Несмотря на то, что был проведен ряд исследований, посвященных воздействию на качество воды, связанного с добычей природного газа в сланцевых регионах по всей стране, лишь немногие из них изучали влияние на качество воздуха. В статье, недавно опубликованной в журнале Environmental Science Технологии Питер ДеКарло, доктор философии, доцент Инженерного колледжа и Колледжа искусств и наук, и Дж. Дуглас Гетц, доктор наук, научный сотрудник Исследовательской лаборатории воздушных ресурсов Дрекселя, представляют результаты двухмесячной кампании мобильного мониторинга воздуха. в нескольких округах на северо-востоке и юго-западе Пенсильвании.Команда специально изучала газообразные химические вещества и твердые частицы, выбрасываемые в воздух при добыче природного газа.
Они сравнили уровни оксида углерода, метана, этана, оксидов азота и других летучих органических соединений с уровнями, обнаруженными в других сланцевых пластах по всей стране, где добывался природный газ.По словам ДеКарло, исследования выбросов в атмосферу предприятий по добыче сланцевого газа в этом регионе до сих пор были сосредоточены исключительно на выбросах метана из-за его воздействия на климатическую систему.
Исследование ДеКарло имеет более широкий охват и является первым исследованием, в котором также проверяется наличие загрязнителей воздуха, которые могут представлять более непосредственную и локальную опасность для здоровья.Наиболее важные результаты исследования включают в себя:• Относительно небольшое увеличение количества химических веществ, влияющих на качество воздуха, таких как оксиды азота и летучие органические химические вещества, по сравнению с другими контролируемыми регионами. Это указывает на то, что эти типы выбросов не могут быть обобщены для всех регионов добычи нефти и природного газа.
• Количество ультрамелких частиц, исходящих от компрессорных станций, было увеличено, хотя общая масса твердых частиц не увеличилась значительно. Считается, что сверхмелкие частицы, хотя и не регулируются в США, влияют на здоровье.• Наблюдаемые выбросы метана в целом были выше, чем сообщалось в предыдущих исследованиях.
Команда ДеКарло собрала данные в сотрудничестве с Aerodyne Research, Inc., используя свою мобильную лабораторию, которая выглядит как движущийся фургон с несколькими отверстиями для отбора проб, прикрепленными к крыше, а также приборами и компьютерами для обработки данных внутри. Исследовательский институт электроэнергетики профинансировал исследование, а его ученые по качеству воздуха помогли разработать концепцию исследования и план проектирования.Исследование было сосредоточено на двух различных регионах пласта Marcellus Shale, где гидроразрыв пласта используется для добычи природного газа. Брэдфорд и Саскуэханна — два округа на северо-востоке Пенсильвании, которые являются частью региона, известного производством «сухого газа» — газа, состоящего преимущественно из метана.
Группа провела две недели летом 2012 года в этом регионе, прежде чем провести аналогичный отбор проб в юго-западной части штата, где, как известно, производится «влажный газ». Влажный газ содержит более высокие уровни углеводородов, включая этан, пропан и бутан, которые можно отделить и продать или использовать в других химических процессах.Несмотря на то, что у группы не было прямого доступа к участкам, группа смогла использовать протокол отбора проб с трассирующими линиями ограждения. Это позволило им провести измерения с подветренной стороны с помощью мобильной лаборатории и дать точную оценку выбросов на объекте и потенциального воздействия на качество воздуха.
Команда собрала данные о качестве воздуха на четырех типах площадок, связанных с добычей и переработкой природного газа: буровые площадки — где создаются скважины; площадки заканчивания — окончание процесса бурения и ГРП при подготовке скважин к непрерывной добыче природного газа; производственные площадки — где активно добывается природный газ; и компрессорные станции — где природный газ сжимается для транспортировки.«Изучая поперечный разрез участков, мы определили компрессорные станции как один из наиболее крупных долгосрочных источников выбросов», — сказал ДеКарло. Площадки заканчивания были еще одним крупным источником загрязняющих веществ, хотя эти выбросы носят временный характер. «С точки зрения стойкого воздействия на качество местного воздуха, компрессорные станции и другие виды постэкстракционной обработки являются основными источниками загрязняющих веществ, которые могут повлиять на качество воздуха с подветренной стороны».
ДеКарло рассматривает эти результаты как первый шаг к лучшему пониманию воздействия добычи природного газа на окружающую среду, что позволит лидерам и гражданам сделать более осознанный выбор и политику в отношении практики и энергетической политики в целом.«Важно не только понимать влияние добычи природного газа на местную и региональную окружающую среду», — сказал ДеКарло. «Но эта информация также заполняет часть более широкой картины общего качества воздуха и выбросов, связанных с климатом, в течение всего жизненного цикла сланцевого газа по сравнению с другими источниками электроэнергии, включая ядерную, возобновляемую энергию и другие ископаемые виды топлива, такие как уголь».