Die mit der Förderung von Erdgas verbundene Kontamination von Oberfläche und Grundwasser
Autor: Physicians Scientists & Engineers for Healthy Energy
PSE* veröffentlichte den ursprünglichen Artikel im März 2014. Er wird auf SHIP mit Genehmigung erneut veröffentlicht.
Veröffentlichung: 10. Juli 2014
Die Dokumentation der Kontamination von Wasser durch die moderne Förderung von Erdgas ist ein komplexes Unterfangen. Die Liste der Studien, die hier angegeben ist [wissenschaftliche Zusammenfassung von PSE], ist als vorsichtige und einschränkende Einschätzung zur Kontamination von Wasser zu betrachten, weil sie nur Erkenntnisse enthält, die auf von Fachkollegen geprüften wissenschaftlichen Studien beruhen, und keine Vorkommnisse in Prüfprotokollen berücksichtigt.
Die Unterschiede bei den lokalen geologischen und hydrologischen Gegebenheiten, der historischen Landnutzung, den Praktiken der Industrie und den Überprüfungen des Schadstoffgehaltes im Wasser können studienübergreifende Vergleiche erschweren. Die Hintergrundwerte für die Wasserqualität sind oft unbekannt oder können auch durch andere Aktivitäten beeinflusst worden sein. Dennoch ist ein empirischer Nachweis der Kontamination von Oberflächen- und Grundwasser als Ergebnis moderner Aktivitäten zur Erdgasförderung dokumentiert.
Pennsylvania (Marcellus). Mehrere Studien deuten auf eine zunehmende Schädigung des Grundwassers und der Oberflächengewässer in Gebieten Pennsylvanias hin, in denen viele Bohrungen durchgeführt wurden. Studien1,2 ergaben erheblich höhere Konzentrationen von thermogenem Methan in privaten Wasserbrunnen innerhalb einer Entfernung von 1 km von einer oder mehreren Erdgasbohrungen. Sie waren durchschnittlich 6- bzw.17-fach erhöht.
Eine Überprüfung der chemischen Zusammensetzung im Wasser und der Isotopensignaturen3 des Abflusses aus einer Wasseraufbereitungsanlage, der Sedimente im Bereich des Vorfluters, sowie der Oberflächenwässer stromauf- und abwärts der Einleitungsstelle weist auf erhöhte Chlorid- und Bromidgehalte in den stromabwärts der Einleitungsstelle befindlichen Gewässern hin, welche (in Kombination mit den Isotopendaten) den Werten des Wassers aus den Marcellus-Schiefergasbohrungen entsprechen. Die Radium-228/ Radium-226-Quotienten bei stromabwärts liegenden Gewässern und in den Sedimenten des Vorfluters in der Nähe der Einleitungsstelle kamen ebenfalls nahe an die in den Marcellus Abwässers gemessenen Werte heran. Es wurde festgestellt, dass die Konzentrationen von Radium-226 in diesen Sedimenten in der Nähe der Einleitungsstelle (544-8759 Bq/ kg) etwa 200 Mal höher als in stromaufwärts zu findenden Sedimenten sind und die Grenzwerte nach den amerikanischen Bestimmungen für die Entsorgung radioaktiven Materials überschreiten.
Texas (Barnett). Eine Studie zur Qualität des Grundwassers im Schiefergestein im Barnett Shale, TX4 ergab bedeutend höhere Werte für Schwermetalle (Strontium, Selen, Arsen) in privaten Wasserbrunnen, die sich innerhalb einer Entfernung von 2 km zu aktiven Gasbohrungen befinden, verglichen mit privaten Wasserbrunnen, welche weiter entfernt von den Bohrstellen liegen. Diese Studie war insofern einzigartig, als für sie historische Werte aus der Region herangezogen wurden, um einen Ausgangswert für die Grundwasserqualität vor der Ausweitung der Erdgasförderung zu erhalten. Die Konzentrationen von Arsen, Strontium und Selen waren ebenfalls in Gebieten, in denen eine aktive Erdgasförderung betrieben wird, erheblich höher als die historischen Ausgangswerte. In nahe zur Oberfläche gelegenen Wasserbrunnen in der Nähe von Bohrstellen wurde die stärkste Kontamination festgestellt. Diese Erkenntnisse deuten auf eine mechanische Beeinträchtigung (d. h. Erschütterungen des Untergrunds) von Wasserbrunnen, auf ausgeflossenes Öl an der Oberfläche und/oder schadhafte Bohrrohre/ -zemente als mögliche Ursachen der Kontamination hin.
Kentucky (Appalachen). Ein Einleiten von Frack-Flüssigkeiten in einen Fluss in Knox County führte zu Belastungen der Fische und zu Fischsterben. Chemische Analysen5 des Wassers des betroffenen Flusses ergaben eine erhöhte Leitfähigkeit, einen geringeren pH-Wert, eine niedrigere Alkalität und eine toxische Belastung mit Metallen. Bei Fischen, welche dem kontaminierten Wasser ausgesetzt waren, fanden sich häufig Schädigungen der Kiemen, welche den Auswirkungen entsprachen, die bei Fischen festgestellt wurden, die einem niedrigen pH-Wert, aufgelösten Schwermetallen oder beidem ausgesetzt wurden. Zu den betroffenen Arten gehörte auch der in den USA unter Artenschutz stehende „Blackside Dace“ (Chrosomus cumberlandensis).
Colorado (Denver-Julesburg und Piceance). Eine Analyse des ausgeflossenen Öls an der Oberfläche (Colorado Oil and Gas Conservation Commission, COGCC) in Weld County (Denver-Julesburg) und die Daten zur Überwachung des Grundwassers, welche bei allen Fällen von ausgeflossenem Öl6 erfolgte, ergaben eine BTEX-Kontamination (Benzol, Toluol, Ethylbenzol, Xylol) des Grundwassers. Innerhalb eines Jahres stellten die Autoren 77 gemeldete Fälle von ausgeflossenem Öl fest, welches das Grundwasser verunreinigt hat; in 62 dieser Fälle erfolgte im Rahmen der Sanierungsmaßnahmen eine BTEX-Analyse anhand von Proben. Ein hoher Prozentsatz der Proben wies eine BTEX-Konzentration auf, die über dem Grenzwert nach den US-Standards lag. Eine weitere Analyse von Grundwasserproben und Proben aus Oberflächengewässern, welche aus Gebieten mit vielen Bohrungen im Piceance-Becken7 stammen, ergab eine höhere Belastung mit Östrogenen, Antiöstrogenen oder Antiandrogenen in der Nähe von Gebieten, in denen Öl und Gas gefördert werden, und zwar im Vergleich zu Orten, an denen es wenig oder keine Erdgasförderung gibt.
Referenzen
1. Osborn, S.G., Vengosh, A., Warner, N.R., Jackson, R.B., 2011. Methane contamination of drinking water accompanying gas-well drilling and hydraulic fracturing. Proceedings of the National Academy of Sciences 108, 8172-8176.
2. Jackson, R.B., Vengosh, A., Darrah, T.H., Warner, N.R., Down, A., Poreda, R.J., Osborn, S.G., Zhao, K., Karr, J.D., 2013. Increased stray gas abundance in a subset of drinking water wells near Marcellus shale gas extraction. PNAS, 1-6.
3. Warner, N.R., Christie, C.A., Jackson, R.B., Vengosh, A., 2013. Impacts of Shale Gas Wastewater Disposal on Water Quality in Western Pennsylvania. Environmental Science & Technology 47, 11849-11857.
4. Fontenot, B.E., Hunt, L.R., Hildenbrand, Z.L., Carlton Jr, D.D., Oka, H., Walton, J.L., Hopkins, D., Osorio, A., Bjorndal, B., Hu, Q.H., Schug, K.A., 2013. An evaluation of water quality in private drinking water wells near natural gas extraction sites in the Barnett shale formation. Environmental Science & Technology.
5. Papoulias and Velasco, 2013. Histopathological Analysis of Fish from Acorn Fork Creek, Kentucky, Exposed to Hydraulic Fracturing Fluid Releases. Southeastern Naturalist. 12, 92-111
6. Gross, S.A., Avens, H.J., Banducci, A.M., Sahmel, J., Panko, J.M., Tvermoes, B.E., 2013. Analysis of BTEX groundwater concentrations from surface spills associated with hydraulic fracturing operations. J Air Waste Manag Assoc. 63, 424-432.
7. Kassotis, C.D., Tillitt, D.E., Davis, J.W., Hormann, A.M., Nagel, S.C. 2013. Estrogen and Androgen Receptor Activities of Hydraulic Fracturing Chemicals and Surface and Ground Water in a Drilling-Dense Region. Endocrinology 155
*Physicians Scientists & Engineers for Healthy Energy untersucht die empirischen Grundlagen und Annahmen bezüglich nicht-konventioneller Energieerzeugung sowie den Übergang von fossilen Energieträgern zu erneuerbarer Energie mittels einer Überprüfung der Fakten und gibt an die Öffentlichkeit genau geprüfte, von Fachkollegen analysierte, evidenzbasierte Informationen weiter.
