前环保署科学家多米尼克·迪吉利奥从未放弃。
八年前,位于天然气盆地中心的怀俄明州帕维利恩的居民抱怨他们的饮用水有难闻的味道。美国环保署(EPA)在迪吉利奥的领导下展开调查,初步测试表明地下水含有有毒化学物质。
然后,在2013年,该机构在没有发布最终报告的情况下,突然将调查移交给州监管机构。
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现在,迪吉利奥为他们完成了这项工作。
他上周在《环境科学与技术》杂志上发表了一项全面的、经过同行评审的研究,表明帕维利恩居民的水井受到了通常储存在地面无衬砌坑中的水力压裂废物的污染。
该研究还表明,风河盆地的整个地下水资源都受到了与水力压裂相关的化学物质的污染。
这种生产技术涉及在地下深处裂解页岩以提取石油和天然气,在美国很受欢迎。它也存在争议。迪吉利奥说,在美国西部和加利福尼亚州有数千口油井容易受到研究中记录的那种威胁。他现在是斯坦福大学的研究学者。
迪吉利奥在一次采访中说:“我们表明,地下水污染是水力压裂的结果。“它污染了风河地层。”
研究结果突显了奥巴马政府气候变化政策核心的紧张关系,该政策的基础是用燃烧更清洁天然气的设施取代许多燃煤发电厂。
斯坦福大学地球科学家、该研究的合著者罗布·杰克逊说,对天然气的依赖有时使各机构对与该资源相关的当地污染和健康影响视而不见。2015年,环保署在一份有争议的草案研究中表示,水力压裂对“美国饮用水资源没有产生广泛的系统性影响”(Greenwire,2015年6月4日)。
杰克逊说:“环保署国家办公室倾向于淡化他们自己调查人员的担忧,部分原因是奥巴马政府一直在推广天然气。”“天然气将长期存在。我们有责任使其尽可能安全和环保。”
环保署发言人朱莉娅·瓦伦丁表示,该机构尚未最终确定天然气没有“广泛的系统性影响”的评估。作为该过程的一部分,该机构将评估所有最近的研究,包括迪吉利奥的研究,她说。
在帕维利恩盆地运营的Encana公司表示,多次测试表明人们的水井可以安全饮用。
Encana发言人道格·霍克说:“经过怀俄明州和环保署的多轮测试,没有证据表明帕维利恩油田的家庭用水井的水质因石油和天然气作业而发生变化;在任何采集的样本中,都没有发现石油和天然气成分超过饮用水标准。”
实验室无法检测到水力压裂化学物质
当当地环保署办公室回应居民的投诉时,水质测试于2009年开始。环保署总部和迪吉利奥于2010年1月介入。
迪吉利奥说:“进行与水力压裂相关的地下水调查非常复杂。“这很困难,因为用于水力压裂的许多化合物在商业实验室中通常不进行分析。”
这些实验室最初是为超级基金项目设立的,在该项目下,环保署清理了全国污染最严重的地点。迪吉利奥说,它们在检测超级基金地点发现的化学物质方面非常出色,但在检测水力压裂中使用的化学物质方面不太擅长。
他说:“你有一些非常水溶性的异国化合物在水力压裂中,这些化合物不适合进行常规的实验室类型分析。”
一种这样的化学物质是甲醇。最简单的醇,当摄入足够量时,会在人体内引发永久性神经损伤和失明。在帕维利恩,工人们在钻井时将数千加仑的水和化学物质以高压泵入井中,其中使用了甲醇。迪吉利奥说,混合物中约有10%含有甲醇。
因此,帕维利恩含水层中甲醇的存在表明,水力压裂液可能污染了它。但是,甲醇会迅速降解,并在几天内减少到微量。商业实验室没有检测如此微量物质的方案,因此迪吉利奥和他的同事设计了新的程序,使用高效液相色谱法来检测它。他们还设计了检测其他化学物质的技术。
那时,帕维利恩正处于争议之中,因为环保署和居民与工业界发生了冲突。环保署在2011年钻了两口监测井MW01和MW02,其测试发现苯、柴油和其他有毒化学物质。但是,这些结果受到了石油和天然气行业代表的质疑,他们批评了环保署的采样技术(能源连线,2012年10月12日)。他们指出了环保署和美国地质调查局之间在最佳方法上的技术分歧,以对环保署的总体调查结果表示怀疑。
环保署意识到它需要对其水质测试方法达成共识。2012年2月,它组建了一个由美国地质调查局、怀俄明州监管机构和来自风河印第安人保留地的部落代表组成的技术团队。他们在2012年4月重新测试了监测井。
这一次,他们还测试了甲醇。但是环保署从未向公众发布这些结果。2013年,该机构退出了在帕维利恩的调查,将其移交给州监管机构,后者使用Encana提供的150万美元赠款向前推进(能源连线,2013年6月21日)。迪吉利奥说,这个决定来自环保署的高层管理人员。
甲醇、柴油和盐
行业代表反复指出,环保署尚未发布关于其调查结果的同行评审研究。
“如果环保署对其草案报告有任何信心,该报告受到了州监管机构和其他联邦机构的强烈批评,它将继续进行同行评审过程,”行业组织“深度能源”的发言人史蒂夫·埃弗利当时说。“但事实并非如此,这清楚地表明该机构终于承认了这些缺陷的严重性,并再次依赖州监管机构的专业知识。”
2015年12月,州监管机构发布了他们调查结果的草案。据《卡斯珀星论坛报》报道,该报告称水力压裂没有导致帕维利恩的污染,据此该报告称,地下水通常适合人们使用。
当迪吉利奥于2014年从环保署退休时,他将目光投向了帕维利恩。他觉得自己必须完成他的工作。
他说:“环保署基本上已经将此案移交,并且从未最终确定同行评审文件。”“如果它不在同行评审文献中,那么就其调查结果而言,就会出现可信度问题。重要的是,其他科学家能够看到这项工作并进入同行评审领域,以便其他科学家能够获得几乎所有信息。”
自2012年以来,来自美国地质调查局、环保署和州监管机构的大量新数据已经积累。他通过《信息自由法》的请求获得了环保署的甲醇测试结果,并从怀俄明州石油和天然气监管机构的网站上下载了其余信息。所有这些信息都是公开的,等待着合适的人花一年时间来分析这些信息。
最终结果是:一项经过同行评审的研究,重申了环保署的调查结果,即帕维利恩发生了可疑事件。还需要更多的研究。
迪吉利奥说,采样井中含有甲醇。它们还含有高浓度的柴油化合物,表明它们可能受到运营商储存化学物质的露天坑的污染。
迪吉利奥说,该地区的深层地下水中含有高浓度的盐和在水力压裂液中发现的异常离子。化学成分表明,水力压裂液可能通过裂缝直接迁移到含水层中,他说。
斯坦福大学的杰克逊说,Encana在帕维利恩钻了浅井,深度不到2000英尺,并且在含水层区域范围内。
他说:“浅层水力压裂是一个潜在的问题,因为你不需要井的完整性出现问题就可以使化学物质迁移到饮用水中。”
该研究还表明,盆地中的地下水向上流动很强,这意味着深层地下的污染物可能会随着时间的推移迁移到更靠近地面的地方。
迪吉利奥说:“现在,我们说数据表明存在影响,这与明确的影响是不同的说法。”“我们说这里需要联系这些点,需要安装监测井。”
浅井很普遍
环保署在上周对怀俄明州的调查结果草案的严厉回复中得出了同样的结论。
环保署发言人瓦伦丁说:“我们的许多建议表明,应该填补重要的信息空白,以便更好地支持报告中得出的结论,并且应该在报告中讨论不确定性和数据空白。”
该州测试了人们的水井,并检测到19种令人担忧的化学物质。但监管机构得出的结论是,只有两种化学物质超过了安全限值,水可以用于家庭用途。环保署不同意。环保署表示,19种化学物质中,有近一半未经研究,科学家不知道安全暴露水平。
怀俄明州环境质量部发言人基思·吉尔拒绝评论迪吉利奥的研究以及环保署对该州报告草案的回应。他说,该州正在最终确定其调查结果,并将目光投向未来。
吉尔说:“我们还没有完成。”
早些时候批评环保署没有发布同行评审研究的行业组织“深度能源”表示,迪吉利奥的研究是“对环保署旧的、不可信的数据的重新包装,而作者正是撰写环保署原始报告的研究人员。”
杰克逊强调说,在帕维利恩看到的污染可能会发生在其他州,根据他去年在《环境科学与技术》杂志上发表的研究,水力压裂有时发生在较浅的深度。这包括落基山脉地区、新墨西哥州、科罗拉多州、犹他州、蒙大拿州和加利福尼亚州。他说,目前,没有任何州对公司可以进行多浅的水力压裂做出限制。
杰克逊说:“浅层水力压裂非常普遍,尤其是在美国西部。“在加利福尼亚州,大约一半的油井的水力压裂深度都不到2000英尺。”
环境组织“食品与水观察”的科学家休·麦克米伦表示,鉴于这种威胁,水力压裂技术理应受到比奥巴马政府迄今为止的更为严格的审查。
他说:“社区从未争论过每一口井都会出问题;他们争论的是,当你钻井并进行数千次水力压裂时,会有太多井出现问题。对于那些依赖地下水生活的人来说,这变成了一种运气问题,这是不对的,因为随着时间的推移,越来越多的人的运气会耗尽。”
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