Noot van de redactie, 9 oktober: op basis van verschillende opmerkingen die vermeldden dat de Josephine Brine Treatment Facility stopte met het behandelen van fracking-afvalwater in 2011, hebben we een beetje gegraven en geconstateerd dat het behandelde water stroomafwaarts van de plant nog steeds tekenen vertoonde dat vers frackingwater had volgens de auteurs van de studie. De post is herzien met deze informatie, samen met het feit dat de behandeling een behoorlijk beetje vervuiling verwijdert.
In de staat Pennsylvania, de thuisbasis van de lucratieve Marcellus Shale-formatie, behandelen 74 installaties afvalwater van het proces van hydraulische breuk (ook bekend als "fracking") voor aardgas en geven het vrij in stromen. Er is geen nationale set van normen die dit behandelingsproces begeleiden - de EPA merkt op dat de richtlijnen van de Clean Water Act werden ontwikkeld voordat fracking zelfs bestond, en dat veel van de verwerkingsbedrijven "niet goed zijn uitgerust om dit soort afvalwater te behandelen" - en wetenschappers hebben relatief weinig beoordeling van het afvalwater uitgevoerd om ervoor te zorgen dat het veilig is na behandeling.
Onlangs besloot een groep wetenschappers van de Duke University om wat testen uit te voeren. Ze namen contact op met de eigenaren van een zuiveringsinstallatie, de Josephine Brine Treatment Facility op Blacklick Creek in Indiana County, Pennsylvania, maar "toen we probeerden met hen samen te werken, was het erg moeilijk om de juiste persoon te vinden", zegt Avner Vengosh, een aardwetenschapper uit Duke. "Uiteindelijk gingen we gewoon water uit een openbaar stroomafwaarts gebied testen."
Hun analyses, gemaakt op water- en sedimentmonsters die in de loop van twee jaar herhaaldelijk werden verzameld, waren zelfs nog zorgwekkender dan we hadden gevreesd. Zoals vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Environmental Science and Technology, vonden ze verhoogde concentraties van het element radium, een zeer radioactieve stof. Vooral de concentraties in sedimenten waren ongeveer 200 keer hoger dan de achtergrondniveaus. Bovendien waren de hoeveelheden chloride en bromide in het water twee tot tien keer groter dan normaal.
Dit ondanks het feit dat de behandeling de meeste verontreinigingen uit het afvalwater verwijdert, inclusief 90 procent van het radium. "Zelfs als je vandaag volledig de afvoer van het afvalwater hebt stopgezet", zegt Vengosh, is er genoeg vervuiling in sedimenten opgebouwd "dat je nog steeds een plek zou vinden die de VS zou beschouwen als een site voor radioactief afval."
In de afgelopen jaren is het gebruik van fracking om aardgas te winnen uit schalieformaties in verschillende gebieden een hoge vlucht genomen, met name de Marcellus Shale van Pennsylvania, die 'de Saoedi-Arabië van aardgas' wordt genoemd. Het proces omvat het injecteren van een mix van water, zand en merkgebonden chemicaliën diep in het gesteente bij hoge druk, waardoor het gesteente breekt en methaangas omhoog kan sijpelen voor extractie.
Veel van de bezorgdheid over fracking heeft te maken met de lekkage van deze chemicaliën of methaan door boorputten in grondwater of het feit dat hogedrukinjectie aardbevingen kan veroorzaken, maar het onlangs geteste afvalwater vormt een afzonderlijk, grotendeels over het hoofd gezien probleem.
Tussen de 10 en 40 procent van de vloeistof wordt tijdens het fracken weer naar beneden gestuurd en neemt verontreinigingen met zich mee. Om te beginnen kunnen enkele van deze verontreinigingen in het frackwater aanwezig zijn. Maar anderen worden uitgeloogd in het frackingwater van grondwater dat gevangen zit in de rots die het breekt.
Radium, van nature aanwezig in de schalie die aardgas huisvest, valt in de laatste categorie - omdat de schalie wordt verbrijzeld om het gas te onttrekken, grondwater gevangen in de schalie, rijk aan concentraties van het radioactieve element, wordt bevrijd en infiltreert het fracking afvalwater.
Andere staten vereisen dat dit afvalwater wordt teruggepompt in ondergrondse stortputten ingeklemd tussen ondoordringbare lagen rots, maar omdat Pennsylvania weinig van deze holten heeft, kan fracking-afvalwater worden verwerkt door normale afvalwaterzuiveringsinstallaties en worden vrijgegeven in rivieren.
In 2011 heeft het Pennsylvania Department of Environmental Protection (PADEP) een aanbeveling gedaan dat planten, inclusief Josephine, vrijwillig stoppen met het behandelen van fracking-afvalwater. Maar Jim Efstathiou Jr. bij Bloomberg News meldt dat, hoewel woordvoerders bij PADEP en Josephine zeggen dat de fabriek is gestopt met het behandelen van fracking-afvalwater, die beweringen worden tegengesproken door de studie van vandaag, waaruit blijkt dat de Josephine-fabriek het afvalwater van Marcellus Shale bleef behandelen via het begin van dit jaar ', aldus Vengosh.
"Op basis van de isotopen die we hebben gemeten, kunnen we zien dat het effluent dat uit Josephine komt in de afgelopen drie jaar, inclusief twee maanden geleden, nog steeds de vingerafdruk van de Marcellus heeft, " vertelde Vengosh aan Efsathiou.
De zuiveringsinstallaties, zo merken veel wetenschappers op, zijn niet ontworpen om de radioactieve elementen in het afvalwater te verwerken. Ze zijn ook niet verplicht om hun effluent te testen op radioactieve elementen. Dientengevolge hebben veel onderzoekers vermoed dat het nauwelijks bestudeerde water dat ze in lokale stromen vrijgeven, aanzienlijke niveaus van radioactiviteit behoudt.
Dit nieuwe werk bevestigt dat vermoeden voor ten minste één fabriek - die ongeveer een uur ten oosten van Pittsburgh ligt en afvalwater in het stroomgebied vrijgeeft dat het drinkwater van de stad bevoorraadt - en Vengosh is van mening dat de bevindingen waarschijnlijk vergelijkbaar zouden zijn voor veel van de andere faciliteiten in Pennsylvania. Vooral verontrustend is het feit dat het team, behalve in het water, in de loop van de tijd hoge niveaus van radioactiviteit heeft gevonden die zich in de sedimenten op de bodem van de stroom hebben verzameld. Radium heeft een halfwaardetijd van 1600 jaar, dus tenzij deze sedimenten worden verwijderd, blijven ze voor een extreem lange periode straling in het water afgeven.
Bovendien is het hoge gehalte aan bromide in het afvalwater een punt van zorg, want zelfs in kleine hoeveelheden kan de verbinding de vorming van een giftige klasse van chemicaliën veroorzaken, halomethanen genoemd, wanneer deze wordt gecombineerd met chloor. Dit is een probleem omdat veel bewoners op het platteland bronwater behandelen door het te chloreren.
De studie - die deel uitmaakt van een groter Duke-project dat het effect van fracking op water bestudeert - laat niet zien dat fracking inherent onveilig is, maar laat zien dat zonder de juiste controles het afvalwater dat dagelijks in de omgeving wordt gedumpt een zeer reëel gevaar vormt voor omwonenden.
Vengosh merkt op dat er betere methoden zijn voor het behandelen van fracking-afvalwater (hij wijst op de installaties van Eureka Resources als een model voor het adequaat verwijderen van radioactiviteit), maar deze zijn duurder in gebruik. Maar momenteel, zonder de druk van de federale regelgeving, hebben bedrijven die afvalwater willen verwijderen geen prikkel om voor dit soort oplossingen te betalen.
