Исследование связывает добычу сланцевого газа и историческую разработку месторождений с загрязнением грунтовых вод

Гидравлический разрыв пласта для добычи природного газа в регионах Пенсильвании с долгой историей энергодобычи может повышать риск загрязнения грунтовых вод. К такому выводу пришла группа учёных под руководством специалистов из Университета Пенсильвании.

Исследователи обнаружили потенциальную связь между повышенным уровнем хлоридов в подземных водах и территориями на юго-западе Пенсильвании, где горизонтальное бурение и гидроразрыв пласта для добычи сланцевого газа соседствуют с высокой плотностью старых, обычных нефтяных и газовых скважин, а также угольных шахт. Эта связь не была выявлена в образцах из северо-восточной Пенсильвании, где также наблюдался бум добычи на сланце Марцеллус, но нет такой же долгой истории интенсивной энергодобычи.

Повышенные уровни хлоридов на юго-западе штата были обнаружены в нескольких региональных «горячих точках», расположенных вблизи высокой плотности нетрадиционных скважин. Хотя эти уровни не превышают стандартов безопасности, если их причина — утечки или разливы от нетрадиционного бурения, то другие вещества, также присутствующие в сточных водах сланцевого газа, такие как таллий, могут превышать лимиты Агентства по охране окружающей среды США (EPA) в наиболее плотно разработанных зонах.

«Наши результаты указывают на региональное увеличение концентрации хлоридов в грунтовых водах вблизи нетрадиционных скважин на юго-западе Пенсильвании, где сланцевое месторождение Марцеллус наслаивается на долгую историю добычи нефти, газа и угля», — сказал ведущий автор статьи Сэмюэл Шахин. — Однако, вместо того чтобы каждая скважина производила больше хлоридов, это региональное воздействие, вероятно, обусловлено локальными точками, где рассолы попадают в грунтовые воды через утечки или разливы, или, возможно, где особенности недр или целостность скважины позволяют происходить утечке».

Учёные подчеркнули, что для определения потенциального влияния на питьевую воду необходимы дальнейшие исследования, но данная работа может указать, где эта работа должна проводиться. Команда использовала набор данных из 6991 пробы грунтовых вод и применила методы интеллектуального анализа данных, такие как машинное обучение, для выявления редких случаев загрязнения в больших массивах.

В отличие от роста уровня хлоридов, команда обнаружила более низкую частоту загрязнения метаном на юго-западе Пенсильвании по сравнению с северо-востоком штата. «Мы, геохимики, уделяли много внимания проблеме метана из-за риска взрывов или пожара, но здесь мы увидели потенциально более серьёзные проблемы, связанные с солями», — отметил Шахин. Исследование опубликовано в журнале Environmental Science & Technology.