Jord- og strømvandspores afslører påvirkninger af skiferboringer

Kemiske spor i farvande nær Marcellus Skifer gasboringer i landdistrikterne Pennsylvania kan identificere nye borerelaterede kilder til metankontaminering, ifølge forskere.

Resultaterne giver et nyt værktøj til at skelne potentielle miljøpåvirkninger ved skiferboring fra allerede eksisterende metaniveauer, der almindeligvis findes i Pennsylvania vandveje, sagde forskerne.

Forskere fandt også ud af, at metanforurening kan være mere tilbøjelig til at forekomme, når der bores i bestemte geologiske omgivelser, som dem, der findes i studieområdet i Lycoming County.

"Denne undersøgelse giver nye spor om, hvor vi kan forvente at finde potentielle miljøpåvirkninger relateret til skiferboring, og hvordan vi bedre kan identificere nye hændelser, efter at de sker, "sagde Joshua Woda, en kandidatstuderende i geovidenskab ved Penn State.

Woda og et team af forskere rapporterede fund i et papir offentliggjort online i denne uge i Procedurer fra National Academy of Sciences .

Undersøgelsen fokuserer på et område, hvor statslige tilsynsmyndigheder har citeret flere Marcellus Shale -gasboringer til problemer med brøndintegritet. Den nærmeste gasbrønd blev citeret af statslige tilsynsmyndigheder for at forurene fem beboelsesvandboringer med høje niveauer af metan. Denne gas udgør en eksplosionsfare i lukkede rum.

Metan niveauer forbliver over forboringsbetingelser i strøm- og brøndvandsprøver syv år efter, at lækager oprindeligt blev rapporteret, sagde forskere.

Naturgas består primært af metan, og boring kan få gassen til at slippe ud i vandveje eller atmosfæren, hvor det er en potent drivhusgas. Forskere mener, at disse hændelser er sjældne i forhold til det samlede antal borede skifergasboringer, men de er også svære at identificere.

Metan er almindelig i Pennsylvania vandveje, forårsaget af naturlige kilder som moser og vådområder, samt naturlig vandring fra dybe underjordiske klipper. Denne migration sker adskilt fra skiferboring.

"Fordi vi mangler gode grunddata for vandkvalitet i hele Pennsylvania, det kan være svært at identificere mulige virkninger af skiferboring, "sagde Susan Brantley, fremtrædende professor i geovidenskab ved Penn State og direktør for Earth and Environmental Systems Institute. "Selvom vi mener, at disse tilfælde af gasbrøndlækage er sjældne i forhold til det samlede antal gasboringer, denne undersøgelse giver os et nyt værktøj til at identificere dem, når de opstår. "

Forskere analyserede vandprøver før og efter boring fra vandløb og brøndvand omkring de rapporterede lækager. De fandt ud af, at koncentrationer af nogle metaller i vandet begyndte at stige kort tid efter lækagerne begyndte.

"Vi har dokumenteret, at nylig metanmigration kan ændre vandkemi på en måde, der kan mobilisere metaller, såsom jern, og frigive andre uønskede kemiske forbindelser, såsom hydrogensulfid, "Woda sagde." Dette er vigtigt, fordi det kan lade folk vide, hvad de kan forvente, hvis de for nylig er påvirket af noget som en skifergasbrønd, der lækker ind i deres vandforsyning. "

Ændringen i vandkemi indikerer, at en gasrøg flyttede ind i en akvifer fra dybt under jorden, hvor vandret boring i skifer er blevet ledsaget af fracking. Sporene kunne bruges andre steder til at bestemme nye lækager, sagde forskere.

"Med andre ord, vi er kommet med nye sporstoffer, der kan bruges sammen med andre beviser for at afgøre, om en vandbrønd blev påvirket af den seneste gasvandring, "Woda sagde." Det er især nyttigt for folk, der ikke indsamlede forborede vandprøver. "

Forskere sagde, at et stort antal brønde omkring undersøgelsesområdet er blevet citeret for cementering eller overtrædelse af foringsrør. Borelaterede lækager skyldes ofte disse typer konstruktionsproblemer.

"En høj procentdel af ukonventionelle brønde har modtaget overtrædelser i dette undersøgelsesområde - omkring en tredjedel af de 101 producerende brønde - hvilket er meget højere end skøn i hele landet, "Sagde Woda.

Skiferdannelsen i området er lav og placeret langs aksen af ​​en stor fold. Forskere sagde, at brønde der kan krydse brud, der er indbyrdes forbundne, danner gode veje til opadgående migration.

"Vi opdagede, at den borede skifer er meget lav på dette tidspunkt, og de overliggende klipper er tæt foldede, "Vi tror, ​​at vi har opdaget et sted, hvor brud i den foldede sten kan hjælpe naturgas med at komme til overfladen, og at den kan fremskyndes af tilstedeværelsen af ​​gasbrønde."

Yderligere undersøgelser kunne give kort over områder, hvor boring kunne undgås eller føre til bedre forvaltningspraksis, der kunne reducere risici for metanvandring, sagde forskerne.