在俄亥俄州的饮用水中找不到压裂天然气的证据

对阿巴拉契亚俄亥俄州饮用水的研究发现，最近的石油和天然气钻探没有发现天然气污染的证据。辛辛那提大学的地质学家研究了俄亥俄州东北部农村地区Carroll，Stark和Harrison县的饮用水，许多居民依赖私人地下水井的水。

时间序列研究是俄亥俄州首次研究与天然气钻井相关的地下水中的甲烷。结果发表在“ 环境监测与评估 ”期刊上。

“有些人的地下水中甲烷浓度升高，但同位素组成显示它不是来自天然气”，加州大学麦克米肯艺术与科学学院地质学副教授Amy Townsend-Small说。

“我们发现在大多数情况下，它可能来自该地区的地下煤炭或地下水中产生的生物甲烷。”

加州大学的研究人员在三个县的家中共收集了180份地下水样本。一些站点被多次采样。特别是，研究人员寻找天然气中主要化合物甲烷的证据。他们还研究了水的酸度或pH值的变化，并改变了其电导率。

尽管在研究区域钻了新的页岩气井，但他们发现，在研究的四年中，地下水中的甲烷浓度或成分没有增加。同样，他们没有发现更接近页岩钻井的更高甲烷含量。

研究人员确实发现饮用水中甲烷浓度存在很大差异，从每升0.2微克到每升25.3毫克，这足以在封闭空间内着火。但研究人员发现饮用水中观察到的甲烷与新气井之间没有任何关系。

“显然，需要进行额外的监测，以确定该地区的甲烷浓度和源信号是否随着油气井数量的持续增加而变化，”该研究得出结论。

研究人员使用气相色谱，同位素比质谱和UC地质实验室的放射性碳测年来确定水的化学成分。了解化学成分有助于确定饮用水中甲烷的来源：天然气提取，有机物分解甚至是附近奶牛的消化系统。

主要作者和加州大学毕业生克莱尔博特纳说，该研究征求了愿意让研究人员测试他们的水井的房主的参与。

近年来，研究领域对天然气公司越来越感兴趣。它位于一个名为Utica页岩地层的地质特征之上，该地层以含有石油和天然气而闻名。当UC于2012年启动甲烷研究时，俄亥俄州已经为该地区颁发了115份钻井许可证。截至2015年研究结束时，已发放近1,600份许可证，主要用于卡罗尔县。

水力压裂是将加压水，沙子和化学品泵入超过一英里深的天然气井以破碎页岩以释放油和天然气的过程。

研究人员假设他们采样的饮用水井中的甲烷浓度会随着该地区天然气钻探的增长而逐渐增加。这是研究人员在宾夕法尼亚州马塞勒斯页岩区观察到的相关性。

但这不是UC的水测试所揭示的。该研究的结论是，在地下水中观察到的甲烷是“生物成因的”，或者是天然存在的，并且与天然气钻井无关。

“宾夕法尼亚州的研究人员认为污染问题是水力压裂井井筒失效，”Townsend-Small说。

“希望，这种情况不会经常发生。显然，我们为研究工作的房主的水井并没有发生这种情况。”

Townsend-Small的大部分职业生涯都在研究地下水和甲烷。她和其他加州大学的地质学家正在研究大迈阿密河对俄亥俄州西南部地下水在加州大学CV的Theis地下水天文台的影响。她还研究了大湖中藻类大气中的大气甲烷和阿拉斯加北极湖泊中的甲烷。

“有些人的地下水中甲烷浓度升高，但同位素组成显示它不是来自天然气。来自不同来源，”Townsend-Small说。“我们发现在大多数情况下，它可能来自该地区的地下煤炭或地下水中产生的生物甲烷。”

研究合着者包括UC名誉教授David Nash和UC助理教授Joshua Miller。

博特纳表示，如果研究人员要复制这项研究，她可能会建议将其扩大到包括其他碳氢化合物(如丙烷)或寻找与天然气钻探相关的碳酸盐同位素。

“这是一个有争议的话题，”博特纳说。“但这就是为什么科学是如此有价值的原因。也许另一项研究可以证实我们的研究结果，也许他们会找到其他的东西。无论如何，我们都欢迎更好的测试。”

卡罗尔县专员罗伯特威克纳说，这些调查结果对居民来说是个好消息。像他的许多邻居一样，他从他家的一口私人井里取水。

Wirkner说，天然气公司在钻井前后测试附近房屋的饮用水，以观察水质的变化。

“我的水经过多次测试，”他说。“所以我们很高兴听到这些调查结果。”

Townsend-Small表示，保护水井免受污染在农村地区尤为重要，因为清洁饮用水的替代品很少。挖掘新井或更深井是昂贵的，并不一定能解决污染问题。农村地区很少有机会连接公共供水线。