Acúmulo de águas residuais de fraturamento hidráulico encontrado em conchas de mexilhões de água doce
p O mexilhão de água doce Elliptio complanate, uma das duas espécies utilizadas no experimento. Crédito:Westcott Phillip
p Concentrações elevadas de estrôncio, um elemento associado às águas residuais de petróleo e gás, acumularam-se nas conchas de mexilhões de água doce a jusante dos locais de disposição de águas residuais de fraturação, de acordo com pesquisadores da Penn State e Union College. p "Os mexilhões de água doce filtram a água e quando crescem uma casca dura, o material da casca registra parte da qualidade da água com o tempo, "disse Nathaniel Warner, professor assistente de engenharia ambiental na Penn State. "Como anéis de árvores, você pode contar as estações e os anos em sua concha e ter uma boa ideia da qualidade e da composição química da água durante determinados períodos de tempo. "
p Em 2011, descobriu-se que, apesar do tratamento, água e sedimentos a jusante dos locais de disposição de águas residuais de fraturamento hidráulico ainda continham produtos químicos de fraturamento hidráulico e haviam se tornado radioativos. Por sua vez, a água potável estava contaminada e a vida aquática, como o mexilhão de água doce, estava morrendo. Em resposta, A Pensilvânia solicitou que as estações de tratamento de águas residuais não tratassem e liberassem água de perfuração não convencional de petróleo e gás, como o xisto Marcellus. Como resultado, a indústria passou a reciclar a maior parte de suas águas residuais. Contudo, pesquisadores ainda estão descobrindo os efeitos de longa duração, especialmente durante o boom de três anos entre 2008 e 2011, quando mais de 2,9 bilhões de litros de águas residuais foram lançados nos cursos de água da Pensilvânia.
p "A poluição da água doce é uma grande preocupação para a saúde ecológica e humana, "disse David Gillikin, professor de geologia do Union College e coautor do estudo. "Desenvolver maneiras de documentar retroativamente essa poluição é importante para esclarecer o que está acontecendo em nossos riachos."
p Os pesquisadores começaram coletando mexilhões de água doce do rio Alleghany, ambos 100 metros (328 pés) a montante e 1 a 2 quilômetros (0,6 a 1,2 milhas) a jusante de uma instalação de eliminação de águas residuais permitida pelo Sistema Nacional de Eliminação de Poluentes em Warren, Pensilvânia, bem como mexilhões de dois outros rios - o Juniata e o Delaware - que não tinham histórico relatado de descarte de óleo e gás.
p Uma vez no laboratório, eles dissecaram a casca e, em seguida, perfuraram e coletaram o pó da casca camada por camada para procurar isótopos de dois elementos:oxigênio, usado para determinar o ano e a estação, e estrôncio, ambos carregam uma assinatura distinta da formação rochosa onde foram produzidos. Os resultados foram publicados recentemente em
Ciência e Tecnologia Ambiental .
p O que a equipe encontrou foram concentrações significativamente elevadas de estrôncio nas conchas dos mexilhões de água doce coletados a jusante da instalação, enquanto as conchas coletadas rio acima e nos rios Juniata e Delaware mostraram pouca variabilidade e nenhuma tendência ao longo do tempo.
p Ilustração que mostra como o estrôncio se bioacumula em mexilhões de água doce. Crédito:Thomas Geeza / Penn State
p Surpreendentemente, a quantidade de estrôncio encontrada nas camadas de concha criadas a partir de 2011 não apresentou redução imediata dos contaminantes. Em vez de, a mudança apareceu de forma mais gradual. Isso sugere que o sedimento onde vivem os mexilhões de água doce ainda pode conter maiores concentrações de metais pesados e outros produtos químicos usados em perfurações não convencionais. "Sabemos que o desenvolvimento de Marcellus impactou sedimentos a jusante por dezenas de quilômetros, "disse Warner." E parece que ainda pode ser afetado por um longo período de tempo. O curto período de tempo que permitimos a descarga desses resíduos pode deixar um longo legado. "
p De acordo com o Departamento de Energia dos EUA, até 95 por cento dos novos poços perfurados hoje são fraturados hidraulicamente, representando dois terços da produção total de gás natural comercializada nos EUA e cerca de metade da produção de petróleo bruto dos EUA.
p "Os poços estão ficando maiores, e eles estão usando mais água, e eles estão produzindo mais águas residuais, e essa água tem que ir para algum lugar, "disse Warner." Fazer as escolhas adequadas sobre como gerenciar essa água vai ser muito vital. "
p Warner acrescentou que não há muita diferença entre as águas residuais convencionais e não convencionais do ponto de vista da poluição. Ele disse que altos níveis de estrôncio, sódio, cloreto e outros contaminantes ainda estão presentes com o desenvolvimento convencional de óleo e gás.
p Agora que os pesquisadores sabem que os mexilhões de água doce podem ser usados como registradores químicos de poluentes de fraturamento hidráulico, eles gostariam de olhar para o tecido mole dos mexilhões de água doce, já que ratos almiscarados e peixes se alimentam deles. Eles também esperam expandir suas pesquisas para incluir outros poluentes específicos que provavelmente bioacumulam em áreas de descarte de águas superficiais.
p "Queremos ver quais metais o mexilhão incorpora de forma previsível e quais não, "disse Thomas Geeza, estudante de doutorado em engenharia ambiental na Penn State e co-autor do estudo. "Estamos tentando desenvolver isso como uma ferramenta que pode ser usada em outras hidrovias para responder a outras perguntas."
p Os mexilhões também podem ser usados para investigar possíveis infiltrações que ocorrem nas instalações.
p "Testamos se a descarga de fluido de fraturamento hidráulico de uma estação de águas residuais foi registrada em reservatórios, mas pode-se imaginar também o uso dessa técnica para investigar vazamentos de reservatórios ou descarga acidental em riachos próximos às operações de fraturamento. "disse Gillikin.