Ученые проверили 24 химических вещества, используемых при гидроразрыве, и определили, что 23 из них были химическими веществами, нарушающими работу эндокринной системы, или EDC. EDC имитируют, блокируют или иным образом взаимодействуют с гормонами, химическими посредниками организма, которые действуют через рецепторы, регулируя активность клеток и биологические процессы, такие как метаболизм, размножение, рост и пищеварение.
В частности, эти 24 химических вещества по отдельности и в смесях были протестированы на их способность активировать или ингибировать действие рецепторов эстрогена, андрогена, прогестерона, глюкокортикоидов и тироидных рецепторов с использованием анализа на клетках человека.Среди 23 EDC, выявленных учеными, более 90 процентов химических веществ нарушали функции эстрогенов и андрогенов, мужских половых гормонов, таких как тестостерон. Кроме того, более 40 процентов могут влиять на прогестагены, другой тип репродуктивного гормона и глюкокортикоиды, которые участвуют в метаболизме и стрессе.
Тридцать процентов химических веществ нарушили передачу сигналов гормона щитовидной железы. Кроме того, некоторые химические комбинации показали более сильное разрушение, чем ожидалось на основе одного химического анализа.Воздействие EDC было связано с проблемами здоровья, включая врожденные дефекты, репродуктивные расстройства, рак, диабет, ожирение и проблемы развития нервной системы, согласно резюме второго научного заявления эндокринного общества о химических веществах, нарушающих работу эндокринной системы. Согласно экономическому анализу, опубликованному в «Журнале клинической эндокринологии и метаболизма» в марте, воздействие EDC, вероятно, обходится Европейскому Союзу в 157 миллиардов евро (209 миллиардов долларов) в год в виде фактических расходов на здравоохранение и потери потенциального дохода.
«Это исследование является первым, демонстрирующим, что EDC, обычно используемые при гидроразрыве пласта, на уровнях, реалистичных для воздействия на людей и животных в этих регионах, могут оказывать неблагоприятное воздействие на репродуктивное здоровье мышей», — заявила старший автор исследования Сьюзан С. Нагель. Доктор философии Университета Миссури в Колумбии, штат Миссури. "Помимо снижения количества сперматозоидов, у самцов мышей, подвергшихся воздействию смеси химических веществ, был повышенный уровень тестостерона в крови и увеличились яички. Эти результаты могут иметь значение для фертильности мужчин, живущих в регионах с плотной нефтью и / или природным газом. производство."
Нефтегазовые компании не обязаны раскрывать все химические вещества в смесях, которые они используют для гидроразрыва пласта. Ученые протестировали образцы сточных вод с буровых площадок в округе Гарфилд, штат Колорадо, и определили 16 химикатов гидроразрыва, которые они ранее тестировали в этих образцах. Ученые использовали эту информацию вместе с существующей литературой по концентрациям химических веществ для гидроразрыва, чтобы создать смесь из 23 химических веществ, охватывающих вероятный диапазон воздействия на человека от уровней, обнаруженных в сточных водах, до уровней, которые могут быть обнаружены в питьевой воде, загрязненной жидкостями для гидроразрыва.
Исследователи добавляли химическую смесь четырех различных концентраций в питьевую воду, которую давали беременным мышам в лаборатории. Мышей подвергали воздействию смесей с 11 дня беременности до родов. Их потомство мужского пола было оценено на предмет воздействия EDC. Потомство самцов сравнивали с самцами мышей, рожденных от матерей в контрольной группе, которые не подвергались воздействию химической смеси.
Ученые обнаружили, что у мышей, подвергшихся воздействию химических смесей пренатально, уменьшилось количество сперматозоидов, увеличился вес яичек и повысился уровень тестостерона по сравнению с контрольной группой. В дополнение к проявлению репродуктивных изменений, мыши, подвергшиеся воздействию самой высокой концентрации химической смеси, имели тенденцию весить больше и проявлять стойкое влияние на структуру сердца по сравнению с мышами в контрольной группе.
«Совершенно очевидно, что EDC, используемые при гидроразрыве пласта, могут действовать самостоятельно или в сочетании с другими химическими веществами, нарушая гормональную функцию организма», — сказал Нагель. «Эти взаимодействия смесей сложны и их сложно предсказать. Требуются дополнительные исследования, чтобы оценить многие другие химические вещества, используемые для гидроразрыва, и определить, как они могут влиять на результаты для здоровья».Среди других авторов исследования: Кристофер Д. Кассотис из Университета Дьюка в Дареме, Северная Каролина; Кара К. Клемп, Дан Ч. Ву, Чунг-Хо Лин, Чун-Ся Мэн, Эрма З. Дробнис, Виктория Д. Балис, Чиамака Дж. Исигузо и Мишель А. Уильямс из Университета Миссури в Колумбии, штат Миссури; Синтия Л. Беш-Уиллифорд из службы патологии IDEXX RADIL в Колумбии, штат Миссури; Лиза Пинатти и Р. Томас Зеллер из Массачусетского университета в Амхерсте, Массачусетс; и Дональд Э. Тиллит из Колумбийского центра экологических исследований Геологической службы США в Колумбии, штат Миссури.
Научно-инновационный фонд Passport Foundation, Исследовательский совет Университета Миссури, краудфандинговая кампания на сайте Experiment.com и соглашение об оказании помощи STAR Агентства по охране окружающей среды США поддержали исследование.