一项新的研究表明，两种以前从未被认为是石油和天然气工业污染物的危险化学物质——铵和碘化物——正从马塞勒斯页岩蓬勃发展的能源作业中释放和泄漏到宾夕法尼亚州和西弗吉尼亚州的水道中。
杜克大学的科学家在今天发表在《环境科学与技术》杂志上的一项研究中表示，这些有毒物质可能对鱼类、生态系统以及潜在的人类健康产生破坏性影响，它们在水力压裂和常规钻井作业中，与天然气和石油一起从地质构造中提取出来。
研究人员说，这些化学物质随后通过意外事故和从未设计用于处理这些污染物的处理厂的蓄意排放，进入了溪流和河流。
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这些发现对于是否需要更严格的法规来遏制水力压裂和其他石油和天然气工业作业造成的水污染具有重大意义。多年来，该行业一直面临关于不安全的油井设计导致甲烷渗入饮用水，以及添加到压裂水中的润滑剂和其他化学物质的问题。杜克大学的研究人员已经对这些问题进行了一些研究。
现在，在担忧清单中添加铵和碘化物——两种天然存在的危险化学物质，它们在石油和天然气废水中基本上不受监管。
“我们正在将这种废水排放到环境中，这正在造成直接污染和人类健康风险，”该研究的合著者、杜克大学尼古拉斯环境学院水质和地球化学教授阿夫纳·文戈什说。“应该对其进行监管，应该制止它。这甚至不是科学；这是常识。”
行业消息来源没有立即回应有关这项新研究的消息。
当溶解在水中时，铵会变成氨，对水生生物剧毒。杜克大学团队发现，能源工业废水排放到溪流和河流中的铵含量比美国环境保护署的水质阈值高出 50 倍。根据国会在 2005 年能源法中创建的一个漏洞，水力压裂废水不受美国安全饮用水法案的监管。
与此同时，杜克大学的科学家发现，来自能源作业的碘化物污染——虽然本身无毒——但在与用于处理大多数饮用水系统的氯接触时，会促进消毒副产物的产生。之前的研究表明，这种消毒副产物具有毒性和致癌性，但只有少数受到监管。
研究人员在论文中表示：“据我们所知，碘化物和铵在美国的任何 [石油和天然气] 作业中均未受到监管或监测。”
匹兹堡卡内基梅隆大学绿色科学研究所所长特伦斯·柯林斯没有参与这项研究，但他表示，碘化物污染的发现尤其令人担忧，特别是如果从下游提取溪流或河水作为饮用水的话。
他在一封电子邮件中说：“广泛使用的杀死病原体的化学处理方法可能会导致碘化物掺入饮用水中的有机物中，我担心这可能会导致癌症发病率增加。”
美国石油和天然气生产的近期繁荣伴随着废水产量的激增。压裂井每口井产生约 100 万至 200 万加仑的废水。对于常规井，水量较少，但铵和碘化物污染的风险相同。“方法并不重要，”文戈什说。
该研究的主要作者、杜克大学博士生詹妮弗·哈克尼斯说：“压裂液与常规石油和天然气废物没有太大区别。”
研究人员收集并分析了来自纽约州和宾夕法尼亚州常规石油和天然气井产生的 44 个废水样本，以及来自宾夕法尼亚州和阿肯色州页岩气井的 31 个“回流液”样本——回流到地面的高盐度和污染的液体。他们还收集并分析了直接排放到宾夕法尼亚州三个处置点和西弗吉尼亚州一个泄漏点的溪流、河流和地表水中的石油和天然气污水。
在德克萨斯州和俄克拉荷马州等具有长期常规钻井历史的州，石油和天然气废水通过注入地下深井进行处理。但在水力压裂活动中心宾夕法尼亚州，此类场所很少。一些石油和天然气废水在商业运营的工业盐水处理厂处理后排放到水道中，这些处理厂并非旨在去除铵或碘化物。
还发生过废水泄漏事件，包括非法处置造成的渗漏、地表蓄水池的泄漏和卡车油罐车事故。一些州甚至故意将含盐的石油和天然气废水洒在道路上以抑制灰尘或用于除冰。
目前，美国石油和天然气工业产生的废水估计量每年超过 8370 亿加仑（31.8 亿立方米）。相比之下，这几乎是美国每年消耗的所有石油和汽油量（2910 亿加仑）的三倍。
研究人员表示，他们的研究为需要政府采取行动提供了越来越多的证据。“美国当前 [石油和天然气废水] 处置实践对环境和生态系统产生了重大影响，”他们写道，“需要采取监管行动来解决这些担忧。”
玛丽安·拉维尔是《每日气候》的特约撰稿人。在 Twitter 上关注她 @mlavelles。《每日气候》是一个报道能源、环境和气候变化的非营利新闻网站。