Ultimele Știri

Fracturarea hidraulică la gazele de şist: Substanţele chimice, radioactivitatea și consecinţele asupra sănătăţii umane

Materialele radioactive
Materialele radioactive naturale (MRN) sunt prezente în toate formaţiunile geologice, în concentraţii foarte scăzute măsurate în ppm și ppb. Majoritatea șisturilor negre din Statele Unite au un conţinut de uraniu situat între 0,0016 și 0,002 % . Sub efectul procesului de fracturare hidraulică, aceste materiale radioactive naturale precum uraniul, toriul și radiul, fixate în rocă, sunt aduse la suprafaţă odată cu lichidul de refulare. Uneori se injectează particule radioactive odată cu lichidele în scopuri specifice (de exemplu, pentru a servi drept marcatoare).

De asemenea, MRN pot pătrunde prin fisurile din rocă în apele subterane și de suprafaţă. De obicei, MRN se acumulează în conducte, rezervoare și bazine. Concentraţia de substanţe radioactive diferă de la un șist la altul. Șistul Marcellus, de exemplu, conţine mai multe particule radioactive decât alte formaţiuni geologice. În cadrul operaţiunilor de prelucrare a gazului, MRN pot apărea sub formă de radon în fluxul de gaz natural. Radonul se descompune pentru a forma 210Pb (izotop de plumb), apoi 210Bi (izotop de bismut), 210Po (izotop de poloniu) și, în final, 206Pb (plumb) stabil.

lichid_fracturareElementele provenite din descompunerea radonului formează un înveliș subţire pe suprafaţa interioară a conductelor de intrare, a unităţilor de tratare, a pompelor și vanelor asociate în principal fluxurilor de tratare a propilenei, a etanului și a propanului. Având în vedere faptul că materialele radioactive se concentrează pe echipamentul utilizat la sondele de petrol și gaze, persoanele cele mai expuse MRN de petrol și de gaz sunt lucrătorii responsabili cu decuparea și alezarea conductelor, eliminarea reziduurilor solide din rezervoare și bazine și renovarea echipamentului de prelucrare a gazului.

Experienţa nord-americană

În comitatul Onondaga, New York, s-a constatat prezenţa de radon radioactiv (222Rn) în aerul interior și în pivniţele a 210 case. Toate locuinţele situate deasupra șistului Marcellus prezentau concentraţii de 222Rn ale aerului interior de peste 148 Bq/m34, concentraţia medie din aceste locuinţe fiind de 326 Bq/m³, adică un nivel mai mult decât dublu faţă de „nivelul de acţiune” (adică nivelul la care se recomandă proprietarilor să ia măsuri în vederea reducerii concentraţiei de radon) fixat de Agenţia americană de protecţie a mediului (EPA) la 148 Bq/m³.

Concentraţia medie a radonului în interiorul locuinţelor în Statele Unite este de 48 Bq/m³. O creștere cu 100 Bq/m³ în aer provoacă o creștere cu 10 % a incidenţei cancerului pulmonar. Resturile de piatră provenite din zăcământul de gaze de șist bituminos Marcellus sunt foarte radioactive (de 25 de ori decât radioactivitatea normală la suprafaţă). Aceste deșeuri au fost răspândite parţial pe sol. Analize ale solurilor efectuate în 1999 indică o concentraţie a
137Cs (izotop radioactiv de cesiu) de 74 Bq la kg de sol. 137Cs este utilizat la analiza formaţiunilor geologice în cadrul explorărilor pentru gazele de șist.

Transferabilitatea la condiţiile europene

Materialele radioactive naturale (MRN) sunt prezente și în Europa. De aceea, Europa întâmpină aceleași probleme legate de MRN. Concentraţia de MRN variază totuși de la un loc la altul. Prin urmare, relevanţa particulelor radioactive trebuie evaluată la fiecare bazin gazier de șist sau din formaţiuni compacte.

Din acest motiv, înaintea eliberării oricărui permis de producţie, trebuie dezvăluită compoziţia eșantionului prelevat din miezul șisturilor vizate.

Substanţele chimice utilizate

În general, fluidul de fracturare este compus din 98 % apă și nisip și 2 % aditivi chimici. Aditivii chimici conţin substanţe toxice, alergene, mutagene și cancerigene.
Experienţa nord-americană

Din motive de secret comercial, compoziţia aditivilor nu este divulgată în întregime publicului. Analiza unei liste cu 260 de substanţe furnizată de statul New York dă următoarele rezultate:

  •  58 din cele 260 de substanţe prezintă una sau mai multe proprietăţi alarmante.
  • 6 sunt prezente în lista 1 din listele 1-4 ale substanţelor prioritare, pe care Comisia Europeană le-a publicat în ceea ce privește substanţele care necesită o atenţie imediată din cauza efectelor lor potenţiale asupra omului și mediului: acrilamida, benzenul, etilbenzenul, izopropilbenzenul (cumen), naftalenul, acidul etilen diamino tetraacetic de tetrasodiu.
  •  Una dintre aceste substanţe, naftalenul bis (1-metiletil), face în prezent obiectul unei anchete, fiind considerat substanţă persistentă, bioacumulativă și toxică (PBT).
  •  2 substanţe (naftalenul și benzenul) sunt prezente în prima listă a celor 33 de substanţe prioritare indicată în anexa X a Directivei-cadru privind apa (DCA) 2000/60/CE – în prezent, anexa II la Directiva privind substanţele prioritare (Directiva 2008/105/CE).
  •  17 sunt clasificate ca fiind toxice pentru organismele acvatice (toxicitate acută și/sau cronică).
  • 38 sunt clasificate toxine foarte periculoase (pentru sănătatea umană), cum ar fi 2- butoxi etanolul.

 

  •  8 substanţe sunt clasificate drept cancerigene cunoscute, cum ar fi benzenul (clasificare GHS: Carc. 1A) și acrilamida, oxidul de etilen și diferiţii solvenţi pe bază de petrol cu conţinut de substanţe aromatice (clasificare GHS5: Carc. 1B).

 

  • 6 sunt suspectate a fi carcinogene (Carc. 2), cum ar fi clorhidratul de hidroxilamină.

 

  •  7 sunt clasificate ca mutagene (Muta. 1B), cum ar fi benzenul și oxidul de etilen.

 

  •  5 sunt clasificate ca având efecte asupra reproducerii (Repr. 1B, Repr. 2).

2-butoxi etanolul (denumit și etilenglicol monobutil eter) este utilizat adesea ca aditiv chimic. Acesta este toxic la niveluri de expunere relativ scăzute. Timpul de semi-dezintegrare a 2-butoxi etanolului din apele de suprafaţă naturale durează între 7 și 28 de zile. Cu un nivel de biodegradare aerobă atât de lent, există riscul unui contact direct între persoane, animale sălbatice și domestice și 2-butoxi-etanol, prin ingestie, inhalare, sorbţie dermică și prin contact ocular, prin forma sa lichidă sau de vapori, în momentul în care apele blocate ajung la suprafaţă. Biodegradarea aerobă necesită oxigen, ceea ce înseamnă că 2-butoxi-etanolul persistă mai mult cu cât acesta este injectat mai adânc în straturile subterane.

Transferabilitatea la condiţiile europene

Figura 3 prezintă componenţa fluidului de fracturare (6405 m³) utilizat la puţul de gaz din formaţiuni compacte „Goldenstedt Z23” din Saxonia Inferioară, Germania.

Figura 3: Compoziţia lichidului de fracturare utilizat la „Goldenstedt Z23” din Saxonia Inferioară, Germania

diagramaFluidul de fracturare conţine 0,25 % substanţe toxice, 1,02 % substanţe dăunătoare sau toxice pentru sănătatea umană (0,77 % sunt clasificate ca dăunătoare „Xn”, iar 0,25 % ca prezentând o toxicitate acută „T”) și 0,19 % substanţe nocive pentru mediu. La platforma Goldenstedt Z23 din Saxonia Inferioară, Germania, s-au utilizat circa 65 m³ (mai mult decât echivalentul a două camioane cisternă de 26 t încărcătură utilă și 40 t încărcătură brută) de substanţe nocive pentru sănătatea umană, dintre care 16 t de substanţe cu toxicitate acută.

De cele mai multe ori, compoziţia detaliată a aditivilor chimici este confidenţială și, de aceea, nu este publicată. Una dintre aceste substanţe este clorura de tetrametilamoniu, care este toxică și nocivă în apa potabilă, chiar și în cantităţi mici.  Pentru fracturarea hidraulică din Saxonia Inferioară, Germania, s-au utilizat ca aditivi chimici substanţe toxice cum ar fi 2-butoxietanolul, 5-cloro-2-metill-4-izotiazol-3-tonă și 2-
metilizotiazol-3(2H)-tonă.

Tabelul 3: Selecţia substanţelor utilizate ca aditivi chimici în fluidele de fracturare în Saxonia Inferioară, Germania

tabel3Fracturarea hidraulică poate să afecteze, de asemenea, mobilitatea substanţelor prezente în mod natural sub suprafaţă, cum ar fi mercurul, plumbul și arsenicul. Dacă aceste fracturi se extind dincolo de formaţiunea-ţintă, ori dacă tubajul sau cimentarea din jurul canalului de forare cedează sub presiunea exercitată de fracturarea hidraulică, aceste substanţe își pot croi drum până la o sursă subterană de apă potabilă. Se pot forma și alte substanţe toxice sub efectul reacţiilor biogeochimice complexe cu aditivii chimici utilizaţi în fluidul de fracturare.

Substanţele chimice prezente în mod natural pot să apară, de asemenea, în lichidele de refulare. Există cunoștinţe limitate referitoare la eficacitatea procedeelor actuale de tratare pentru suprimarea adecvată a anumitor compuși ai lichidului refulat și ai apei produse.

Consecinţele asupra sănătăţii umane

Posibilele efecte asupra sănătăţii sunt cauzate în mare parte de emisiile în aer sau în apă. În principal, este vorba de cefalee și de efecte pe termen lung provocate de compuși organici volatili. Contaminarea apelor subterane poate fi periculoasă dacă locuitorii intră în contact cu apa contaminată. De exemplu, copiii mici spălaţi frecvent cu apa contaminată pot să sufere alergii și să aibă probleme de sănătate. Fosele de ape uzate și fluidele de refulare pot fi periculoase dacă vin în contact cu pielea.

Experienţa nord-americană

Dincolo de efectele potenţiale, efectele reale asupra sănătăţii și legătura lor directă cu activităţile de fracturare hidraulică sunt rareori documentate. În general, cefaleea figurează printre problemele semnalate cel mai frecvent. În vecinătatea comunităţii Dish din Texas, SUA, s-au raportat deja boli și decese ale cailor tineri (vezi capitolul 2.3). Vom descrie în cele ce urmează două cazuri extreme destul de bine documentate, cu toate că nu s-a putut demonstra o legătură cu activităţile de extracţie a gazului. Primul caz este descris într-o mărturie scrisă prezentată Comisiei de control și reformă guvernamentală a Camerei Reprezentanţilor din Statele Unite (House Committee on Oversight and
Government Reform):

„O femeie [Laura Amos] din Silt, comitatul Garfield, Colorado, m-a contactat pentru a-mi spune că a dezvoltat o tumoare suprarenală foarte rară, fiind nevoită să sufere extracţia tumorii și a glandei suprarenale. Tumorile suprarenale reprezintă unul dintre efectele 2-BE [2-butoxietanol]. Ea mi-a spus că locuiește la o distanţă de 270 m de o platformă activă de forare a gazului angajată în activităţi de fracturare frecvente. În timpul unei astfel de fracturări, puţul de apă al casei a explodat. Aceasta a început să descrie problemele de sănătate ale altor persoane care locuiesc în apropiere”.

„La mijlocul lunii august [2008], dezbaterea s-a intensificat în Colorado în urma unei știri potrivit căreia Cathy Behr, o infirmieră în serviciul de urgenţe din Durango, Colorado, era să-și piardă viaţa după ce a tratat un prospector care fusese împroșcat cu lichid în timpul unei deversări a fluidului de fracturare pe un sit de gaz natural al BP. Behr a fost cea care la dezbrăcat pe bărbat și i-a strâns hainele în saci de plastic…. Câteva zile mai târziu, Behr se afla în stare critică, suferind de insuficienţa mai multor organe.”

Articol din seria: “Impactul asupra mediului privind fracturarea hidraulică la gazele de şist”

1. Fracturarea hidraulică și impactul posibil asupra mediului

2. Impactul asupra peisajului

3. Emisiile de poluanţi atmosferici și contaminarea solului

4. Apele de suprafaţă și apele subterane

5. Cutremurele de pământ

6. Substanţele chimice, radioactivitatea și consecinţele asupra sănătăţii umane

Comentarii prin Facebook

Lasă un comentariu:

Adresa de email nu va fi făcută public.


*