Publicado en Chemical &
Engineering News
16 de
marzo de 2015
Aunque se
sabe poco sobre los contaminantes orgánicos en las aguas residuales del
fracking, los investigadores pisan más firme con los componentes
inorgánicos. Reflejan los metales e iones contenidos en las formaciones
geológicas subterráneas, roca que está bien caracterizada antes de empezar a
perforar. Algunos de estos componentes se pueden usar para distinguir
entre las aguas del flujo de retorno de los pozos en diferentes lugares.
El
equipo de Avner Vengosh , un geoquímico
ambiental en la Universidad de Duke, usa elementos como el boro y litio para
realizar un seguimiento de las aguas residuales después de las fugas o
derrames. "Estamos tratando de establecer las huellas dactilares
geoquímicas e isotópicas," dice Vengosh, para seguir el movimiento del
fluido del fracturamiento hidráulico en el medio ambiente.
Con el
uso de la espectrometría de masas de ionización térmica, Vengosh y
colaboradores mostraron que el contraflujo del agua del fracking se caracteriza
por relaciones isotópicas distintivas del boro y litio y que son muy diferentes
de las ratios de las pequeñas cantidades de agua subterránea que consiguen
desenterrar de los pozos de petróleo y gas convencionales ( .
Environ Sci Technol.. 2014, DOI: 10.1021 / es5032135 ). Con
el conocimiento de la geoquímica de una formación, tales firmas podrían
utilizarse para rastrear los derrames o las fugas de los sitios de fracking.
Vengosh
y los compañeros de trabajo también han encontrado en una proporción elevada
yoduro, bromuro y amonio en las aguas residuales del petróleo y gas
convencional ( Environ Sci Technol... 2015, DOI:10.1021 /
es504654n ). El yoduro y el bromuro son componentes
comunes de las salmueras que se encuentran en las formaciones
geológicas. Pero el amonio fue una sorpresa. No se sabía con
anterioridad que pudiera ser asociado con las aguas residuales del petróleo y
el gas, dice Vengosh.
"El
nivel de amonio en el agua producida a partir de las diferentes formaciones
está altamente correlacionado con el cloruro", dice Vengosh. Esto
sugiere que el cloruro de amonio viene de asociarse entre sí ambos
elementos en las formaciones geológicas en lugar de ser añadido al fluido del fracking
durante las operaciones de perforación.
Ellos
encontraron concentraciones de amonio de hasta 420 mg por litro. En caso de derrames, "el amonio sería muy tóxico para el ecosistema en los
niveles que estamos hablando", dice Vengosh.
Aparte
del amonio, los altos niveles de bromuro y yoduro son de interés debido a que
estas sustancias son difíciles de eliminar del agua, dice William A. Mitch, un
ingeniero de la Universidad de Stanford, que colabora con Vengosh. Las
plantas de tratamiento de agua potable, pueden
conducir a la formación de subproductos bromados y yodados por una
desinfección perjudicial.
Mitch y
Vengosh querían saber qué disoluciones en las aguas residuales del fracking
serían una preocupación si llegaran al agua potable. Mitch diluye las
aguas residuales del fracking de operaciones en Pennsylvania con el agua de los
ríos Ohio y Allegheny y luego analizó los productos formados durante los
procesos, tales como la cloración o cloraminación, usados para desinfectar el agua potable.
En
diluciones tan bajas como 0,01% en las aguas residuales del fracking, los
subproductos formados durante la cloración desplazan hacia subproductos
bromados y yodados ( Environ Sci Technol... 2014, DOI: 10.1021 /
es5028184 ). "Cuando las plantas de agua potable
utilizan estos ríos para el abastecimiento de agua potable, se corre el peligro
de que durante la desinfección se convertirán en haluros incorporados a
la materia orgánica y producir carcinógenos potenciales", dice
Mitch.
Estas
preocupaciones no son meramente hipotéticas. Anteriormente, Pennsylvania permitió,
en las plantas clásicas de tratamiento de agua residuales, aceptar, tratar, y
descargar las aguas residuales de las operaciones de fractura hidráulica. Jeanne M.
VanBriesen , ingeniero ambiental de la Universidad Carnegie
Mellon, llevó a cabo un estudio de tres años sobre las concentraciones de
aniones, incluyendo el bromuro, en puntos de recogida de agua potable a lo
largo del río Monongahela en Pennsylvania ( Environ Sci Technol... 2013,
DOI: 10.1021 /
es402437n ).
"Hemos
documentado niveles significativamente más altos de bromuro en el agua de la toma
que eran típicos de las tomas de agua del interior", dice
VanBriesen. "Por lo general, se ve bromuro en las fuentes de agua de
plantas de agua potable que están cerca del océano." Al mismo tiempo, ella
estaba trabajando en el río Monongahela, la Autoridad del Agua y Alcantarillado
de Pittsburgh encontró bromuro en un porcentaje elevado en el río Allegheny.
En abril
de 2011, el Departamento de Protección Ambiental de Pennsylvania pidió que los
perforadores de gas de esquisto dejaran de enviar el agua producida a las instalaciones
de tratamiento que descargan en las aguas superficiales. Cuando VanBriesen
tomó muestras después de esa petición, vio una disminución significativa en la
cantidad de bromuro. Esa prohibición voluntaria se hizo obligatoria en
2012.
Sobre la
base de sus hallazgos, VanBriesen sugiere que las aguas residuales del fracking
no deben descargarse de nuevo en el medio ambiente. "se
producirán consecuencias no deseadas debido a sus concentraciones de bromuro y
yoduro," dice VanBriesen. "La gente siempre me están diciendo,
'No estamos hablando de mucho bromuro.' Pero todavía es suficiente para
tener un impacto negativo ".
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