Avant que l'eau produite lors de la fracturation hydraulique ne soit rejetée dans les cours d'eau ou réutilisée dans l'agriculture et d'autres industries, Les chimistes de l'Université de Tolède se concentrent sur la qualité de l'eau et les préoccupations environnementales liées à la fracturation hydraulique des eaux usées afin de déterminer si elles peuvent être réutilisées sans danger.

Les chercheurs du nouveau laboratoire Dr. Nina McClelland pour la chimie de l'eau et l'analyse environnementale à UToledo ont créé une nouvelle méthode qui a simultanément identifié 201 composés chimiques dans les eaux usées de fracturation, appelée eau de production.

La recherche, qui est publié dans le Journal de la science de la séparation et a été réalisée en collaboration avec des scientifiques de l'Université du Texas à Arlington, montre que de nombreux produits chimiques présents dans l'eau de production sont cancérigènes, solvants et distillats de pétrole qui peuvent contaminer directement les sources d'eau potable.

"Le problème avec l'eau produite est qu'il s'agit d'une source de pollution très nouvelle et négligée, et les pratiques d'élimination et de purification ne sont pas encore totalement optimisées pour garantir l'élimination totale des polluants environnementaux, " a déclaré le Dr Emanuela Gionfriddo, professeur adjoint de chimie analytique au Département de chimie et de biochimie de l'UToledo et à l'École de chimie et d'ingénierie vertes. « Notre travail visait à fournir une nouvelle, méthode simple et rentable pour la caractérisation complète des produits chimiques et combler le manque de connaissances existant actuellement sur la composition chimique de ce déchet de l'industrie du pétrole et du gaz naturel."

Les scientifiques et les sociétés de gaz naturel recherchent des moyens créatifs d'utiliser l'eau produite, car les processus de traitement actuels pour éliminer les sels et les substances radioactives, processus qui incluent l'osmose inverse et la distillation, sont coûteux.

« Les méthodes actuelles de caractérisation chimique de l'eau produite peuvent donner une estimation de la quantité totale de contamination mais ne donnent pas d'informations sur le type de contamination présent, " a déclaré Gionfriddo. " Il se pourrait qu'une molécule puisse être encore très toxique même si elle est présente à très faible concentration, ou il a le potentiel de s'accumuler dans le corps au fil du temps, il s'agit donc de savoir exactement ce qu'il y a dans l'eau produite, pas seulement combien."

Les recherches de Gionfriddo décrivent comment les chimistes ont développé et optimisé un film mince, approche de microextraction en phase solide pour caractériser les composés organiques dans l'eau produite.

L'équipe a identifié de nombreux produits chimiques, y compris un pesticide appelé atrazine; 1, 4-dioxane, un composé organique irritant pour les yeux et les voies respiratoires; toluène, qui, à faible exposition, a des effets sur la santé comme la confusion, la faiblesse, et perte de vision et d'audition; et les hydrocarbures aromatiques polycycliques, qui ont été liés à la peau, poumon, vessie, cancers du foie et de l'estomac.

"Il y a beaucoup de produits chimiques qui doivent encore être identifiés à l'heure actuelle, " a déclaré Ronald Emmons, UToledo Ph.D. candidat. "Des recherches supplémentaires sont également nécessaires pour tester l'absorption de ces produits chimiques dans les cultures lorsque l'eau de production est recyclée pour l'agriculture. Nous devons étudier si et comment ces produits chimiques de l'eau de production peuvent s'accumuler dans le sol arrosé avec de l'eau de production et si ces produits chimiques peuvent transfert du sol aux cultures.

La recherche collaborative entre UToledo et UT Arlington se poursuivra en utilisant la nouvelle méthode de dépistage de la présence de molécules toxiques dans les échantillons d'eau produite à partir de divers sites d'échantillonnage au Texas.

Les scientifiques d'UToledo développent également de nouvelles méthodes d'extraction de métaux lourds et d'éléments des terres rares qui faciliteront la caractérisation complète des échantillons d'eau produite.