De l'ammonium et de l'iodure trouvés dans des cours d'eau qui irriguent les régions fracturées hydrauliquement

Des chercheurs trouvent des concentrations alarmantes de ces nouveaux contaminants dans les eaux usées relâchées dans des cours d'eau de la Pennsylvanie et la Virginie Occidentale.

Ma traduction libre d'un reportage de Marianne Lavelle pour The Daily Climate.

Deux produits chimiques dangereux jamais reconnus auparavant comme étant des polluants de l'industrie pétrolière et gazière, l'ammonium et l'iodure, sont relâchés et déversés dans des cours d'eau de la Pennsylvanie et la Virginie Occidentale suite au boom d'opérations énergétiques dans le schiste du Marcellus, selon une nouvelle étude.

Ces substances toxiques, qui peuvent avoir un effet désastreux sur le poisson, les écosystèmes et potentiellement la santé humaine, sont extraites des formations géologiques avec le gaz naturel et le pétrole à la fois durant les fracturations hydrauliques et les opérations conventionnelles de forages, selon des scientifiques de Duke University dans une étude publiée aujourd'hui (14 janvier 2015) dans le journal scientifique Environmental Science & Technology.

Alors les produits chimiques trouvent un chemin vers les ruisseaux et les rivières, à la fois accidentellement et grâce à des versements délibérés des usines de traitement qui n'ont jamais été conçues pour traiter ces contaminants, selon les chercheurs.

La découverte a des implications majeures, à savoir pour des règlements plus sévères requis pour contrôler la pollution de l'eau du fracking et les autres opérations de l'industrie pétrolière et gazière. Au fil des ans, l'industrie a dû faire face à des questions sur la conception dangereuse des puits qui permettent au méthane de s'échapper dans l'eau potable, et sur les lubrifiants et autres produits chimiques qu'elle ajoute à l'eau pour fracturer. Des chercheurs de Duke ont mené un certain nombre d'études qui se penchent sur ces problèmes.

Maintenant, il faut ajouter à la liste des préoccupations l'ammonium et l'iodure, deux produits chimiques dangereux qui s'y trouvent naturellement, mais qui sont essentiellement non règlementés quand ils se retrouvent dans les eaux usées du pétrole et du gaz naturel.

"Nous relâchons ces eaux usées dans l'environnement et cela cause de la contamination directe et des dangers pour la santé humaine," dit Avner Vengosh, un co-auteur de l'étude, professeur de la qualité de l'eau et la géochimie à l'école Nicholas School of the Environment de l'université Duke. "Ces eaux devraient être règlementées et cette pratique devrait cesser. Ce n'est même pas de la science; c'est le simple bon sens."

L'industrie n'a pas réagi immédiatement à l'annonce de cette nouvelle étude.

Quand l'ammonium est dissous dans l'eau, le produit chimique peut se transformer en ammoniaque, très toxique pour la vie aquatique. L'équipe de Duke a trouvé des niveaux d'ammonium dans des ruisseaux et des rivières qui irriguent des eaux usées de l'industrie énergétique à des niveaux 50 fois plus élevés que la norme permise par l'EPA des É.-U pour la qualité de l'eau. Grâce à une exemption créée par le Congress dans une loi énergétique en 2005, les eaux usées de la fracturation hydraulique ne sont pas règlementées selon le Safe Drinking Water Act des É.-U.

Entre-temps, les scientifiques de Duke on trouvé que la contamination à l'iodure venant des opérations énergétiques, bien que pas toxique en soi, encourage la production de sous-produits de désinfection quand il vient en contact avec le chlore utilisé pour traiter l'eau dans la plupart des systèmes pour traiter l'eau potable. Des études précédentes avaient démontré que de tels sous-produits de désinfection sont toxiques et ont des propriétés cancérigènes, mais seulement quelques-uns sont règlementés.

"D'après ce que nous savons, l'iodure et l'ammonium ne sont pas règlementés, ni monitorés dans aucunes des opérations pétrolières et gazières aux États-Unis," disent les chercheurs dans leur rapport.

Terrence Collins, directeur de l'institut Institute for Green Science à l'université Carnegie Mellon à Pittsburgh, qui ne faisait pas parti de l'équipe de l'étude, dit que la découverte de contamination à l'iodure est particulièrement inquiétante, surtout si l'eau du ruisseau ou de la rivière est prélevée en aval pour servir comme eau potable.

"Des traitements chimiques habituels pour tuer les pathogènes causeraient probablement l'iodure de devenir incorporé dans les matières organiques dans l'eau potable, et je crains que cela pourrait augmenter les cas de cancer," écrit-il dans un courriel.

Le boom récent de production pétrolière et gazière aux É.-U. vient avec une marée de production d'eaux usées. Les puits fracturés produisent de 1 à 2 million de gallons d'eaux usées environ par puits. Pour les puits conventionnels, le volume est moindre, mais les risques de contamination d'ammonium et d'iodure sont les mêmes. "La méthode d'extraction importe peu," dit Vengosh.

"Les fluides de fracturations hydrauliques ne sont pas très différents des déchets du pétrole et du gaz conventionnel," dit Jennifer Harkness, auteure principal de l'étude et étudiante en doctorat à Duke.

Les chercheurs ont prélevé et analysé 44 échantillons d'eaux usées produites par des puits pétroliers et gaziers conventionnels dans New York et en Pennsylvanie, et 31 échantillons de "reflux", le fluide très salé et pollué qui remonte à la surface pendant et après le fracking, de puits de gaz de schiste en Pennsylvanie et l'Arkansas. Ils ont aussi ramassé et analysé des effluents pétroliers et gaziers qui sont déversés directement dans des ruisseaux, des rivières et des eaux de surface sur trois sites d'entreposage en Pennsylvanie et un site de déversement en Virginie Occidentale.

Dans des états comme le Texas et l'Oklahoma, qui ont un passé riche en forages conventionnels, les eaux usées pétrolière et gazières sont entreposées dans des puits souterrains à grande profondeur. Mais en Pennsylvanie, un important centre du fracking, il y a peu de ce genre de sites disponibles. Une partie des eaux usées du pétrole et du gaz sont déversées dans des cours d'eau après avoir subi un traitement dans des usines de traitement commercial de saumures industrielles qui n'ont pas été conçues pour filtrer l'ammonium et l'iodure.

Il y a aussi eu des déversements d'eaux usées, dont des suintements venant de sites d'enfouissement illégaux, qui ont fuit de sites d'entreposage en surface, et des accidents de camions-citernes. Certains états ont même épandu délibérément les eaux usées salées des pétrolières et gazières sur des routes pour réduire la poussière ou déglacer.

On présume que le volume d'eaux usées générées par l'industrie pétrolière et gazière aux É.-U. serait maintenant de plus de 837 milliards de gallons (3,18 milliards de mètres cubes) par année. En comparaison, cela est presque trois fois le volume de tout le pétrole et l'essence consommés aux É.-U. dans un an (291 milliards de gallons).

Les chercheurs disent que leur étude s'ajoute à la quantité de preuves qui démontrent que le gouvernement doit agir. "Il y a des impacts importants pour l'environnement et les écosystèmes à cause des pratiques courantes d'entreposage des eaux usées de l'industrie pétrolière et gazière aux É.-U.," écrivent-ils, "Des actions régulatrices sont nécessaires pour répondre à ces préoccupations."

Note personnelle: ces contaminants se retrouvent sous terre naturellement: les forages, même sans fracturations hydrauliques, risquent de faire remonter ces produits toxiques à la surface, et se retrouvent dans nos sources d'eau potable. Dans mon cas, l'eau de mon robinet vient de la rivière Richelieu, dont l'eau vient du Lac Champlain, qui lui, est entouré des états de New York et du Vermont. D'où l'importance de voir à ce que les hydrocarbures RESTENT DANS LE SOL, peu importe la province, ou l'état, car nous sommes TOUS en aval!

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Fracking Brings Ammonium and Iodide to Local Waterways
Researchers find alarming levels of these new contaminants in wastewater released into Pennsylvania and West Virginia streams

January 14, 2015 |By Marianne Lavelle and The Daily Climate

Two hazardous chemicals never before known as oil and gas industry pollutants—ammonium and iodide—are being released and spilled into Pennsylvania and West Virginia waterways from the booming energy operations of the Marcellus shale, a new study shows.

The toxic substances, which can have a devastating impact on fish, ecosystems, and potentially, human health, are extracted from geological formations along with natural gas and oil during both hydraulic fracturing and conventional drilling operations, said Duke University scientists in a study published today in the journal Environmental Science & Technology.

The chemicals then are making their way into streams and rivers, both accidentally and through deliberate release from treatment plants that were never designed to handle these contaminants, the researchers said.

The findings have major implications for whether stronger regulations are needed to curb water pollution from fracking and other oil and gas industry operations. Over the years, the industry has faced questions about unsafe well design that allows methane to seep into drinking water, and about lubricants and other chemicals it adds to frack water. Duke researchers have conducted a number of studies on these problems.

Now add to the list of concerns ammonium and iodide—two naturally occurring, dangerous chemicals that are essentially unregulated in oil and gas wastewater.

"We are releasing this wastewater into the environment and it is causing direct contamination and human health risks," said study co-author Avner Vengosh, professor of water quality and geochemistry at Duke's Nicholas School of the Environment. "It should be regulated and it should be stopped. That's not even science; it's common sense."

Industry sources did not respond immediately to word of the new study.

When dissolved in water, ammonium can turn to ammonia, highly toxic to aquatic life. The Duke team found ammonium levels in streams and rivers from energy industry wastewater outflows at levels 50 times higher than the U.S. Environmental Protection Agency's water-quality threshold. Under a loophole created by Congress in a 2005 energy law, fracking wastewater isn't regulated under the U.S. Safe Drinking Water Act.

Meanwhile, the Duke scientists found that the iodide contamination from energy operations – while not toxic by itself – promotes the production of disinfection byproducts when it comes in contact with the chlorine that is used to treat most drinking water systems. Previous studies have shown that such disinfection byproducts have toxic and carcinogenic properties, but only a few are regulated.

"As far as we are aware, iodide and ammonium are not regulated, nor monitored in any of the [oil and gas] operations in the United States," the researchers said in their paper.

Terrence Collins, director of the Institute for Green Science at Pittsburgh's Carnegie Mellon University, was not involved in the study but said findings of iodide contamination are particularly worrisome, especially if stream or river water is extracted downstream for drinking water.

"Widely practiced chemical treatments to kill pathogens are likely to cause the iodide to become incorporated into organic matter in the drinking water, and I am concerned that this could result in increased incidences of cancer," he said in an email.

The recent boom in U.S. oil and gas production has been accompanied by a surge in wastewater production. Fracked wells produce about 1 million to 2 million gallons of wastewater per well. For conventional wells, the volume is less but the risk of contamination with ammonium and iodide is the same. "The method doesn't matter," said Vengosh.

"Fracking fluids are not much different from conventional oil and gas wastes," said Jennifer Harkness, lead author of the study and a doctoral student at Duke.

The researchers collected and analyzed 44 samples of wastewater produced from conventional oil and gas wells in New York and Pennsylvania and 31 samples of "flowback"—the highly saline and polluted fluid that flows back to the surface during and after fracking—from shale gas wells in Pennsylvania and Arkansas. They also collected and analyzed oil and gas effluents being directly discharged into streams, rivers and surface waters at three disposal sites in Pennsylvania and a spill site in West Virginia.

In states like Texas and Oklahoma, with long histories of conventional drilling, oil and gas wastewater is disposed by injection in deep underground wells. But in Pennsylvania, a hotbed of fracking, there are few such sites. Some oil and gas wastewater is discharged to waterways after treatment at commercially operated industrial brine treatment plants, which were not designed to remove ammonium or iodide.

There also have been wastewater spills, including seeps from illegal disposal, leaking from surface impoundments, and truck tanker accidents. Some states even have purposely spread the salty oil and gas wastewater on roads to suppress dust or for de-icing.

The estimated volume of oil and gas industry wastewater generated in the U.S. is now more than 837 billion gallons (3.18 billion cubic meters) per year. For comparison, that's nearly three times the volume of all the oil and gasoline that the United States consumes each year (291 billion gallons).

The researchers said their study adds to a growing body of evidence that government action is needed. "There are significant environmental and ecosystem impacts of current [oil and gas wastewater] disposal practices in the U.S.," they wrote, "Regulatory action is needed to address these concerns."

Link: http://www.scientificamerican.com/article/fracking-brings-ammonium-and-iodide-to-local-waterways/

On a personal note: These newly discovered toxic chemicals are found naturally underground, and are brought to the surface when drilling, even when no fracking is involved. Those chemicals end up in our drinking water sources. In my case, my tap water comes from the Richelieu River, fed by Lake Champlain, surrounded by New York and Vermont. Point being that we are all downstream, and fossil fuels must be left underground EVERYWHERE, for the sake of us all!