El ciclo del agua de fracturación hidráulica (fracking) incluye la extracción de agua, añadiendo productos químicos, inyectar fluidos de fracturación hidráulica a través de un pozo a una formación rocosa, y bombeo de aguas residuales a la superficie para su eliminación o reutilización. Crédito:Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.
Las aguas residuales de las operaciones de petróleo y gas, incluido el fracking para el gas de esquisto, en un sitio de Virginia Occidental alteraron los microbios aguas abajo. según un estudio dirigido por Rutgers.
El estudio, publicado recientemente en Ciencia del Medio Ambiente Total , mostró que las emisiones de aguas residuales, incluyendo agua salada que contenía petróleo y otros contaminantes, alteró la diversidad, números y funciones de los microbios. Los cambios en la comunidad microbiana indicaron cambios en su respiración y ciclo de nutrientes, junto con signos de estrés.
El estudio también documentó cambios en la resistencia a los antibióticos en los sedimentos río abajo, pero no descubrió puntos calientes, o zonas con altos niveles de resistencia. Los hallazgos apuntan a la necesidad de comprender los impactos en los ecosistemas microbianos de las emisiones accidentales o el tratamiento inadecuado de las aguas residuales relacionadas con el fracking. Es más, Los cambios microbianos en los sedimentos pueden tener implicaciones para el tratamiento y la reutilización beneficiosa de las aguas residuales. dicen los investigadores.
"Mi esperanza es que el estudio se pueda utilizar para comenzar a formular hipótesis sobre los impactos de las aguas residuales, "dijo Nicole Fahrenfeld, autor principal del estudio y profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de Rutgers. Aún se desconoce mucho sobre los impactos de las aguas residuales del fracking, ella añadió.
"Creo que estamos comenzando a ver cuáles podrían ser los impactos, "dijo Fahrenfeld, que trabaja en la Facultad de Ingeniería. "Quiero aprender sobre los riesgos reales y enfocar nuestros esfuerzos en lo que importa en el medio ambiente".
Los reservorios subterráneos de petróleo y gas natural contienen agua de origen natural o inyectada para impulsar la producción. según el Servicio Geológico de EE. UU. (USGS), cuyos científicos contribuyeron al estudio. Durante el fracking, un fluido de fracturamiento y un material sólido se inyectan en un depósito subterráneo a muy alta presión, creando fracturas para aumentar la porosidad y permeabilidad de las rocas.
El líquido bombeado a la superficie suele ser una mezcla de los fluidos inyectados con agua salada del depósito. Puede contener sal disuelta, petróleo y otros compuestos orgánicos, Sólidos suspendidos, oligoelementos, bacterias materiales radiactivos de origen natural y todo lo que se inyecte en los pozos, dice el USGS. Esa agua se recicla, tratado y dado de alta; extendido en las carreteras, evaporado o infiltrado; o inyectado en pozos profundos.
La fracturación hidráulica para gas natural y petróleo y sus aguas residuales ha aumentado drásticamente en los últimos años. Y eso podría abrumar la infraestructura local y sobrecargar muchas partes del ciclo del agua posterior al fracking, incluido el almacenamiento, tratamiento, reutilizar, transporte o eliminación de las aguas residuales, según el USGS.
Para el estudio de Rutgers-USGS, Se recolectaron muestras de agua y sedimentos de los afluentes de Wolf Creek en West Virginia en junio de 2014, incluido un afluente sin nombre que atraviesa una instalación de control de inyección subterránea.
La instalación incluye un pozo de eliminación, que inyecta aguas residuales a 2, 600 pies debajo de la superficie, tanques de almacenamiento de salmuera, un camino de acceso y dos estanques revestidos (ahora cerrados) que se usaban para almacenar temporalmente las aguas residuales para permitir que las partículas se asentaran antes de la inyección.
Se enviaron muestras de agua a Rutgers, donde fueron analizados. Las muestras de sedimentos se analizaron en las instalaciones centrales de Waksman Genomics en Rutgers. El estudio generó un rico conjunto de datos a partir de la secuenciación metagenómica, que identifica los genes en comunidades microbianas enteras, Señaló Fahrenfeld.
"Los resultados mostraron cambios en la comunidad microbiana y resistencia a los antibióticos, pero este sitio no parece ser un nuevo foco de resistencia a los antibióticos, ", dijo. El uso de biocidas en algunos fluidos de fracturación planteó la cuestión de si este tipo de aguas residuales podría servir como un entorno favorable para aumentar la resistencia a los antimicrobianos. La resistencia a los antimicrobianos detectada en estos sedimentos no se elevó a los niveles encontrados en las aguas residuales municipales - una importante fuente ambiental de resistencia a los antimicrobianos junto con los sitios agrícolas.
Los antibióticos y medicamentos similares se han utilizado tan ampliamente y durante tanto tiempo que los microbios que los antibióticos están diseñados para matar se han adaptado a ellos. hacer que las drogas sean menos efectivas, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. Al menos 2 millones de personas se infectan con bacterias resistentes a los antibióticos cada año en los EE. UU., con al menos 23, 000 de ellos muriendo a causa de las infecciones.
"Tenemos este conjunto de datos realmente bueno con todos los genes y todos los microbios que estaban en el sitio, ", Dijo Fahrenfeld." Esperamos aplicar algunas de estas técnicas a otros sistemas ambientales ".