آب نمک‌های طبیعی، نه سیالات فرکینگ ساخت انسان، بیشتر فاضلاب ناشی از چاه‌های نفت و گاز غیرمتعارف شکسته هیدرولیکی را تشکیل می‌دهند، مطالعه جدید دانشگاه دوک نشان می‌دهد.
"بیشتر ترس عمومی از شکستگی بر روی مایعات فرکینگ مملو از مواد شیمیایی - که در ابتدای تولید به چاه ها تزریق می شوند - و آسیب احتمالی آنها در صورت ریختن یا دفع نادرست در داخل چاه متمرکز شده است. اونر ونگوش، استاد ژئوشیمی و کیفیت آب در مدرسه محیط زیست نیکلاس دوک گفت.
ونگوش گفت: «اما تحلیل جدید ما نشان می‌دهد که این سیالات تنها بین 4 تا 8 درصد از فاضلاب تولید شده در طول عمر مفید چاه‌های شکسته شده در حوضه‌های نفت و گاز غیرمتعارف ایالات متحده را تشکیل می‌دهند. "بیشتر مایعات فرکینگ تزریق شده به این چاه ها به سطح باز نمی گردند، آنها در شیل اعماق زیرزمین نگهداری می شوند.
"این بدان معنی است که احتمال تأثیرات زیست محیطی ناشی از مواد شیمیایی ساخت بشر در مایعات شکستگی کم است، مگر اینکه نشت مستقیم مواد شیمیایی قبل از شکستن واقعی اتفاق بیفتد.
بیش از 92 درصد از جریان برگشتی و آب تولیدی - یا فاضلاب - که از چاه‌ها می‌آید، از نمک‌های طبیعی به دست می‌آید که همراه با گاز و نفت استخراج می‌شوند.
ونگشا تاکید کرد: این آب نمک ها خطرات خاص خود را دارند. آنها حاوی سطوح مختلفی از نمک ها، فلزات سنگین و عناصر رادیواکتیو طبیعی هستند و حجم خالص آنها دفع آنها را به یک چالش تبدیل می کند.
"اما با درمان مناسب، آنها به طور بالقوه می توانند استفاده های مجدد مفیدی داشته باشند،" او گفت، "به خصوص در غرب، جایی که مطالعه ما نشان می دهد که اکثر آب نمک های تولید شده توسط چاه های شکسته بسیار کمتر از شوری در شرق هستند. آب نمکها که از نظر شوری مشابه آب دریا هستند، احتمالاً می توانند تصفیه شوند و مجدداً برای آبیاری کشاورزی یا سایر اهداف مفید استفاده شوند، به ویژه در مناطقی که آب شیرین کمیاب است و خشکسالی پایدار است.»
تیم دوک یافته‌های خود را در ۱۴ اکتبر در مجله معتبر Science of the Total Environment منتشر کرد.
محققان از سه تکنیک آماری برای تعیین کمیت حجم فاضلاب تولید شده از چاه های نفت و گاز غیرمتعارف در شش حوضه در سراسر کشور استفاده کردند: سازند باکن در داکوتای شمالی. سازند مارسلوس در پنسیلوانیا. سازندهای بارنت و ایگل فورد در تگزاس؛ سازند Haynesville در آرکانزاس، لوئیزیانا و شرق تگزاس. و میدان نیوبرارا در کلرادو و وایومینگ.
اندرو جی کونداش، یک دکترا، گفت: استفاده از تکنیک های آماری متعدد "به ما کمک کرد تا تغییرات حجم فاضلاب و شوری هر چاه در طول زمان را با دقت بیشتری محاسبه کنیم و نمای کلی تری از تفاوت ها از منطقه ای به منطقه دیگر ارائه دهیم." دانشجوی آزمایشگاه ونگوش در مدرسه نیکلاس دوک، که مطالعه را رهبری کرد.
"این یافته های ما را نه تنها برای دانشمندان بلکه برای صنعت و آژانس های نظارتی نیز بسیار مفیدتر می کند."
در میان یافته‌های دیگر، مطالعه جدید نشان می‌دهد که حجم متوسط فاضلاب تولید شده توسط یک چاه نفت یا گاز غیرمتعارف بین 1.7 تا 14.3 میلیون لیتر در سال در طول پنج تا 10 سال اول تولید متغیر است. حجم آب تولید شده از این چاه ها با گذشت زمان کاهش می یابد، در حالی که شوری آن افزایش می یابد.
ونگوش گفت: "سطح نمک بسیار سریعتر از کاهش حجم افزایش می یابد و در نتیجه حجم زیادی از فاضلاب شور در شش ماه اول تولید ایجاد می شود."پس از آن، حجم فاضلاب تولید شده توسط یک چاه معمولاً همراه با خروجی هیدروکربن آن کاهش می یابد.
الیزابت آلبرایت، استادیار تمرین علم محیط زیست و روش‌های سیاست‌گذاری در مدرسه نیکلاس، این مطالعه را با کونداش و ونگوش نوشته است.
