Hidrolik kırılmanın çevresel etkisi - Environmental impact of hydraulic fracturing

Çevresel etkisi hidrolik çatlatma alan kullanımı ve ilgilidir su tüketimi de dahil olmak üzere, hava emisyonları, metan emisyonlarının , tuzlu su ve kırılma sıvı sızıntısı, su kirliliği, gürültü kirliliği ve sağlık. Su ve hava kirliliği, hidrolik kırılmadan kaynaklanan insan sağlığı için en büyük risktir. Araştırmalar, hidrolik kırılmanın insan sağlığını olumsuz etkilediğini ve iklim değişikliğini tetiklediğini belirledi.

Hidrolik kırılma sıvıları, propantları ve toksik olduğu bilinen kimyasalların yanı sıra toksik olabilecek bilinmeyen kimyasalları içeren diğer maddeleri içerir. Amerika Birleşik Devletleri'nde, bu tür katkı maddeleri, bunları kullanan şirketler tarafından ticari sır olarak değerlendirilebilir . Spesifik kimyasallar hakkında bilgi eksikliği, risk yönetimi politikaları geliştirme ve sağlık etkilerini araştırma çabalarını karmaşıklaştırmaktadır. Birleşik Krallık gibi diğer yargı bölgelerinde, bu kimyasalların kamuya açıklanması ve uygulamalarının tehlikesiz olması gerekmektedir.

Hidrolik kırılma ile su kullanımı, su sıkıntısı yaşayan alanlarda sorun olabilir. Yüzey suyu , izin verilen yargı bölgelerinde dökülme ve uygun olmayan şekilde inşa edilmiş ve bakımı yapılmış atık çukurları yoluyla kirlenebilir. Ayrıca, hidrolik kırılma sırasında kırılma sıvıları ve oluşum sıvıları kaçabiliyorsa , yeraltı suyu kirlenebilir. Bununla birlikte, uzun vadeli bir dönemde bile, kırılma sıvısının yukarı doğru göçünden yeraltı suyunun kirlenme olasılığı ihmal edilebilir düzeydedir. Üretilen su, hidrolik kırılmadan sonra yüzeye dönen su, yeraltı enjeksiyonu , belediye ve ticari atık su arıtımı ile yönetilir ve gelecekteki kuyularda yeniden kullanılır. Metanın yeraltı suyuna ve havaya sızma potansiyeli vardır, ancak metan kaçışı eski kuyularda daha yeni yasalara göre inşa edilenlere göre daha büyük bir sorundur.

Hidrolik kırılma, mikrosismik olaylar veya mikro depremler olarak adlandırılan indüklenmiş sismisiteye neden olur . Bu olayların büyüklüğü yüzeyde tespit edilemeyecek kadar küçüktür ve genellikle M-3 ila M-1 arasındadır. Bununla birlikte, sıvı bertaraf kuyuları (genellikle ABD'de çeşitli endüstrilerden gelen kirli atıkları bertaraf etmek için kullanılır) Oklahoma ve diğer eyaletlerde 5,6 milyona varan depremlerden sorumlu olmuştur.

Dünya çapındaki hükümetler , bir yandan endüstrinin, diğer yandan fracking karşıtı grupların baskısı altında çalışarak çevresel ve ilişkili sağlık risklerini değerlendirmek ve yönetmek için düzenleyici çerçeveler geliştiriyor . Gibi bazı ülkelerde Fransa'da bir ihtiyati yaklaşım tercih edilmiştir ve hidrolik çatlatma yasaklandı. İngiltere'nin düzenleyici çerçeve etkili yönetmelik altında yürütülen eğer ve operasyonel iyi uygulamalar uygulanması halinde hidrolik çatlatma ile ilişkili risklerin kontrol edilebilir olduğu sonucuna dayanmaktadır. Meta-çalışmaların yazarları tarafından , daha fazla olumsuz etkiden kaçınmak için, düzenleme ve güvenlik prosedürlerine daha fazla bağlılığın gerekli olduğu öne sürülmüştür .

Hava emisyonları

2012 yılında Avrupa Birliği için potansiyel risklere ilişkin bir rapor hazırlanmıştır. Potansiyel riskler " kuyulardan metan emisyonları, dizel dumanları ve diğer tehlikeli kirleticiler, ozon öncüleri veya kompresörler, pompalar ve valfler gibi hidrolik kırma ekipmanlarından kaynaklanan kokulardır". . Ayrıca geri akış suyunda çözünen gazlar ve hidrolik kırılma sıvıları da hava emisyonu riskleri oluşturur. Bir çalışma, yeni kırılmış bir gaz kuyusunun gelişimini çevreleyen bir yıl boyunca haftalık olarak çeşitli hava kirleticilerini ölçtü ve metan olmayan hidrokarbonlar , metilen klorür (toksik bir çözücü) ve polisiklik aromatik hidrokarbonlar tespit etti . Bu kirleticilerin fetal sonuçları etkilediği gösterilmiştir.

Hidrolik kırılma ve hava kalitesi arasındaki ilişki, astımın alevlenmesi (havadaki partiküller, ozon ve sondaj ve nakliye için kullanılan ekipmanlardan çıkan egzozun neden olduğu) ve KOAH dahil olmak üzere akut ve kronik solunum yolu hastalıklarını etkileyebilir. Örneğin, Marcellus şeylini örten topluluklarda astım sıklığı daha yüksektir. Çocuklar, dışarıda vakit geçiren aktif genç yetişkinler ve yaşlılar özellikle savunmasızdır. OSHA ayrıca, hidrolik kırılma bölgelerinde havadaki silikaya mesleki maruziyetin uzun vadeli solunum etkileri hakkında endişelerini dile getirdi. Silikoz , sistemik otoimmün süreçlerle ilişkilendirilebilir .

"Birleşik Krallık'ta, tüm petrol ve gaz operatörleri , Enerji ve İklim Değişikliği Departmanından (DECC) aldıkları lisansların bir koşulu olarak gaz salınımını en aza indirmelidir. Doğal gaz yalnızca güvenlik nedenleriyle boşaltılabilir."

Ayrıca hidrolik kırılma için gerekli su hacminin kamyonlarla taşınması da emisyonlara neden olabilir. Borulu su kaynakları, gerekli kamyon hareketlerinin sayısını azaltabilir.

Pennsylvania Çevre Koruma Departmanından bir rapor, petrol ve gaz operasyonlarından radyasyona maruz kalma potansiyelinin çok az olduğunu belirtti.

Depolama tanklarından ve açık geri akış çukurlarından kaynaklanan kimyasal emisyonlar , çevreleyen kuyulardan gelen coğrafi olarak bileşik hava konsantrasyonları ile birleştiğinden, hava kirliliği hidrolik kırılma kuyusu sahalarındaki işçiler için özel bir endişe kaynağıdır . Hidrolik kırma işlemlerinde kullanılan kimyasalların yüzde otuz yedisi uçucudur ve havaya karışabilir.

Knoxville, Tennessee Üniversitesi İnşaat ve Çevre Mühendisliği Bölümü'nden araştırmacılar Chen ve Carter , emisyon kaynaklarından 5 m ila 180 m arasında hesaplanan radyal mesafeler için emisyonların potansiyel maruz kalma konsantrasyonunu tahmin etmek için atmosferik dağılım modellerini (AERMOD) kullandılar. Ekip, 60.644 hidrolik kırma kuyusundan gelen emisyonları inceledi ve “sonuçlar, kuyuların yüzdesini ve bunların potansiyel akut kanser dışı, kronik kanser dışı, akut kanser ve işçilere maruz kalma için kronik kanser risklerinin %12,41, %0,11, %7,53 olduğunu gösterdi. sırasıyla % ve %5,80. Akut ve kronik kanser riskleri, 20 m yarıçapındaki kimyasal depolama tanklarından kaynaklanan emisyonlar tarafından domine edildi.

İklim değişikliği

Hidrolik kırılma, iklim değişikliğinin itici gücüdür . Bununla birlikte, hidrolik kırılma ile üretilen doğal gazın, geleneksel kuyulardan üretilen gazdan daha yüksek kuyudan brülör emisyonlarına neden olup olmadığı bir tartışma konusudur. Bazı araştırmalar, hidrolik kırılmanın, kuyuların tamamlanması sırasında açığa çıkan metan nedeniyle, kırılma sıvılarıyla birlikte bir miktar gazın yüzeye geri dönmesi nedeniyle daha yüksek emisyonlara sahip olduğunu bulmuştur. Arıtmalarına bağlı olarak, kuyudan brülöre emisyonlar, konvansiyonel gazdan %3,5 ila %12 daha yüksektir.

Özellikle profesör Robert W. Howarth'ın şeyl gazını küresel ısınma için petrol veya kömürden önemli ölçüde daha kötü bulan bir çalışması etrafında bir tartışma ortaya çıktı . Diğer araştırmacılar da dahil olmak üzere Howarth tahlilini eleştirdi Cathles vd., Öngörülerini büyük ölçüde düşüktü." Bir 2012 sanayi destekli rapor araştırmacılar tarafından birlikte kaleme ABD Enerji Bakanlığı 'nın Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı şeyl gazı, gelen emisyonları bulundu elektrik için yakılan gazlar, sözde "konvansiyonel kuyu" doğal gazından elde edilenlere "çok benziyordu" ve kömür emisyonlarının yarısından daha azdı.

Doğal gaz geliştirme ve üretiminden yaşam döngüsü metan sızıntısını tahmin eden birkaç çalışma, çok çeşitli sızıntı oranları bulmuştur. Çevre Koruma Ajansı'nın Sera Gazı Envanteri'ne göre metan sızıntı oranı yaklaşık %1,4'tür. Çevre Savunma Fonu tarafından başlatılan, doğal gaz üretiminden kaynaklanan metan sızıntısının 16 bölümlük bir değerlendirmesi , doğal gaz üretim sürecinin kilit aşamalarındaki kaçak emisyonların yüzde 2,3'lük bir sızıntı oranıyla EPA'nın ulusal emisyon envanterindeki tahminlerden önemli ölçüde yüksek olduğunu buldu. toplam doğal gaz çıkışının

Su tüketimi

Masif hidrolik 1.2 ve 3.5 milyon galon (4.500 ve 13.200 metre arasında şist kuyu kullanan tipik bir kırılma 3 büyük projeler 5 milyon galon (19,000 m'ye kadar kullanarak su) ile kaplama, 3 ). Kuyular kırıldığında ilave su kullanılır. Ortalama bir de 3 ila 8 milyon ABD galonu (11,000 ila 30,000 m gerektirir 3 ömrü boyunca su). Oxford Enerji Araştırmaları Enstitüsü'ne göre , şeyl derinliklerinin ortalama ABD'dekinden 1,5 kat daha fazla olduğu Avrupa'da daha büyük hacimlerde kırılma sıvılarına ihtiyaç duyulmaktadır. çoğu alan. Su sıkıntısı olan bir bölge olan Teksas'ta yapılan bir araştırma, "Şist gazı için su kullanımı, eyalet çapında su çekimlerinin <%1'i kadardır; ancak yerel etkiler, suyun mevcudiyetine ve rekabet eden taleplere göre değişir ."

Royal Society ve Royal Academy of Engineering tarafından hazırlanan bir rapor, hidrolik kırma kuyusu için beklenen kullanımın yaklaşık olarak 1.000 MW'lık kömürle çalışan bir elektrik santralini 12 saat çalıştırmak için gereken miktar olduğunu gösteriyor . A 2011 raporu Tyndall Merkezi'nde bir 9 milyar metreküp yılda metre (320 desteklemek için tahmin × 10 9  1650000 metreküp (44 1,25 arasında cu ft / a) gaz üretimi sanayi, × 10 6 58 × 10 6  cu ft) yıllık olarak ihtiyaç duyulacaktır, bu da ulusal olarak toplam su çekiminin %0.01'ine tekabül etmektedir. ^^^

Su stresi yaşayan bölgelerde hidrolik kırılma için artan su miktarları konusunda endişeler arttı. Hidrolik kırılma için suyun kullanılması, suyu akarsu akışından, belediyeler ve elektrik üretimi gibi endüstriler için su kaynaklarından ve ayrıca rekreasyon ve su yaşamından uzaklaştırabilir . En yaygın hidrolik kırma yöntemleri için gereken büyük miktarda su , Güney Afrika'daki Karoo ve Kuzey Amerika'daki kuraklığa eğilimli Teksas gibi kurak bölgeler için endişeleri artırdı . Ayrıca uzak kaynaklardan gelen su kara boruları gerektirebilir.

Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı tarafından 2014 yılında yapılan bir doğal gaz elektriği yaşam döngüsü analizi, hidrolik olarak parçalanmış devasa kuyulardan doğal gaz tarafından üretilen elektriğin megawatt-saat (gal/MWh) başına 249 galon (Marcellus trendi) ve 272 gal/MWh ( Barnett Şeyli). Büyük hidrolik çatlaklı kuyulardan gelen gaz için su tüketimi, geleneksel kara doğal gazından elektrik için tüketilen 197 gal/MWhr'den 52 ila 75 gal/MWh daha fazlaydı (yüzde 26 ila yüzde 38 daha fazla).

Bazı üreticiler, su ihtiyacını azaltabilecek hidrolik kırma teknikleri geliştirmiştir. Su tüketimini azaltmak için su yerine karbondioksit, sıvı propan veya diğer gazların kullanılması önerilmiştir. Kullanıldıktan sonra propan gaz haline geri döner ve toplanıp yeniden kullanılabilir. Su tasarrufuna ek olarak, gaz kırılmasının, üretimi engelleyebilecek kaya oluşumlarına daha az zarar verdiği bildiriliyor. Geri dönüştürülmüş geri akış suyu, hidrolik kırılmada yeniden kullanılabilir. Kullanılan toplam su miktarını azaltır ve kullanım sonrası atık suların bertaraf edilmesi ihtiyacını azaltır. Bununla birlikte, suyun her yeniden kullanımdan önce arıtılması gerektiğinden ve bazı ekipman türlerinin ömrünü kısaltabileceğinden, teknik nispeten pahalıdır.

Su kirliliği

Enjekte edilen sıvı

Amerika Birleşik Devletleri'nde, hidrolik kırılma sıvıları propantları , radyonüklid izleyicileri ve çoğu toksik olan diğer kimyasalları içerir. Hidrolik kırılmada kullanılan kimyasalların cinsi ve özellikleri farklılık göstermektedir. Çoğu yaygın ve genellikle zararsız olsa da, bazı kimyasallar kanserojendir . Amerika Birleşik Devletleri'nde hidrolik kırma katkı maddesi olarak kullanılan 2.500 üründen 652'si , insan sağlığına yönelik riskleri nedeniyle Güvenli İçme Suyu Yasası kapsamında düzenlenen veya tehlikeli olarak listelenen, bilinen veya olası insan kanserojenleri olan 29 kimyasal bileşikten bir veya daha fazlasını içeriyordu. Temiz Hava Yasası uyarınca hava kirleticileri . 2011 yılında yapılan başka bir araştırma, Amerika Birleşik Devletleri doğal gaz operasyonlarında kullanılan 632 kimyasalı tespit etti ve bunlardan sadece 353'ü bilimsel literatürde iyi tanımlanmış. Kırılmada kullanılan kimyasalların sağlık üzerindeki etkilerini değerlendiren bir araştırma, ürünlerin %73'ünün cilt, göz ve duyu organı hasarı dahil olmak üzere 6 ila 14 arasında farklı olumsuz sağlık etkisine sahip olduğunu buldu; astım dahil solunum sıkıntısı; gastrointestinal ve karaciğer hastalığı; beyin ve sinir sistemi zararları; kanserler; ve olumsuz üreme etkileri.

Yale Halk Sağlığı Okulu tarafından 2016 yılında yürütülen kapsamlı bir araştırma, hidrolik kırılmaya dahil olan veya hidrolik kırılma yoluyla salınan çok sayıda kimyasalın kanserojen olduğunu buldu. Bu çalışmada yeterli veri ile tanımlanan 119 bileşikten "su kirleticilerinin %44'ü... ya doğrulandı ya da olası kanserojendi." Ancak, kimyasalların çoğu kanserojen potansiyel hakkında yeterli veriye sahip değildi ve bu da bu alandaki bilgi boşluğunun altını çiziyordu. Hidrolik kırılmada kullanılan kimyasalların hem kanserojen potansiyelini hem de kanser riskini belirlemek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.

Avrupa Birliği düzenleyici rejimi, tüm katkı maddelerinin tam olarak açıklanmasını gerektirir. 2006 tarihli AB yeraltı suyu direktifine göre, "çevreyi bir bütün olarak ve özellikle insan sağlığını korumak için, yeraltı sularında zararlı kirletici konsantrasyonlarından kaçınılmalı, önlenmeli veya azaltılmalıdır." Birleşik Krallık'ta, yalnızca "uygulamalarında tehlikeli olmayan" kimyasallar Çevre Ajansı tarafından lisanslanmıştır .

Geri akış

Enjekte edilen suyun yarısından azı, geri akış veya daha sonraki üretim tuzlu suyu olarak geri kazanılır ve çoğu durumda geri kazanım <%30'dur. Çatlatma sıvısı kuyudan geri akarken, kullanılmış sıvılardan oluşur ve mineraller ve tuzlu sular gibi çözünmüş bileşenler içerebilir . Bazı durumlarda oluşumun jeolojisine bağlı olarak uranyum , radyum , radon ve toryum içerebilir . Yüzeye dönen enjekte edilen sıvı miktarının tahminleri %15-20 ile %30-70 arasında değişmektedir.

Yaygın olarak üretilen su olarak bilinen bu sıvıları yönetmeye yönelik yaklaşımlar , yeraltı enjeksiyonunu , belediye ve ticari atık su arıtma ve deşarjını, kuyu sahalarında veya alanlarında kendi kendine yeten sistemleri ve gelecekteki kuyuları kırmak için geri dönüşümü içerir. Geri akışın arıtılması için daha etkili bir arıtma sistemi olarak vakumlu çok etkili membran damıtma sistemi önerilmiştir. Bununla birlikte, arıtmaya ihtiyaç duyan atık su miktarı ve kanalizasyon tesislerinin yanlış konfigürasyonu Amerika Birleşik Devletleri'nin bazı bölgelerinde bir sorun haline gelmiştir. Hidrolik kırma işlemlerinden kaynaklanan atık suyun bir kısmı, radyoaktif materyali uzaklaştırmak için donatılmamış ve bunun için test yapılması gerekmeyen kamu kanalizasyon arıtma tesisleri tarafından işlenir.

Üretilen su dökülmeleri ve müteakip yeraltı sularının kirlenmesi de kanserojenlere maruz kalma riski taşır. BTEX (benzen, toluen, etilbenzen ve ksilen) ve naftalinin farklı derinliklerde yer altı suyunun üzerinde bulunan zıt topraklarda bir dizi dökülme boyutu için çözünen taşınımını modelleyen araştırma, benzen ve toluenin yeraltı suyunda insan sağlığıyla ilgili konsantrasyona ulaşmasının beklendiğini buldu. üretilen sudaki yüksek konsantrasyonları, nispeten düşük katı/sıvı dağılım katsayısı ve bu kirleticiler için düşük EPA içme suyu limitleri. Benzen, kısa vadede merkezi sinir sistemini etkileyen ve uzun süre maruz kalındığında kemik iliğini, kan üretimini, bağışıklık sistemini ve ürogenital sistemleri etkileyebilen bilinen bir kanserojendir.

Yüzey dökülmeleri

Hidrolik kırılma ile ilgili yüzey dökülmeleri, esas olarak ekipman arızası veya mühendislik [insan hatası|yanlış kararlar]] nedeniyle meydana gelir.

Atık su buharlaştırma havuzlarında tutulan uçucu kimyasallar, atmosfere buharlaşabilir veya taşabilir. Akış ayrıca yeraltı suyu sistemlerine de gidebilir. Hidrolik kırılma bölgelerine veya bertaraf noktalarına giderken kazalara karışmaları durumunda, hidrolik kırılma kimyasalları taşıyan kamyonlar ve atık sular yeraltı sularını kirletebilir .

Gelişen Avrupa Birliği mevzuatında, "Üye Devletler, tesisin olası yüzey sızıntılarını ve toprağa, suya veya havaya dökülmesini önleyecek şekilde inşa edilmesini sağlamalıdır." Buharlaşmaya ve açık havuzlara izin verilmez. Yönetmelikler, tüm kirlilik yollarının tanımlanmasını ve azaltılmasını gerektirir. Kimyasal dökülmeleri kontrol altına almak için kimyasallara dayanıklı delme pedlerinin kullanılması gereklidir. Birleşik Krallık'ta toplam gaz güvenliği gereklidir ve metan gazına yalnızca acil durumlarda izin verilir.

Metan

Eylül 2014'te, ABD Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı'ndan bir araştırma, metan kontaminasyonunun sızıntı yaptığı bilinen kuyulardaki bir kuyudan uzaklıkla ilişkilendirilebileceğini belirten bir rapor yayınladı . Ancak bu, hidrolik kırılma sürecinden değil, kasaların zayıf çimentolanmasından kaynaklandı.

Yeraltı suyu metan kirliliği su kalitesi üzerinde olumsuz etkiye sahiptir ve aşırı durumlarda potansiyel patlamaya neden olabilir . Duke Üniversitesi araştırmacıları tarafından yürütülen bilimsel bir araştırma, hidrolik kırılma ve içme suyunun metan kirliliği de dahil olmak üzere gaz kuyusu sondaj faaliyetleri arasında yüksek korelasyonlar buldu. MIT Energy Initiative'in 2011 çalışmasına göre , "bazı bölgelerde, büyük olasılıkla standart altı kuyu tamamlama uygulamalarının bir sonucu olarak, örneğin düşük kaliteli çimentolama işi veya kötü kaplama, birkaç operatör." Bir 2013 Duke çalışması, yerel jeolojinin bir özelliği ile birlikte hatalı inşaatın (kuyuların üst kısmındaki hatalı çimento contalar ve daha derin katmanlardaki hatalı çelik kaplamalar) metanın sulara sızmasına izin verebileceğini; ikinci neden ayrıca akifere enjekte edilen sıvıları serbest bırakabilir. Terk edilmiş gaz ve petrol kuyuları, Pensilvanya gibi bunların yaygın olduğu bölgelerde yüzeye giden kanallar da sağlar.

Cabot Oil and Gas tarafından yapılan bir araştırma , Duke çalışmasını daha büyük bir örneklem büyüklüğü kullanarak incelemiş, metan konsantrasyonlarının gaz üretim alanlarından ziyade alçakta bulunan alanlarda bulunan en yüksek okumalarla topografya ile ilgili olduğunu bulmuştur. Daha kesin bir izotopik analiz kullanarak, su kuyularında bulunan metanın hem hidrolik kırılmanın meydana geldiği oluşumlardan hem de daha sığ oluşumlardan geldiğini gösterdiler. Colorado petrol ve gaz Koruma Komisyonu inceler su da sahiplerinden şikayetler ve içeren bir kuyu bulmuştur biyojenik metan sahip petrol ve gaz kuyularının ilgili olmayan, fakat diğerleri termojenik metan iyi sızıntı mahfaza ile petrol ve gaz kuyularının. Şubat 2012'de yayınlanan bir inceleme, hidrolik kırılma gerçek enjeksiyon aşamasının yeraltı suyunun kirlenmesine neden olduğuna dair doğrudan bir kanıt bulamadı ve bildirilen sorunların sıvı veya atık depolama aparatındaki sızıntılardan kaynaklandığını öne sürdü; İnceleme, bazı bölgelerdeki su kuyularındaki metanın muhtemelen doğal kaynaklardan geldiğini söylüyor.

Başka bir 2013 incelemesi, hidrolik kırılma teknolojilerinin yeraltı suyunu kirletme riskinden muaf olmadığını tespit etti ve hidrolik kırılma bölgelerinin yakınındaki özel yeraltı suyu kuyularında tespit edilen metanın sondajdan mı yoksa doğal süreçlerden mi kaynaklandığı konusundaki tartışmayı açıkladı.

radyonüklidler

Şeyl yataklarında, örneğin radyum , radon , uranyum ve toryum gibi doğal olarak oluşan radyoaktif maddeler (NORM) vardır . Petrol ve gazla birlikte üretilen ve yüzeye çıkarılan tuzlu su bazen doğal olarak oluşan radyoaktif maddeler içerir; Birçok şeyl gazı kuyularından gelen tuzlu su, bu radyoaktif maddeleri içerir. ABD Çevre Koruma Ajansı ve Kuzey Dakota'daki düzenleyiciler, doğru prosedürler izlenmezse, hidrolik kırma sondajı ve atık bertaraf alanlarındaki işçiler ve yakınlarda yaşayan veya çalışanlar için geri akışta radyoaktif malzemenin potansiyel bir tehlike olduğunu düşünüyor. Pennsylvania Çevre Koruma Departmanından bir rapor, petrol ve gaz operasyonlarından kaynaklanan radyasyona maruz kalma potansiyelinin çok az olduğunu belirtti.

Arazi kullanımı

Birleşik Krallık'ta, Aralık 2013 DECC Stratejik Çevresel Değerlendirme raporu tarafından görselleştirilen muhtemel kuyu aralığı, kalabalık alanlarda kuyu pedi başına 3 hektara (7,4 akre) kadar olan 5 km'lik kuyu aralıklarının muhtemel olduğunu göstermiştir. Her pedin 24 ayrı kuyusu olabilir. Bu, arazi alanının % 0.16'sına tekabül etmektedir. 2015 yılında Fayetteville Shale'de yayınlanan bir araştırma, olgun bir gaz alanının arazi alanının yaklaşık %2'sini etkilediğini ve kenar habitat oluşumunu önemli ölçüde artırdığını buldu. Kuyu başına ortalama arazi etkisi 3 hektardı (yaklaşık 7 akre) Araştırmalar, ekosistem hizmetleri maliyetleri (yani doğal dünyanın insanlığa sağladığı süreçler) üzerindeki etkilerin ABD'de yılda 250 milyon doları aştığını gösteriyor

depremsellik

Hidrolik kırılma, mikrosismik olaylar veya mikro depremler olarak adlandırılan indüklenmiş sismisiteye neden olur . Bu mikrosismik olaylar genellikle kırılmanın yatay ve dikey boyutunun haritasını çıkarmak için kullanılır. En büyük mikro deprem yaklaşık -1.5 arasında bir büyüklüğe sahip olabilir, ancak bu olayların büyüklüğü, genellikle yüzeye tespit edilmesi için çok küçük  (M w ) .

Hidrolik kırılmadan kaynaklanan sismisite

Ağustos 2016 itibariyle , yüzeyde insanlar tarafından hissedilecek kadar güçlü sismisiteye neden olan hidrolik kırılma ile bilinen en az dokuz arıza reaktivasyonu vakası vardı : Kanada'da, Alberta'da üç tane olmuştur (M 4.8 ve M 4.4 ve M 4.4) ve üçü British Columbia'da (M 4.6, M 4.4 ve M 3.8); Amerika Birleşik Devletleri'nde şunlar olmuştur: biri Oklahoma'da (M 2.8) ve biri Ohio'da (M 3.0) ve; Birleşik Krallık'ta, Lancashire'da iki tane olmuştur (M 2.3 ve M 1.5).

Su tahliye kuyularından kaynaklanan sismisite

USGS'ye göre, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki petrol ve gaz operasyonları için kabaca 30.000 atık sıvı bertaraf kuyusunun yalnızca küçük bir kısmı, halkı endişelendirecek kadar büyük depremlere neden oldu. Bu depremlerin büyüklükleri küçük olmasına rağmen, USGS daha büyük depremlerin olmayacağının garantisi olmadığını söylüyor. Ayrıca depremlerin sıklığı da artıyor. 2009'da Alabama ve Montana'yı kapsayan bölgede 3.0 büyüklüğünden daha büyük 50 deprem oldu ve 2010'da 87 deprem oldu. 2011'de aynı bölgede 134 deprem oldu, 20. yüzyıl seviyelerine göre altı kat artış. Depremlerin yeraltı gaz, petrol ve su hatlarına ve depremlere dayanacak şekilde tasarlanmamış kuyulara zarar verebileceğine dair endişeler de var.

Bir 2012 ABD Jeolojik Araştırma çalışması, 2001'de başlayan ve 2011'de 20. yüzyıl seviyelerine göre 6 kat artışla sonuçlanan ABD orta kıtasındaki M ≥ 3 deprem oranındaki "dikkate değer" bir artışın "şu anda devam ettiğini" bildirdi. Genel artış, birkaç belirli bölgedeki deprem artışlarına bağlıydı: Güney Colorado'daki Raton Havzası ( kömür yatağı metan faaliyetinin bulunduğu bölge), orta ve güney Oklahoma'daki gaz üreten alanlar ve Orta Arkansas. Analiz, artışın "neredeyse kesinlikle insan yapımı" olduğunu öne sürerken, USGS şunları kaydetti: "USGS'nin çalışmaları, gerçek hidrolik kırılma sürecinin yalnızca çok nadiren hissedilen depremlerin doğrudan nedeni olduğunu gösteriyor." Artan depremlerin büyük olasılıkla gaz kuyusu atık sularının bertaraf kuyularına artan enjeksiyonundan kaynaklandığı söylendi. Tuzlu su bertaraf kuyulara hidrolik çatlatma da dahil olmak üzere, petrol ve gaz işlemlerinden gelen atık su enjeksiyonu, daha büyük bir düşük büyüklüğü neden olabilir titreme 3,3 (M kadar kayıtlı olan, ağırlık ).

Gürültü

Hazırlık ve hidrolik kırma işlemi sırasında her kuyu pedi (ped başına ortalama 10 kuyu), sakinleri etkileyebilecek yaklaşık 800 ila 2.500 günlük aktiviteye ihtiyaç duyar. Ayrıca, hidrolik kırılma faaliyetleriyle ilgili taşıma nedeniyle gürültü oluşmaktadır. Hidrolik kırma işlemlerinden (örneğin, trafik, alevler/yanmalar) kaynaklanan gürültü kirliliği, çocuklarda düşük akademik performansın yanı sıra genellikle bir psikolojik sıkıntı kaynağı olarak gösterilmektedir. Örneğin, kuyu pompalarından gelen düşük frekanslı gürültü, tahrişe, rahatsızlığa ve yorgunluğa katkıda bulunur.

UK Onshore Oil and Gas (UKOOG) endüstriyi temsil eden bir kuruluştur ve ses yalıtımı ve ihtiyaç duyulan yerlerde son derece sessizleştirilmiş kuleler kullanılarak gürültü endişelerinin nasıl azaltılacağını gösteren bir tüzük yayınlamıştır.

Güvenlik sorunları

Temmuz 2013'te, Amerika Birleşik Devletleri Federal Demiryolu İdaresi , hidrolik çatlatma kimyasalları tarafından yağ kirlenmesini, petrol tankerli araçlarda korozyonun "olası bir nedeni" olarak listeledi.

Topluluk etkileri

Etkilenen topluluklar, hidrolik kırılmanın zararlı etkilerini nesiller boyu yaşamaya devam edebilecek yoksul, kırsal veya yerli kişiler de dahil olmak üzere genellikle zaten savunmasızdır. Çiftçiler ve petrol şirketleri arasındaki kaynaklar için rekabet, tarım işçileri ve aileleri için stresin yanı sıra topluluk düzeyinde “bize karşı onlar” zihniyetinin toplumda sıkıntı yaratmasına katkıda bulunur (Morgan et al. 2016). Hidrolik kırma operasyonlarına ev sahipliği yapan kırsal topluluklar, genellikle nüfuslarının arttığı ve sonuç olarak topluluk altyapısı ve hizmet sağlama yetenekleri (örneğin, tıbbi bakım, kanun yaptırımı) üzerinde baskı uyguladığı bir “patlama/çöküş döngüsü” yaşarlar.

Yerli ve tarımsal topluluklar, hidrolik kırılma sürecinin bir sonucu olarak genellikle zarar gören, üzerinde yaşadıkları araziye tarihsel bağlılıkları ve bağımlılıkları göz önüne alındığında, hidrolik kırılmadan özellikle etkilenebilir. Yerli Amerikalılar, özellikle kırsal bölgelerde yaşayanlar, kırılmanın etkilerine karşı özellikle savunmasız olabilirler; yani, bir yandan kabileler, bir gelir kaynağı sağlamak için petrol şirketleriyle ilişki kurmaya cezbedilebilir, ancak diğer yandan, egemenlik haklarını ve topraklarının doğal kaynaklarını korumak için sıklıkla yasal savaşlara girişmek zorundadır.

Politika ve bilim

Düzenlemeye ilişkin , riskin nasıl yönetileceğine ilişkin politika tartışmalarından ve riskin nasıl değerlendirileceğine ilişkin ilgili bir tartışmadan türetilen iki ana yaklaşım vardır .

İki ana düzenleme ekolü, bilime dayalı risk değerlendirmesi ve tehlike analizi gibi bir yaklaşımla bu risklerden kaynaklanan zararı önlemek için önlemlerin alınması ve riskler iyi tanımlanmadan önce önlemin alındığı ihtiyat ilkesidir . Hidrolik kırılmanın meydana geldiği topluluklarda risk değerlendirmelerinin uygunluğu ve güvenilirliği, çevre grupları, sağlık bilimciler ve endüstri liderleri arasında da tartışılmaktadır. Bazılarına göre riskler abartılıyor ve mevcut araştırmalar hidrolik kırılma ile olumsuz sağlık etkileri arasındaki bağlantıyı göstermede yetersizken, diğerlerine göre riskler aşikar ve risk değerlendirmesine yeterince kaynak sağlanmıyor.

Böylece farklı düzenleyici yaklaşımlar ortaya çıkmıştır. In France ve Vermont örneğin bir ihtiyati yaklaşım tercih edilmiştir ve hidrolik çatlatma iki ilkelere dayanan yasaklandı: ihtiyati prensip ve önleme ilkesi. Bununla birlikte, gibi bazı Devletler ABD bir benimsedik risk değerlendirmesi birçok yol açmıştı yaklaşımı, hidrolik çatlatma ve riskleri meselesi yüzünden düzenleyici tartışmalar .

Birleşik Krallık'ta, düzenleyici çerçeve büyük ölçüde, amacı hidrolik kırılma ile ilgili sorunları belirlemek ve ülkenin düzenleyici kurumlarına tavsiyelerde bulunmak olan Birleşik Krallık Hükümeti tarafından 2012 yılında görevlendirilen bir rapor tarafından şekillendirilmektedir. Royal Society ve Royal Academy of Engineering tarafından Profesör Robert Mair başkanlığında ortaklaşa yayınlanan raporda, yeraltı suyu kirliliği , kuyu bütünlüğü, sismik risk, gaz sızıntıları, su yönetimi, çevresel riskler, en iyi uygulama gibi konuları kapsayan on tavsiye yer alıyor. risk yönetimi için ve ayrıca düzenleyiciler ve araştırma konseyleri için tavsiyeler içerir. Rapor, hidrolik kırılma ile ilgili risklerin, etkin düzenlemeler altında gerçekleştirilmesi ve operasyonel en iyi uygulamaların uygulanması durumunda yönetilebilir olduğunu belirtmesi açısından dikkate değerdi.

2013 yılında yapılan bir inceleme, ABD'de yasal soruşturmaların gerektirdiği gizlilik gereksinimlerinin, çevresel etkilere ilişkin hakemli araştırmaları engellediği sonucuna varmıştır.

Hidrolik kırılmanın çevresel etkilerinin araştırılmasında çok sayıda bilimsel sınırlama vardır. Ana sınırlama, birkaç ana nedeni olan etkili izleme prosedürleri ve protokolleri geliştirmedeki zorluktur:

  • Ekosistemler, operasyon boyutları, ped yoğunlukları ve kalite kontrol önlemleri açısından kırılma sahaları arasındaki değişkenlik, izleme için standart bir protokol geliştirmeyi zorlaştırmaktadır.
  • Daha fazla kırılma bölgesi geliştikçe, siteler arasındaki etkileşim şansı artar, bu da etkileri büyük ölçüde birleştirir ve bir sitenin izlenmesini kontrol etmeyi zorlaştırır. Etkilerin çoğu çok yavaş geliştiğinden, bu kümülatif etkilerin ölçülmesi zor olabilir.
  • Hidrolik kırılmaya dahil olan çok sayıda kimyasal nedeniyle, temel verilerin geliştirilmesi zordur. Ek olarak, hidrolik kırma sıvısında kullanılan kimyasalların etkileşimi ve tek tek bileşenlerin akıbeti hakkında araştırma eksikliği vardır.

Ayrıca bakınız

Referanslar

bibliyografya