Águas residuais de operações de petróleo e gás - incluindo fracking para gás de xisto - em um local de West Virginia com micróbios alterados a jusante, de acordo com um estudo conduzido por Rutgers.

O estudo, publicado recentemente em Ciência do Meio Ambiente Total , mostrou que a liberação de águas residuais, incluindo água salgada que continha petróleo e outros poluentes, alterou a diversidade, números e funções dos micróbios. As mudanças na comunidade microbiana indicaram mudanças em sua respiração e ciclagem de nutrientes, junto com sinais de estresse.

O estudo também documentou mudanças na resistência aos antibióticos em sedimentos a jusante, mas não descobriu pontos quentes, ou áreas com altos níveis de resistência. Os resultados apontam para a necessidade de compreender os impactos sobre os ecossistemas microbianos de liberações acidentais ou tratamento impróprio de águas residuais relacionadas com fracking. Além disso, mudanças microbianas em sedimentos podem ter implicações para o tratamento e reutilização benéfica de águas residuais, dizem os pesquisadores.

"Minha esperança é que o estudo possa ser usado para começar a fazer hipóteses sobre os impactos das águas residuais, "disse Nicole Fahrenfeld, autor principal do estudo e professor assistente do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da Rutgers. Muito permanece desconhecido sobre os impactos das águas residuais do fraturamento hidráulico, ela adicionou.

"Acho que estamos começando a ver quais poderiam ser os impactos, "disse Fahrenfeld, que trabalha na Escola de Engenharia. "Quero aprender sobre os riscos reais e focar nossos esforços no que é importante para o meio ambiente."

Os reservatórios subterrâneos de petróleo e gás natural contêm água que ocorre naturalmente ou é injetada para aumentar a produção, de acordo com o U.S. Geological Survey (USGS), cujos cientistas contribuíram para o estudo. Durante o fracking, um fluido de fraturamento e um material sólido são injetados em um reservatório subterrâneo sob pressão muito alta, criando fraturas para aumentar a porosidade e permeabilidade das rochas.

O líquido bombeado para a superfície é geralmente uma mistura dos fluidos injetados com água salgada do reservatório. Pode conter sal dissolvido, petróleo e outros compostos orgânicos, sólidos em suspensão, Vestigios, bactérias, materiais radioativos de ocorrência natural e qualquer coisa injetada em poços, o USGS diz. Essa água é reciclada, tratado e dispensado; espalhar nas estradas, evaporado ou infiltrado; ou injetado em poços profundos.

O fraturamento hidráulico para obtenção de gás natural e petróleo e suas águas residuais aumentou dramaticamente nos últimos anos. E isso pode sobrecarregar a infraestrutura local e sobrecarregar muitas partes do ciclo de água pós-fraturamento, incluindo o armazenamento, tratamento, reuso, transporte ou disposição das águas residuais, de acordo com o USGS.

Para o estudo Rutgers-USGS, amostras de água e sedimentos foram coletadas de afluentes de Wolf Creek, na Virgínia Ocidental, em junho de 2014, incluindo um tributário sem nome que atravessa uma instalação subterrânea de controle de injeção.

A instalação inclui um poço de descarte, que injeta águas residuais para 2, 600 pés abaixo da superfície, tanques de armazenamento de salmoura, uma estrada de acesso e duas lagoas revestidas (agora fechadas) que eram usadas para armazenar temporariamente águas residuais para permitir que as partículas se acomodassem antes da injeção.

As amostras de água foram enviadas para a Rutgers, onde foram analisados. Amostras de sedimento foram analisadas na Waksman Genomics Core Facility em Rutgers. O estudo gerou um rico conjunto de dados de sequenciamento metagenômico, que identifica os genes em comunidades microbianas inteiras, Fahrenfeld observou.

"Os resultados mostraram mudanças na comunidade microbiana e resistência aos antibióticos, mas este site não parece ser um novo ponto quente para resistência a antibióticos, ", disse ela. O uso de biocidas em alguns fluidos de fraturamento levantou a questão de se esse tipo de efluente poderia servir como um ambiente favorável para aumentar a resistência antimicrobiana. A resistência antimicrobiana detectada nesses sedimentos não atingiu os níveis encontrados nas águas residuais municipais - uma importante fonte ambiental de resistência antimicrobiana junto com locais agrícolas.

Antibióticos e drogas semelhantes têm sido usados ​​tão amplamente e por tanto tempo que os micróbios que os antibióticos são projetados para matar se adaptaram a eles, tornando as drogas menos eficazes, de acordo com os Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos EUA. Pelo menos 2 milhões de pessoas são infectadas com bactérias resistentes a antibióticos a cada ano nos EUA, com pelo menos 23, 000 deles morrendo de infecções.

"Temos este conjunto de dados muito bom com todos os genes e todos os micróbios que estavam no local, "Fahrenfeld disse." Esperamos aplicar algumas dessas técnicas a outros sistemas ambientais. "