Op zijn minst, afvalwater van olie- en gasboringen moet worden behandeld in een afvalverwerkingsinstallatie voordat het wordt gebruikt op onverharde wegen om stof- of ijswegen te onderdrukken. Op zijn best, betaalbaar, niet-toxische stofonderdrukkers moeten worden ontwikkeld en gebruikt, aldus een multidisciplinair team van onderzoekers.

"Dertien staten in de Verenigde Staten hebben regels die toestaan ​​dat olie- en gasafvalwater op wegen wordt verspreid om ijsvrij te maken of stof te onderdrukken. " rapporteren de onderzoekers vandaag in Milieuwetenschap en -technologie .

Het team analyseerde de regelgeving in de VS om te bepalen waar dit afvalwater kan worden gebruikt voor stofonderdrukking en ijsvrij maken. Terwijl 13 staten regels hebben die het gebruik ervan toestaan, andere staten kunnen het verspreiden van afvalwater op wegen toestaan ​​​​onder hun regelgeving voor het verspreiden van land, wat zou kunnen betekenen dat er vier extra staten kunnen worden opgenomen onder degenen die het afvalwater gebruiken.

Het afvalwater in kwestie is afkomstig van conventionele olie- en gasbronnen die doorgaans verticaal worden geboord. Het afvalwater is niet de vloeistof die wordt gebruikt in gericht geboorde en hydraulisch gebroken putten, zoals de Marcellus-bronnen.

"Het is bekend dat afvalwater van olie en gas een hoog zoutgehalte heeft, organische en radioactiviteitsconcentraties, " zei Travis L. Tasker, afgestudeerde student milieutechniek, Penn State. "Toen we ontdekten dat dit afvalwater op wegen werd verspreid, we wilden het potentieel ervan evalueren om biologische toxiciteit te veroorzaken en zich op te hopen in wegmateriaal of te migreren naar waterbronnen."

Analyse van olie- en gasafvalwater toont aan dat het een hoog zoutgehalte heeft dat natrium bevat, calcium, magnesium en strontium, waardoor het ideaal is voor stofonderdrukking en ijsvrij maken.

"We willen experimenten doen om te testen hoe effectief het afvalwater is in het onderdrukken van stof in vergelijking met andere commerciële producten, " zei Nathaniel R. Warner, assistent-professor milieutechniek, Penn State. "Als de zouten in het afvalwater net zo effectief zijn, dan kunnen nieuwe voorschriften of aanvullende behandeling voorafgaand aan verspreiding de concentratie van andere zorgwekkende verontreinigingen in afvalwater helpen verminderen, maar niet in commerciële producten."

Deze andere zorgwekkende verontreinigingen kunnen radium of andere microverontreinigingen zijn die het team aantrof in afvalwater dat zich op de wegen in Pennsylvania verspreidde.

"Van radium is bekend dat het kanker veroorzaakt, dus we maken ons zorgen als het in hoge concentraties op wegen wordt verspreid, " zei William D. Burgos, hoogleraar milieutechniek, Penn State.

De onderzoekers verzamelden afvalwater van townships in Pennsylvania die afvalwater verspreiden en deden gesimuleerde laboratoriumexperimenten om te zien waar de verontreinigingen in het afvalwater terechtkomen. Ze ontdekten dat de zouten wegspoelen in de daaropvolgende regen, maar dat sommige metaalverontreinigingen, zoals lood, blijven op het wegdek liggen en worden niet weggespoeld. Een deel van het radium blijft in de weg, maar een deel ervan spoelt weg in regengebeurtenissen.

Terwijl organische materialen, radium en zware metalen kunnen allemaal een probleem zijn in het afvalwater, een ander probleem met het mengsel is een hoog zoutgehalte. Conventionele afvalwaterzuivering kan een deel van de verontreinigingen verwijderen, maar het kan de zoutconcentratie niet verwijderen of verlagen. Als afvalwater van olie en gas zou worden gebruikt als stofonderdrukker of ontijzelingsmiddel, de onderzoekers suggereren dat op zijn minst, afvalwaterbehandeling moet worden gebruikt om vooraf organische stoffen en radium te verwijderen.

Hoewel de onderzoekers dat alternatief aanbevelen, goedkoop materiaal worden ontwikkeld om het olie- en gasafvalwater te vervangen op de plaatsen waar het wordt gebruikt, ze begrijpen dat veel van deze plaatsen de momenteel beschikbare alternatieven niet kunnen betalen. Gemeenten worden geconfronteerd met ofwel het gebruik van het afvalwater, of het niet ontdooien of onderdrukken van stof.

Andere Penn State-onderzoekers die aan het project werkten, waren onder meer Paulina Piotrowski, afgestudeerde student scheikunde; L. Castillo-Meza, afgestudeerde student in milieutechniek; A. Stallworth, afgestudeerde student in milieutechniek; J.P. Vanden Heuvel, hoogleraar diergeneeskunde; F. Dorman, universitair hoofddocent biochemie en moleculaire biologie; NR waarschuwer, assistent-professor civiele techniek; POND. vogelaar, hoofddocent, School voor Internationale Zaken, en KB ganu, Penn State Law student.

Onderzoekers van het departement biologische wetenschappen, Universiteit van Alberta, Edmonton, Canada omvatte T.A. Blewett, P.L.M. Delompré en G.G. Goss maakte ook deel uit van het team.

De U.S. Geological Survey ondersteunde dit onderzoek.