科学家发现机会,以更好地了解油田废水

通过 克洛尔·丹佛斯妮可·桑德斯

协作研究是确定与在油田外使用石油工业废水相关的不可预见风险的关键要素。那是一个建议 新的同行评审论文 本周接受了 综合环境评估与管理杂志 (IEAM)。

本文是石油和天然气行业的关键时刻,它产生了一些 9000亿加仑 每年要添加咸水,化学填充水(也称为采出水)。传统上,公司将这种废水处理到地下的可能性不大的地方。但 经济学 水资源短缺导致人们对处理,再利用甚至再利用废水的其他方法提出了疑问。实际上,环境保护署(EPA)将发布一份报告 很快 这会使公司将废水排放到河流和溪流中更为普遍。

IEAM文件概述了为期多天的毒性研讨会的结论,该研讨会由石油和天然气行业,学术界,政府和环境界的专家共同确定了与该废物流相关的关键知识差距,并确定了有助于关闭废物的工具,技术和方法。这些差距。

有毒吗?

这是研究人员在允许具有潜在风险的做法(例如使用废水为我们的含水层补水或灌溉我们的农作物)成为标准之前试图解决的关键问题之一。为了保护社区和环境免受损害,决策者应了解因不同程度的采出水暴露而可能危害谁或什么。目前,我们只是没有防止意外风险所需的数据,这是一个问题,因为我们不想“解决”一个问题,而只想再制造一个。俗话说,一盎司的预防胜于一磅的治愈,而干净的水也无济于事。

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在IEAM论文中,专家们确定了可以修改或开发的特定工具和实践,以正确评估产生的水的毒性并制定有效的管理程序。

汲取的主要经验教训

1.不要撒盐
采出水的咸度可能是海水的10倍,不幸的是,我们用于检测化学物质的大多数方法根本无法在含盐量如此之高的水中起作用。此外,研究人员警告说,对产出水的毒性评估一定不能忽略盐分。除了开发在存在盐的情况下仍然可以使用的工具之外,我们还需要评估盐可能如何影响其他化学物质的毒性,并确定即使经过减少或去除盐的处理后,仍可能残留什么水平的毒素。

2.评估全部混合物和单个化学品
如论文所述,现有的科学方法已用于评估其他复杂混合物(如市政废水),这些混合物也可应用于采出水。采取 整体污水毒性(WET)方法, 例如。从历史上看,这些WET测试帮助我们评估了不同的混合物如何影响某些水生生物,如鱼类或藻类。
重要的是,需要废水通过WET测试的许可证,即使经过处理的废水仍然具有毒性,即使满足特定化学品的限制,也可以阻止其排放。很难测量复杂废物流中的所有物质。因此,WET测试是一种有价值的安全检查,用于帮助发现无法预料的问题。但是,仅凭这些方法还不足以真正了解经处理的采出水样品对于其预期目的是否足够清洁或安全。
这就是将传统测试与其他新兴方法相结合以帮助识别和预测毒性影响的重要性。这些更新的方法旨在评估化学物质和混合物对诸如细胞而不是诸如鱼类或大鼠之类的整个生物的毒性作用。 EPA通过以下方式使用这些类型的方法: ToxCast和跨部门Tox21化学测试程序。这为将改进的方法也应用于采出水创造了机会。 这非常重要 因为这些新工具可以帮助我们更好地模拟样品如何随时间推移以何种方式比传统测试更有效地影响多种生物。

3.并非所有废水都是平等的
采出水不是整体。它随井的不同而不同,甚至随着时间的推移,同一井也不同。因此,我们需要设计研究计划,说明不同水样在不同情况下可能影响不同环境的方式。

4.评估对土地和水的影响
现有的大多数研究和毒性评估工具主要集中于检测或预测对水质和水生生物的影响,而对作物或土壤的影响则较小。鉴于某些采出水回用方案涉及土地应用,因此需要开发工具以更好地调查采出水可能对土地和土壤的潜在影响。

5.在一起更好
化学家,农艺师,毒理学家,工程师和其他人员必须协同工作,以收集和共享有关化学毒性以及不同管理方法的潜在风险的重要数据。评估风险需要任何一个研究小组都无法掌握的有关化学危害和暴露途径的信息。合作–包括将产出的水样品提供给研究—因此,填补这些数据缺口的关键。

为什么现在如此重要

即将发布的EPA报告可能会为在全国范围内扩大产出水排放开辟新的风险场景。一些容易干旱的州,例如新墨西哥州和俄克拉荷马州,也正在积极考虑未来重用的广泛机会。显然,存在重要的知识空白需要弥补。 IEAM的论文反映了行业专家,环境监管者和科学家的知识,证实了我们拥有在制定政策之前可以促进科学发展的工具。我们可以并且应该优先考虑这项研究,然后才能在油田以外显着扩大采出水的再利用。

珍妮弗·麦克帕特兰(Jennifer McPartland) 对此帖子做出了贡献

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