(Entrada
publicada en el blog el 20 de marzo de 2015)
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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