studeret atmosfærisk metan i forhold til algeopblomstring i De Store Søer og metan i arktiske søer i Alaska.

"Nogle mennesker havde forhøjede koncentrationer af metan i deres grundvand, men isotopsammensætningen viste, at den ikke var fra naturgas. Det var fra en anden kilde, "Townsend-Small sagde." Hvad vi fandt, er i de fleste tilfælde sandsynligvis fra underjordisk kul i området eller biologisk metan produceret i grundvand. "

Studiets medforfattere omfattede UC-professor emeritus David Nash og UC-assistentprofessor i geologi Joshua Miller.

Botner sagde, at hvis forskerne skulle replikere undersøgelsen, hun kan anbefale at udvide den til at omfatte andre kulbrinter såsom propan eller se efter carbonatisotoper forbundet med naturgasboring.

"Det er et kontroversielt emne, " sagde Botner. "Men det er derfor, videnskab er så værdifuld. Måske ville en anden undersøgelse bekræfte vores resultater, eller måske ville de finde noget andet. Uanset, vi vil gerne have flere brøndtest."

Carroll County-kommissær Robert Wirkner sagde, at resultaterne var gode nyheder for beboerne. Som mange af hans naboer, han får drikkevand i sit hus fra en privat brønd på sin ejendom.

Wirkner sagde, at gasselskaber tester drikkevandet i nærliggende huse før og efter de borer en brønd for at observere eventuelle ændringer i vandkvaliteten.

"Mit vand er blevet testet flere gange, " sagde han. "Så vi er glade for at høre resultaterne."

Townsend-Small sagde, at beskyttelse af brønde mod forurening er særlig vigtig i landdistrikter, fordi der er få alternativer til rent drikkevand. At grave en ny eller dybere boring er dyrt og vil ikke nødvendigvis løse et forureningsproblem. Og der er få muligheder i landdistrikterne for at tilslutte sig offentlige vandledninger.

"Det ville være fantastisk, hvis husejere havde adgang til løbende overvågning, sagde hun. I byer, du er sikker på, at dit drikkevand er sikkert. Vi betaler de offentlige vandværker for at teste vandet hver dag. Men hvis du har en privat brønd, man må bare håbe, at det ikke er forurenet i det daglige."