A hidraulikus törés környezeti hatása - Environmental impact of hydraulic fracturing

Hidraulikus törés
Palagáz fúrótorony Alvarado közelében, Texas
Palagáz fúrótorony Alvarado közelében , Texas
Ország szerint
Környezeti hatás
Szabályozás
Technológia
Politika

A hidraulikus repesztés környezeti hatása összefügg a földhasználattal és a vízfogyasztással , a levegő kibocsátásával, beleértve a metán kibocsátást , a sóoldat és a repesztőfolyadék szivárgását, a vízszennyezést, a zajszennyezést és az egészséget. A víz- és légszennyezés a legnagyobb veszély az emberi egészségre a hidraulikus repedések miatt. A kutatások megállapították, hogy a hidraulikus repesztés negatívan befolyásolja az emberi egészséget és elősegíti az éghajlatváltozást.

A hidraulikus repesztőfolyadékok közé tartoznak a támaszok és más anyagok , amelyek köztudottan mérgező vegyi anyagokat, valamint ismeretlen vegyi anyagokat tartalmaznak, amelyek mérgezőek lehetnek. Az Egyesült Államokban az ilyen adalékanyagokat üzleti titokként kezelhetik az azokat használó vállalatok. Az egyes vegyi anyagokkal kapcsolatos ismeretek hiánya bonyolult erőfeszítéseket tesz a kockázatkezelési politikák kidolgozására és az egészségre gyakorolt ​​hatások tanulmányozására. Más joghatóságokban, például az Egyesült Királyságban ezeket a vegyi anyagokat nyilvánosságra kell hozni, és alkalmazásuknak nem veszélyesnek kell lenniük.

A hidraulikus repesztéssel okozott vízfelhasználás problémát jelenthet azokon a területeken, ahol vízhiány tapasztalható. A felszíni víz szennyeződhet a kiömlés és a nem megfelelően megépített és karbantartott hulladékgödrök által, azokban a joghatóságokban, ahol ez megengedett. Ezenkívül a talajvíz szennyezett lehet, ha a repesztőfolyadékok és a képződési folyadékok el tudnak távozni a hidraulikus repesztés során. A felhasadó folyadék felfelé irányuló migrációjából származó talajvízszennyezés lehetősége azonban elhanyagolható, még hosszú távú időszakban is. A termelt vizet, a hidraulikus törés után a felszínre visszatérő vizet földalatti befecskendezéssel , kommunális és kereskedelmi szennyvíztisztítással , valamint a későbbi kutakban történő újrafelhasználással kezelik . Fennáll annak a lehetősége, hogy a metán a talajvízbe és a levegőbe szivárog, bár a metán kiszabadulása nagyobb problémát jelent a régebbi kutakban, mint az újabb jogszabályok szerint épített kutakban.

A hidraulikus repedések indukált szeizmicitást idéznek elő, amelyet mikroseizmikus eseményeknek vagy mikro földrengéseknek neveznek . Ezen események nagysága túl kicsi ahhoz, hogy a felszínen kimutatható legyen, általában M-3 és M-1 közötti nagyságrendűek. Azonban a folyadék -ártalmatlanító kutak (amelyeket gyakran használnak az USA -ban több iparág szennyezett hulladékának ártalmatlanítására) felelősek az Oklahomában és más államokban előforduló 5,6 millió földrengésért.

A kormányok világszerte szabályozási kereteket dolgoznak ki a környezeti és a kapcsolódó egészségügyi kockázatok felmérésére és kezelésére , egyrészt az ipar, másrészt a repedésgátló csoportok nyomására. Néhány országban, például Franciaországban az elővigyázatossági megközelítést részesítették előnyben, és a hidraulikus repesztést betiltották. Az Egyesült Királyság szabályozási kerete azon a következtetésen alapul, hogy a hidraulikus repedésekkel kapcsolatos kockázatok kezelhetők, ha hatékony szabályozás mellett hajtják végre őket, és ha végrehajtják a működési legjobb gyakorlatokat. A meta-tanulmányok szerzői azt javasolták, hogy a további negatív hatások elkerülése érdekében a szabályozás és a biztonsági eljárások nagyobb betartására van szükség.

Légkibocsátás

2012 -ben jelentést készítettek az Európai Unió számára a lehetséges kockázatokról. A potenciális kockázatok " a kutak metánkibocsátása , dízelgőzök és egyéb veszélyes szennyező anyagok, ózon prekurzorok vagy szagok a hidraulikus repesztőberendezésekből, például kompresszorokból, szivattyúkból és szelepekből". . A visszaáramló vízben oldott gázok és hidraulikus repesztőfolyadékok is veszélyeztetik a levegőt. Egy tanulmány hetente egy éven keresztül különböző légszennyező anyagokat mért egy újonnan feltört gázkút kialakítása során , és nem -metán szénhidrogéneket , metilén -kloridot (mérgező oldószer) és policiklusos aromás szénhidrogéneket észlelt . Ezek a szennyező anyagok bizonyítottan befolyásolják a magzat kimenetelét.

A hidraulikus repedés és a levegő minősége közötti kapcsolat befolyásolhatja az akut és krónikus légzőszervi megbetegedéseket, beleértve az asztma súlyosbodását (amelyet a levegőben lévő részecskék, az ózon és a fúráshoz és szállításhoz használt berendezésekből származó kipufogógáz okoz) és a COPD -t. Például a Marcellus -palát borító közösségekben gyakrabban fordul elő asztma. Különösen veszélyeztetettek a gyermekek, a szabadban időt töltő aktív fiatal felnőttek és az idősek. Az OSHA aggodalmát fejezte ki a levegőben lévő szilícium-dioxid munkahelyi expozíciójának hosszú távú légzési hatásaival kapcsolatban is a hidraulikus törési helyeken. A szilikózis összefügghet szisztémás autoimmun folyamatokkal.

"Az Egyesült Királyságban minden olaj- és gázüzemeltetőnek minimálisra kell csökkentenie a gázok felszabadulását az Energiaügyi és Éghajlat -változási Minisztérium (DECC) engedélye feltételeként. A földgázt csak biztonsági okokból szabad szellőztetni."

A hidraulikus repesztéshez szükséges vízmennyiség szállítása is, ha teherautók végzik , kibocsátást okozhat. A vezetékes vízellátás csökkentheti a szükséges teherautó -mozdulatok számát.

A Pennsylvania Környezetvédelmi Osztály jelentése azt jelezte, hogy kicsi az olaj- és gázüzemi sugárterhelés lehetősége.

A légszennyezés különösen aggasztja a hidraulikus törési kúthelyeken dolgozókat, mivel a tárolótartályokból és a nyitott visszafolyó gödrökből származó vegyi anyagok kibocsátása együtt jár a környező kutak földrajzilag összetett légkoncentrációival. A hidraulikus repesztési műveletek során használt vegyszerek 37 százaléka illékony és levegőben szállhat.

Chen és Carter, a Tennessee -i Egyetem Knoxville -i Építőmérnöki és Környezetmérnöki Tanszékének kutatói légköri diszperziós modelleket (AERMOD) használtak, hogy megbecsüljék a kibocsátások lehetséges expozíciós koncentrációját a kibocsátási forrásoktól számított 5–180 m sugárirányú távolságokra. A csapat 60 644 hidraulikus törési kút kibocsátását vizsgálta, és azt találta, hogy „az eredmények azt mutatták, hogy a kutak százalékos aránya és azok potenciális akut nem rákos, krónikus nem rákos, akut rákos és krónikus rákkockázata 12,41%, 0,11%, 7,53 %, illetve 5,80%. Az akut és krónikus rákkockázatokat a vegyi tárolótartályokból származó kibocsátás uralta 20 m sugarú körben.

Klímaváltozás

A hidraulikus törés a klímaváltozás hajtóereje . Vita tárgya azonban, hogy a hidraulikus repesztéssel előállított földgáz nagyobb kút-égő-kibocsátást okoz-e, mint a hagyományos kutakból előállított gáz. Egyes tanulmányok azt találták, hogy a hidraulikus repesztésnek nagyobb a károsanyag -kibocsátása a kutak befejezése során felszabaduló metán miatt, mivel néhány gáz visszatér a felszínre a repesztőfolyadékokkal együtt. Kezelésüktől függően a jól égő kipufogógáz kibocsátása 3,5–12% -kal magasabb, mint a hagyományos gázé.

A vita különösen Robert W. Howarth professzor tanulmánya körül alakult ki, amely szerint a palagáz jelentősen rosszabb a globális felmelegedés szempontjából, mint az olaj vagy a szén. Más kutatók kritizálták Howarth elemzését, beleértve Cathles et al., Akinek a becslések lényegesen alacsonyabbak voltak.”A 2012-ipar által finanszírozott jelentés társszerzője szerint a kutatók az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma által National Renewable Energy Laboratory talált kibocsátásának palagáz, amikor villamos energiáért égettek, "nagyon hasonlítottak" az úgynevezett "hagyományos kútból" származó földgázhoz, és kevesebb mint fele volt a szén-kibocsátás.

Számos tanulmány, amelyek becsülték a földgáz fejlesztéséből és termeléséből származó metánszivárgást az életciklus során, a szivárgási arányok széles skáláját találták. A Környezetvédelmi Ügynökség Üvegházgáz -nyilvántartása szerint a metánszivárgási arány körülbelül 1,4%. A Környezetvédelmi Alap kezdeményezésében a földgáztermelésből származó metánszivárgás 16 részből álló értékelése megállapította, hogy a földgáz előállítási folyamatának fő szakaszaiban a szórványos kibocsátások lényegesen magasabbak, mint az EPA nemzeti kibocsátási jegyzékében szereplő becslések , 2,3 százalékos szivárgási arány mellett. a teljes földgáztermelésből.

Vízfogyasztás

Az agyagpala kutakra jellemző masszív hidraulikus repesztés 1,2 és 3,5 millió US gallon (4500 és 13200 m 3 ) vizet használ kútonként , nagy projektekben akár 5 millió US gallont (19 000 m 3 ). További vizet használnak a kutak törésénél. Egy átlagos kút élettartama során 3–8 millió gallon (11 000–30 000 m 3 ) vízre van szükség. Az Oxfordi Energetikai Tanulmányok Intézete szerint Európában nagyobb mennyiségű repesztőfolyadékra van szükség, ahol az agyagpala mélysége átlagosan 1,5 -szer nagyobb, mint az Egyesült Államokban. Míg a közzétett mennyiségek nagynak tűnhetnek, kicsi a teljes vízfelhasználáshoz képest legtöbb területen. Egy texasi tanulmány, amely vízhiányos terület, azt jelzi, hogy "a palagáz vízfelhasználása az állami vízkivételek <1% -a; a helyi hatások azonban a víz rendelkezésre állásától és a versengő igényektől függően változnak ."

A Királyi Társaság és a Királyi Mérnöki Akadémia jelentése szerint a kút hidraulikus repesztéséhez várható felhasználás megközelítőleg annyi, mint amennyi egy 1000 MW - os szénerőmű 12 órán keresztül történő üzemeltetéséhez szükséges. A 2011-es jelentés a Tyndall Center becslése szerint, hogy támogatja a 9 milliárd köbméter évente (320 × 10 9  cu ft / a) gáztermelés ipar közötti 1,25-1.650.000 köbméter (44 × 10 6 a 58 × 10 6  cu ft) lenne szükség évente, ami országosan a teljes vízkivétel 0,01% -át teszi ki. ^^^

Aggodalomra ad okot a hidraulikus repesztéshez szükséges növekvő vízmennyiség azokon a területeken, ahol vízterhelés tapasztalható. A víz hidraulikus repesztéshez való felhasználása eltérítheti a vizet az áramlástól, a vízellátást az önkormányzatok és az iparágak, például az energiatermelés , valamint a rekreáció és a vízi élet területén . A leggyakoribb hidraulikus repesztési módszerekhez szükséges nagy mennyiségű víz aggodalomra ad okot a száraz területeken, mint például a dél-afrikai Karoo és az aszályos Texasban, Észak-Amerikában. Távoli forrásokból származó szárazföldi vízvezetékeket is igényelhet.

A Nemzeti Megújuló Energia Laboratórium 2014-es földgáz villamosenergia-életciklus-elemzése arra a következtetésre jutott, hogy a hatalmas, hidraulikusan törött kutakból származó földgáz által termelt villamos energia 249 gallon/megawattóra (gal/MWhr) (Marcellus trend) és 272 gal/MWhr ( Barnett Shale). A masszív hidraulikus törésű kutakból származó gáz vízfogyasztása 52-75 gal/MWhr -rel nagyobb volt (26-38 % -kal nagyobb), mint a hagyományos szárazföldi földgázból származó villamos energiáért felhasznált 197 gal/MWhr.

Néhány gyártó hidraulikus repesztési technikákat fejlesztett ki, amelyek csökkenthetik a vízszükségletet. Víz helyett szén -dioxid, folyékony propán vagy más gázok használatát javasolták a vízfogyasztás csökkentésére. Használat után a propán visszatér gáz halmazállapotába, és összegyűjthető és újra felhasználható. A vízmegtakarítás mellett a gáztörés állítólag kevesebb kárt okoz a kőzetképződményekben, ami akadályozhatja a termelést. Az újrahasznosított visszafolyó víz újra felhasználható a hidraulikus repesztésben. Csökkenti a felhasznált víz teljes mennyiségét és csökkenti a szennyvíz használat után történő eltávolításának szükségességét. A technika azonban viszonylag drága, mivel a vizet minden újrafelhasználás előtt meg kell tisztítani, és ez lerövidítheti bizonyos típusú berendezések élettartamát.

Vízszennyeződés

Injektált folyadék

Az Egyesült Államokban a hidraulikus repesztőfolyadékok közé tartoznak a támaszok , a radionuklidok nyomjelzői és más vegyi anyagok , amelyek közül sok mérgező. A hidraulikus repesztésben használt vegyszerek típusa és tulajdonságai eltérőek. Míg a legtöbbjük gyakori és általában ártalmatlan, néhány vegyi anyag rákkeltő . Az Egyesült Államokban hidraulikus repedés -adalékanyagként használt 2500 termék közül 652 tartalmazott egyet vagy többet a 29 olyan vegyület közül, amelyek ismertek vagy lehetséges emberi rákkeltő anyagok, amelyeket a biztonságos ivóvízről szóló törvény szabályoz az emberi egészségre gyakorolt ​​kockázatuk miatt, vagy amelyek veszélyesként szerepelnek. légszennyező anyagok a tiszta levegőről szóló törvény értelmében . Egy másik 2011-es tanulmány 632 vegyi anyagot azonosított az Egyesült Államok földgázüzemében, amelyek közül csak 353-at ír le jól a szakirodalom. A repesztésben használt vegyi anyagok egészségügyi hatásait értékelő tanulmány megállapította, hogy a termékek 73% -a 6 és 14 különböző egészségkárosító hatást, köztük bőr-, szem- és érzékszervi károsodást okozott; légzési nehézség, beleértve az asztmát; emésztőrendszeri és májbetegségek; az agy és az idegrendszer károsodása; rákos megbetegedések; és negatív reprodukciós hatások.

A Yale Közegészségügyi Iskola 2016 -ban végzett kiterjedt tanulmánya szerint a hidraulikus repesztésben részt vevő vagy abból felszabaduló számos vegyi anyag rákkeltő. Az ebben a tanulmányban elegendő adatokkal azonosított 119 vegyület közül „a vízszennyező anyagok 44% -a vagy megerősített, vagy lehetséges rákkeltő.” A vegyi anyagok többsége azonban nem tartalmazott elegendő adatot a rákkeltő hatásról, ami rávilágít az ezen a területen tapasztalt tudásbeli hiányosságokra. További kutatásokra van szükség a hidraulikus repesztésben használt vegyi anyagok rákkeltő potenciáljának és rákkockázatának azonosításához.

Az Európai Unió szabályozási rendszere megköveteli az összes adalékanyag teljes közzétételét. A 2006 -os EU talajvíz -irányelv szerint "a környezet egészének és különösen az emberi egészség védelme érdekében el kell kerülni, meg kell előzni vagy csökkenteni kell a káros szennyező anyagok káros koncentrációját a felszín alatti vizekben." Az Egyesült Királyságban csak olyan vegyi anyagokat engedélyez a Környezetvédelmi Ügynökség , amelyek "nem veszélyesek alkalmazásukban" .

Visszafolyik

A befecskendezett víz kevesebb mint felét visszanyerik visszaáramlás vagy későbbi termelési sóoldat formájában, és sok esetben a visszanyerés <30%. Mivel a repesztőfolyadék visszafolyik a kúton, kiégett folyadékokból áll, és tartalmazhat oldott összetevőket, például ásványi anyagokat és sós vizeket . Bizonyos esetekben a képződmény geológiájától függően uránt , rádiumot , radont és tóriumot tartalmazhat . A felszínre visszatérő injektált folyadék mennyiségére vonatkozó becslések 15-20% és 30-70% között mozognak.

Ezen folyadékok, közismert nevén termelt víz kezelésének módszerei közé tartozik a földalatti befecskendezés , a kommunális és kereskedelmi szennyvízkezelés és -elvezetés, a zárt rendszerek a kút helyén vagy mezőkön, valamint az újrahasznosítás a jövőbeli kutak feltöréséhez. A vákuum többhatásos membrán desztillációs rendszert, mint hatékonyabb kezelési rendszert javasolták a visszaáramlás kezelésére. Az Egyesült Államok egyes régióiban azonban kérdéssé vált a kezelést igénylő szennyvíz mennyisége és a szennyvíztelepek nem megfelelő konfigurációja. A hidraulikus repesztési műveletekből származó szennyvíz egy részét közcsatorna -tisztító telepek dolgozzák fel, amelyek nincsenek felszerelve a radioaktív anyagok eltávolítására, és nem kötelesek annak vizsgálatára.

A termelt víz kiömlése és a talajvíz későbbi szennyeződése szintén kockázatot jelent a rákkeltő anyagoknak való kitettségre. A BTEX (benzol, toluol, etil -benzol és xilol) és a naftalin oldott anyag szállítását modellező kutatások különböző kiömlésméretek tartományában a felszín alatti vizeket különböző mélységekben lefedő, kontrasztos talajokon azt találták, hogy a benzol és a toluol várhatóan eléri az emberi egészség szempontjából releváns koncentrációt a felszín alatti vizekben. magas koncentrációjuk a termelt vízben, viszonylag alacsony szilárd/folyadék megoszlási együttható és alacsony EPA ivóvíz -határértékek ezeknek a szennyeződéseknek. A benzol ismert rákkeltő anyag, amely rövid távon befolyásolja a központi idegrendszert, és hosszú távú hatást gyakorolhat a csontvelőre, a vérképzésre, az immunrendszerre és az urogenitális rendszerre.

Felszíni kiömlések

A hidraulikus repedésekkel kapcsolatos felszíni kiömlések főként a berendezés meghibásodása vagy a tervezés [emberi hiba | téves megítélés]] miatt következnek be.

A szennyvíz elpárologtató tavaiban lévő illékony vegyi anyagok elpárologhatnak a légkörben, vagy túlcsordulhatnak. A lefolyás talajvízrendszerekbe is kerülhet. A talajvizet szennyezhetik a hidraulikus repesztő vegyszereket és szennyvizet szállító teherautók, ha balesetet szenvednek a hidraulikus törési helyekre vagy ártalmatlanítási helyekre vezető úton.

A fejlődő európai uniós jogszabályok előírják, hogy "a tagállamoknak biztosítaniuk kell, hogy a létesítményt úgy építsék meg, hogy megakadályozzák az esetleges felszíni szivárgásokat és a talajba, vízbe vagy levegőbe való kiömlést". Párolgás és nyílt tavak nem megengedettek. A rendeletek minden szennyezési út azonosítását és mérséklését írják elő. Vegyszerálló fúrópárnák használata szükséges a vegyi anyagok kiömlésének megakadályozására. Az Egyesült Királyságban teljes gázbiztonságra van szükség, és a metán szellőztetése csak vészhelyzetben megengedett.

Metán

2014 szeptemberében az US Proceedings of the National Academy of Sciences tanulmánya jelentést tett közzé, amely azt jelezte, hogy a metánszennyezés összefüggésbe hozható a kúttól való távolsággal, amelyekről ismert, hogy szivárogtak. Ezt azonban nem a hidraulikus repesztési folyamat, hanem a burkolatok rossz cementálása okozta.

A talajvíz metánszennyezése káros hatással van a víz minőségére, és szélsőséges esetekben robbanáshoz vezethet . A Duke Egyetem kutatói által végzett tudományos tanulmány megállapította, hogy a gázkút fúrási tevékenységek, köztük a hidraulikus repesztés, és az ivóvíz metánszennyezése magas összefüggéseket mutatnak. Az MIT Energy Initiative 2011 -es tanulmánya szerint "bizonyíték van arra, hogy egyes területeken földgáz (metán) vándorol édesvízi zónákba, valószínűleg a nem megfelelő kútépítési gyakorlatok, azaz rossz minőségű cementálási munka vagy rossz burkolat következtében. kevés operátor. " Egy 2013 -as Duke -tanulmány azt sugallta, hogy akár a hibás konstrukció (hibás cementtömítések a kutak felső részében, és a hibás acélbélések a mélyebb rétegekben), mind a helyi geológia sajátosságaival kombinálva lehetővé teheti a metán beszivárgását a vizekbe; az utóbbi ok a befecskendezett folyadékokat is a víztartóba engedheti. Az elhagyott gáz- és olajkutak szintén csatornákat biztosítanak a felszínre olyan területeken, mint Pennsylvania, ahol ezek gyakoriak.

A Cabot Oil and Gas tanulmánya a Duke-vizsgálatot vizsgálta nagyobb mintaméret felhasználásával, és azt találta, hogy a metánkoncentráció összefüggésben áll a domborzattal, a legmagasabb értékeket alacsonyan fekvő területeken találták, nem pedig a gáztermelési területektől való távolsággal. Egy pontosabb izotópos elemzést használva kimutatták, hogy a vízkutakban található metán mind a hidraulikus repedéses képződményekből, mind a sekélyebb képződményekből származik. A Colorado Olaj- és Gázvédelmi Bizottság megvizsgálja a vízkúttulajdonosok panaszait, és megállapította, hogy egyes kutak biogén metánt tartalmaznak, amelyek nem kapcsolódnak az olaj- és gázkutakhoz, de vannak olyanok, amelyek termogén metánt tartalmaznak a szivárgó kút burkolatú olaj- és gázkutak miatt. A 2012 februárjában közzétett felülvizsgálat nem talált közvetlen bizonyítékot arra, hogy a hidraulikus repedés tényleges befecskendezési szakasza a talajvíz szennyeződését eredményezte, és azt sugallja, hogy a bejelentett problémák a folyadék- vagy hulladéktároló berendezés szivárgása miatt jelentkeznek; a felülvizsgálat azt mondja, hogy a metán a vízkutakban bizonyos területeken valószínűleg természeti erőforrásokból származik.

Egy másik 2013 -as felülvizsgálat megállapította, hogy a hidraulikus repesztési technológiák nem mentesek a talajvíz szennyezésének kockázatától, és leírta a vitát arról, hogy a hidraulikus törési helyek közelében lévő felszín alatti magánkutakban észlelt metánt fúrás vagy természetes folyamatok okozták -e.

Radionuklidok

Fő cikk: A természetben előforduló radioaktív anyagok

Az agyagpala lerakódásokban vannak természetben előforduló radioaktív anyagok (NORM), például rádium , radon , urán és tórium . Az olajjal és gázzal együtt előállított és a felszínre hozott sóoldat néha természetben előforduló radioaktív anyagokat tartalmaz; sok palagázkutakból származó sóoldat, tartalmazza ezeket a radioaktív anyagokat. Az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége és az észak -dakotai szabályozó hatóságok úgy vélik, hogy a visszaáramló radioaktív anyagok potenciális veszélyt jelenthetnek a hidraulikus repedéses fúró- és hulladéklerakó helyeken dolgozókra, valamint a közelben élőkre vagy dolgozókra, ha a megfelelő eljárásokat nem tartják be. A Pennsylvania Környezetvédelmi Minisztérium jelentése szerint az olaj- és gázüzemek sugárzásnak való kitettsége csekély.

Földhasználat

Az Egyesült Királyságban a DECC 2013. decemberi stratégiai környezeti értékelési jelentése által megjelenített valószínűsíthető kutak közötti távolság azt jelezte, hogy a zsúfolt területeken valószínűleg 5 km -es kúttávolságok voltak, legfeljebb 3 hektár (7,4 hektár) kútpadonként. Mindegyik betétnek 24 külön kútja lehet. Ez a terület 0,16% -át teszi ki. A Fayetteville -palán 2015 -ben közzétett tanulmány megállapította, hogy egy érett gázmező a szárazföld körülbelül 2% -át érintette, és jelentősen megnövelte a szélső élőhelyek létrejöttét. A kutakra jutó átlagos talajterhelés 3 hektár volt (kb. 7 hektár)

Szeizmicitás

A hidraulikus repedések indukált szeizmicitást idéznek elő, amelyet mikroseizmikus eseményeknek vagy mikro földrengéseknek neveznek . Ezeket a mikroseizmikus eseményeket gyakran használják a repedés vízszintes és függőleges kiterjedésének feltérképezésére. Ezen események nagysága általában túl kicsi ahhoz, hogy a felszínen észlelhető legyen, bár a legnagyobb mikro -földrengések nagyságrendje körülbelül -1,5  (M w ) lehet .

A hidraulikus repedés okozta szeizmicitás

2016 augusztusáig legalább kilenc olyan esetet ismertek, amikor a hidraulikus repedés okozta hiba újbóli aktiválódását okozta, amely elég erős indukált szeizmikus hatást váltott ki, hogy az emberek érezhessék a felszínen: Kanadában három volt Albertában (M 4.8 és M 4.4 és M 4.4) és három Brit -Kolumbiában (M 4.6, M 4.4 és M 3.8); Az Egyesült Államokban volt: egy Oklahomában (M 2,8) és egy Ohioban (M 3,0), és; Az Egyesült Királyságban kettő volt Lancashire -ban (M 2.3 és M 1.5).

A szeizmicitás a vízlerakó kutakból származik

Az USGS szerint az Egyesült Államokban az olaj- és gázipari műveletekhez szükséges, mintegy 30 000 hulladékfolyadék -elvezető kutaknak csak kis töredéke okozott olyan földrengéseket, amelyek elég nagyok ahhoz, hogy aggódjanak a lakosság számára. Bár a rengések nagysága kicsi volt, az USGS szerint nincs garancia arra, hogy nagyobb rengések nem fordulnak elő. Ezenkívül a rengések gyakorisága egyre nő. 2009 -ben 50, 3,0 -es erősségű földrengés volt az Alabama és Montana területén, 2010 -ben pedig 87 rengés volt. 2011 -ben 134 földrengés volt ugyanazon a területen, ami hatszoros növekedést jelent a 20. századi szinthez képest. Aggodalomra ad okot az is, hogy a rengések károsíthatják a föld alatti gáz-, olaj- és vízvezetékeket és kutakat, amelyeket nem a földrengések ellenállására terveztek.

Egy 2012-es amerikai geológiai felmérés szerint az M ≥ 3 földrengések "figyelemre méltó" növekedése az Egyesült Államok középső kontinensén "folyamatban van", amely 2001-ben kezdődött és 2011-ben hatszorosára nőtt a 20. századi szinthez képest. Az általános növekedés néhány földrajzi rengés növekedéséhez kötődött néhány meghatározott területen: a Dél-Colorado állambeli Raton-medencében (a coalbed metán aktivitásának helye), valamint a gáztermelő területeken Oklahoma középső és déli részén, valamint Arkansas központjában. Míg az elemzés azt sugallta, hogy a növekedés "szinte biztosan ember okozta", az USGS megjegyezte: "Az USGS tanulmányai azt sugallják, hogy a tényleges hidraulikus repesztési folyamat csak nagyon ritkán a közvetlen oka a nemezes földrengéseknek." A megnövekedett földrengéseket nagy valószínűséggel az okozta, hogy a gázkutató szennyvizek befecskendezése az ártalmatlanító kutakba megnövekedett. Az olaj- és gázüzemekből származó szennyvíz, beleértve a hidraulikus repesztést, a sósvíz-ártalmatlanító kutakba történő befecskendezése nagyobb, kismértékű remegést okozhat , 3,3 (M w ) értékig .

Zaj

Minden kútpárna (átlagosan 10 lyuk párnánként) az előkészítő és hidraulikus repesztési folyamat során körülbelül 800-2500 napos tevékenységet igényel, ami hatással lehet a lakosokra. Ezenkívül a hidraulikus repesztési tevékenységekhez kapcsolódó szállítás zajt okoz. A hidraulikus repesztési műveletekből származó zajszennyezést (pl. Forgalom, fáklyák/kiégések) gyakran a pszichológiai zavarok forrásaként említik, valamint a gyermekek gyenge tanulmányi eredményeit. Például a kútszivattyúkból származó alacsony frekvenciájú zaj hozzájárul az irritációhoz, a nyugtalansághoz és a fáradtsághoz.

Az Egyesült Királyság Onshore Oil and Gas (UKOOG) az iparág képviseleti szerve, és közzétett egy chartát, amely bemutatja, hogyan lehet enyhíteni a zajproblémákat, hangszigeteléssel és erősen elnémított berendezésekkel, ahol erre szükség van.

Biztonsági problémák

2013 júliusában az Egyesült Államok Szövetségi Vasúti Hivatala a hidraulikus repesztő vegyi anyagok által okozott olajszennyezést „lehetséges okként” sorolta fel az olajtartályos autók korróziójához.

Közösségi hatások

Az érintett közösségek gyakran már sérülékenyek, beleértve a szegény, vidéki vagy bennszülött személyeket, akik generációk óta továbbra is tapasztalhatják a hidraulikus repedés káros hatásait. Az erőforrásokért folytatott verseny a gazdák és az olajipari vállalatok között hozzájárul a mezőgazdasági dolgozók és családjaik stresszéhez, valamint egy közösségi szintű „mi velük szemben” mentalitáshoz, amely közösségi szorongást okoz (Morgan et al. 2016). Azok a vidéki közösségek, amelyek hidraulikus repesztési műveleteket végeznek, gyakran „fellendülési/bukási ciklust” tapasztalnak, amelynek következtében lakossága megugrik, következésképpen a közösségi infrastruktúrára és a szolgáltatásnyújtási képességekre (pl. Orvosi ellátás, bűnüldözés) helyeznek hangsúlyt.

Az őslakosokat és a mezőgazdasági közösségeket különösen érinti a hidraulikus repedés, tekintettel arra, hogy történelmi kötődésük és függőségük van az általuk lakott földhöz, amely gyakran sérül a hidraulikus törési folyamat következtében. Az őslakos amerikaiak, különösen a vidéki rezervátumokban élők, különösen sebezhetőek lehetnek a törés hatásaival szemben; vagyis egyrészt a törzsek kísértésbe kerülhetnek, hogy bevételi forrás biztosítása érdekében az olajvállalatokkal lépjenek kapcsolatba, másrészt azonban gyakran jogi harcokat kell folytatniuk szuverén jogaik és földjük természeti erőforrásainak védelme érdekében.

Politika és tudomány

Fő cikk: A hidraulikus repesztés szabályozása

Vannak két fő megközelítés a szabályozás , amely származó politikai viták arról, hogyan kell kezelni a kockázatokat és a megfelelő vita arról, hogyan kell értékelni kockázatot .

A szabályozás két fő irányvonala a kockázatok tudományos alapú felmérése és az ilyen kockázatokból eredő károk megelőzésére irányuló intézkedések meghozatala, mint például a veszélyelemzés , és az elővigyázatosság elve , amikor a kockázatok jól azonosítása előtt intézkednek. A kockázatértékelések relevanciájáról és megbízhatóságáról azokban a közösségekben, ahol hidraulikus repedés történik, a környezetvédelmi csoportok, az egészségügyi tudósok és az ipar vezetői is vitatkoztak. Egyeseknél a kockázatok túljátszottak, és a jelenlegi kutatás nem elegendő a hidraulikus repedés és a káros egészségügyi hatások közötti kapcsolat kimutatására, míg mások számára a kockázatok nyilvánvalóak, és a kockázatértékelés alulfinanszírozott.

Így különböző szabályozási megközelítések alakultak ki. Például Franciaországban és Vermontban az elővigyázatossági megközelítést részesítették előnyben, és a hidraulikus repesztést két alapelv alapján tiltották be: az elővigyázatosság és a megelőzés elve alapján. Mindazonáltal egyes államok, mint például az USA-ban elfogadott egy kockázatértékelési megközelítés, amely oda vezetett, hogy sok szabályozási viták kérdése hidraulikus törés és a kockázatokat .

Az Egyesült Királyságban a szabályozási keretet nagyrészt az Egyesült Királyság kormánya által 2012 -ben megrendelt jelentés alakítja, amelynek célja az volt, hogy azonosítsa a hidraulikus repedések körüli problémákat, és tanácsot adjon az ország szabályozó szerveinek. A Királyi Társaság és a Királyi Mérnöki Akadémia által közösen közzétett jelentés, Robert Mair professzor elnöklete alatt , tíz jelentést tartalmaz, amelyek olyan kérdésekre terjednek ki, mint például a talajvíz szennyeződése , a kút integritása, a szeizmikus kockázat, a gázszivárgás, a vízgazdálkodás, a környezeti kockázatok, a legjobb gyakorlat a kockázatkezeléshez, és tartalmaz tanácsokat a szabályozóknak és a kutatási tanácsoknak is. A jelentés figyelemre méltó volt annak megállapításával, hogy a hidraulikus repedésekkel kapcsolatos kockázatok kezelhetők, ha hatékony szabályozás mellett hajtják végre őket, és ha végrehajtják a működési legjobb gyakorlatokat.

Egy 2013-as felülvizsgálat arra a következtetésre jutott, hogy az Egyesült Államokban a jogi vizsgálatok által előírt titoktartási követelmények akadályozták a környezeti hatásokkal kapcsolatos szakértői értékelést.

A hidraulikus repesztés környezeti hatásainak tanulmányozására számos tudományos korlátozás áll. A fő korlátozás a hatékony megfigyelési eljárások és protokollok kidolgozásának nehézsége, aminek több fő oka van:

  • A törési helyek közötti változékonyság az ökoszisztémák, a működési méretek, a párna sűrűsége és a minőség-ellenőrzési intézkedések tekintetében megnehezíti a szabványos megfigyelési protokoll kidolgozását.
  • Ahogy egyre több törési hely alakul ki, növekszik a helyek közötti interakció esélye, ami nagymértékben súlyosbítja a hatásokat, és megnehezíti az egyik helyszín megfigyelését. Ezeket a halmozott hatásokat nehéz lehet mérni, mivel sok hatás nagyon lassan alakul ki.
  • A hidraulikus repesztésben részt vevő vegyszerek nagy száma miatt az alapadatok kidolgozása kihívást jelent. Ezenkívül hiányoznak a kutatások a hidraulikus repesztőfolyadékban használt vegyi anyagok kölcsönhatásáról és az egyes alkatrészek sorsáról.

Lásd még

Hivatkozások

Bibliográfia