Schaliegas kan het grondwater vervuilen met
zware metalen
Cornell University onderzoekers vonden dat de
chemische samenstelling van het afvalwater gegenereerd door
"hydrofracking" kleine deeltjes in de bodem die vaak sterk binden
met zware metalen en verontreinigende stoffen, zou kunnen losmaken
met grotere milieurisico's tijdens accidentele lozingen.
Eerder onderzoek heeft aangetoond dat 10 tot 40
procent van het water en het chemische oplossingsmengsel
geïnjecteerd onder hoge druk in diepe steenlagen, terug naar het
oppervlak kan komen.
Wetenschappers aan de Universiteit van Landbouw en
Life Sciences die de milieu-effecten van deze "terugstroom
vloeistof” onderzoeken vonden dat dezelfde eigenschappen die de
winning van aardgas uit schalie zo effectief maken ook kleine
deeltjes kunnen losmaken die van nature gebonden zijn aan de bodem,
waardoor de bijbehorende stoffen zoals zware metalen uitlogen.
Zij beschreven de mechanismen en het vervoer van
dit loskomen in een artikel gepubliceerd in het American Chemical
Society tijdschrift Environmental Science & Technology. De deeltjes
die zij bestudeerden zijn colloïden - groter dan een molecule maar
kleiner dan wat kan worden gezien met het blote oog - die vastzitten
aan de zandkorrels vanwege hun elektrische ladiing.
In experimenten werden glazen kolommen gevuld met
zand en kunststof polystyreen colloïden. Vervolgens werden de
kolommen gespoeld met verschillende vloeistoffen - gedeïoniseerd
water als controle en terugstroom fluïdum vanuit een Marcellus Shale
boorlocatie - bij verschillende stroomsnelheden waarna de
hoeveelheid gemobiliseerde colloïden werden gemeten.
Op een helder veld microscoop waren de polystyreen
colloïden zichtbaar als rode bollen tussen licht-grijze zandkorrels,
die hun beweging gemakkelijk te volgen maakten. De onderzoekers
verzamelden en analyseerden het water dat uit de kolommen kwam en
kwantificeerden de uigeloogde colloïden concentratie.
Zij vonden dat minder dan vijf procent van de
colloïden vrjkwamen wanneer de kolommen gespoeld werden met
gedeïoniseerd water. Dat cijfer steeg tot 32-36 procent bij spoeling
met terugstroomvloeistof. Het verhogen van de stroomsnelheid van de
terugstroom verhoogde nog eens 36 procent de colloïdenconcentratie.
Ze geloven dat dit komt omdat de chemische
samenstelling van het terugstroom fluïdum de sterkte van de krachten
verminderde waarmee de colloïden gebonden blijven aan het zand,
waardoor de colloïden daadwerkelijk worden afgestoten van het zand.
"Dit is een eerste stap in het ontdekken van de effecten van de
terugstroom vloeistof op colloïden transportprocessen in de bodem",
zegt postdoctoraal medewerker Cathelijne Stoof, een co-auteur van de
publicatie.
De auteurs hopen nieuwe proeven te ondernemen met
natuurlijk voorkomende colloïden in complexere bodemsystemen en
stalen van terugstroom fluïdum vanuit andere boorlocaties.
Stoof zei bewust te zijn van het fenomeen dat het
begrijpen van de mechanismen kan helpen bij het opsporen van
risico's en het begrijpen van de mitigatie strategieën.
"Duurzame ontwikkeling vereist feiten over de
mogelijke gevolgen, zodat wetgevers weloverwogen beslissingen kunnen
nemen over de vraag of en waar het kan en niet kan worden
toegestaan, en richtlijnen kunnen ontwikkelen voor het geval het
mis gaat", zegt Stoof. "In het geval van lekkages, wil je weten wat
er gebeurt als de vloeistof door de bodem trekt."
Vertaling: Andre Teirlinck
