Jakość wody a szczelinowanie hydrauliczne: nowe badania – dyskusja trwa
29.03.2013
Ochrona wody
Wpływ na wody powierzchniowe
To najnowsze studium modelowe skupia się na złożu Marcellus Shale w Pensylwanii (USA) i zajmuje się oceną skutków odwiertów gazu łupkowego oraz odprowadzania oczyszczonych ścieków z procesu wydobycia gazu łupkowego przez uprawnione do tego oczyszczalnie na zaobserwowane stężenia chlorku (Cl-) i całkowitą zawartość zawiesin (TSS).
Wyniki studium sugerują, że uzdatnianie ścieków powstałych w wyniku eksploatacji gazu łupkowego w oczyszczalniach w danym dziale wodnym podnosi stężenie chlorku (Cl-) w dole strumienia wody. Oznacza to, że odprowadzanie oczyszczonych ścieków z odwiertów gazu łupkowego stanowi potencjalnie istotny problem jeśli chodzi o jakość wody.
Obecność odwiertów gazu łupkowego w dziale wodnym podnosi stężenie TSS w dole strumienia wody. Jednak, według powyższego studium, nie są jasne konkretne mechanizmy mogące powodować podwyższenie stężenia zawiesin TSS w miejscowych oczyszczalniach wody, a powstałe w efekcie obecności infrastruktury gazu łupkowego.
Autorzy studium sugerują, że ich rezultaty mogą być pomocne przy formowaniu przyszłych dobrowolnych środków mających na celu ochronę jakości wód powierzchniowych, które stosować będą mogli operatorzy przemysłu gazu łupkowego, a także organy nadzorcze i decydenci.
Czas przemieszczania się zanieczyszczeń
Tom Myers opublikował w kwietniu 2012 w dwumiesięczniku "Groundwater" (pol. Wody gruntowe) artykuł sugerujący, że "czas przenoszenia się substancji [ze złoża łupkowego poddanego szczelinowaniu hydraulicznemu do podpowierzchniowej formacji wodonośnej] może być obniżony z geologicznej skali czasowej do niewielkiego okresu dziesiątek lat.
Preferencyjny przepływ poprzez naturalne szczeliny, lub szczeliny utworzone przez fracking, może jeszcze bardziej skrócić czas przemieszczania się do zaledwie kilku lat." Fundusze na to studium pochodziły z dwóch organizacji przeciwnych szczelinowaniu gazu i zwróciły one na siebie uwagę opinii publicznej.
Artykuł ten został skrytykowany w tym samym czasopiśmie we wrześniu 2012 r. przez J.E. Saiers i E. Barth, którzy stwierdzili, że "model liczbowy Meyers'a opiera się na błędnej konceptualizacji hydrologii, a także cierpi on na inne niedoskonałości – w większości możliwe do uniknięcia." Poddaje to w wątpliwość "modelowe prognozy na temat czasu przemieszczania się płynu frackingowego ze złoża Marcellus do zalegającej nad nim wodonośnej formacji wody pitnej."
W swojej odpowiedzi Myers broni swego ogólnego podejścia oraz wielu swych założeń, ale także przyznaje, że: "… ponieważ istnieje niewiele danych na udowodnienie tego modelu, powinien on być uważany za interpretacyjny…" . "…Krytyka nie dowodzi, że hipoteza jest błędna, tylko że istnieje potrzeba bardziej kompleksowego, trójwymiarowego (3D) modelowania oraz gromadzenia dalszych danych…".
J.E. Saiers i E. Barth zalecają także udoskonalenie symulacji oraz przeprowadzenie dodatkowych pomiarów w terenie w celu parametryzacji i kalibracji modelu.
Bezpieczna odległość pomiędzy szczelinowaniem hydraulicznym a formacją wody pitnej
W listopadzie 2012 r. zespół badawczy pod przewodnictwem naukowców z universytetu w Durham, Wielka Brytania, zasugerował, że "powinna być utrzymana minimalna odległość 600 metrów pomiędzy strefą szczelinowania a formacją wodonośną." (Davies et.al, 2012: Hydraulic Fractures: How far can they go?). Komentarz na temat tego artykułu autorów Lacazette i Geiser (2013) dostarcza nowych przemyśleń do dyskusji wywodzącej się z rezultatów nowej metody tomograficznego obrazowania szczelin.
W odpowiedzi Davies et al. (2013 r.) mówią: "Lacazette i Geiser (2013 r.) w swoim komentarzu sugerują, że pulsacja ciśnienia płynu wywołana przez szczelinowanie hydrauliczne przesuwa się pionowo o odległości 1 km przez już istniejące naturalne struktury systemowe, a więc o setki metrów dalej niż maksymalny stopień rozprzestrzeniania się w wypadku stymulowanych szczelin hydraulicznych (Fischer and Warpinski, 2011 r.; Davies i inni, 2012 r.)."
Nowa metoda jest "potencjalnie bardzo istotnym dodatkiem do istniejących metod sejsmicznych stosowanych do monitorowania operacji frackingowych." Davies et al. (2013 r.) podkreślają, że kluczowym pytaniem jeśli chodzi o ochronę wody świeżej jest czy szczeliny indukowane lub szczeliny naturalne, które zostały połączone przez szczeliny indukowane, pozostaną otwarte po zakończeniu operacji frackingu kiedy ciśnienie płynu spadnie. Zamknięcie ciśnienia spowodowałoby zasklepienie się szczelin, ale to nie wyklucza obecności przepuszczalnych szlaków w już istniejącym naturalnym systemie szczelin.
Czy szczelinowanie hydrauliczne spowodowało skażenie wód gruntowych w Wyoming?
Pytanie to nadal pozostaje bez odpowiedzi. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (ang. US Environmental Protection Agency, EPA) prowadzi dochodzenie w sprawie wód gruntowych, a jej raport wstępny (grudzień 2011 r.) konkluduje, że operacje frackingowe miały prawdopodobnie wpływ na jakość wody gruntowej. W październiku 2012 r. magazyn "Nature" (pol. Natura) opublikował przegląd trwającej dyskusji. W celu uzyskania dalszych informacji odwiedź także stronę internetową amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska (EPA) na temat dochodzenia w sprawie wód gruntowych w Pavillion [miejsowość w stanie Wyoming].
SHIP jest wdzięczny za poparcie udzielone przez Instytut Nauk Geologicznych Polskiej Akademii Nauk (ING PAN) i wersje polskie zamieszczonych tekstów.