미국 프래킹 붐이 대기질에 어떤 영향을 미쳤습니까?

: By Gunnar W. Schade, 텍사스 A & M 대학교

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미국의 도시 대기 오염은 감소 1970 이후 지속적으로 가까이에 있습니다.

연방 규정, 특히 청정 공기 법 (Clean Air Act)이 닉슨 대통령에 의해 통과되어 유독성 대기 오염 물질 인 벤젠, 탄화수소 및 오존, 강산 화제는 주변 공기의 풍부함을 꾸준히 감소 시켰습니다.

그러나 10 년 전 미국의 대기 오염 물질에 대한 그림이 바뀌기 시작했습니다. 미국 여러 곳에서 벌어지고있는 "벼랑 붐"으로 인해 대기 중 탄화수소의 새로운 공급원이 생겨 독성이있는 벤젠과 오존의 영향을 받았다.

결과적으로, 최근 몇 년간, 석유 및 가스 우물의 파손으로 인해 배출량이 어느 정도인지를 결정하는 연구가 급증했습니다. 이는 업계에서 "비 관례적인"배출원이라고합니다. 많은 토론이 있지만 둘러싸인 메탄 배출, 온실 가스는 공기 독성에 덜주의를 기울였습니다.

상류 배출

Fracking은 상대와 지지자들 사이에 강한 감정을 불러 일으킬 수있는 용어입니다. 이것은 실제로 수력 파쇄를 포함한 기술 조합으로 드릴러가 한때 수익성이 없었던 암석에서 탄화수소를 끌어낼 수있게했습니다.

드릴은 우물에서 탄화수소의 흐름을 시작하기 위해 고압의 물, 모래 및 화학 물질로 셰일 암석의 층을 깨 웁니다. 수력 파쇄 과정 자체는 물 수요가 크다는 점 외에도 탄화수소 시추 작업의 전체 운영 단계에서 환경 적으로 가장 영향력이 적은 단계 일 수 있습니다. 논란의 여지는 있지만,보다 관련성이 높은 환경 영향으로는 폐수 처리 및 처리는 물론 석유 및 가스 저장 및 분배에서 나오는 증기의 방출이 있습니다.

탄화수소의 생산, 유통 및 사용은 누출을 직접적으로 (의도적으로 또는 우발적으로) 또는 연료의 불완전 연소 중에 항상 대기 중으로 배출합니다. 그러나 규정과 기술 혁신을 통해 이 근원을 감소시켰다. 지난 30 년 동안 극적으로 10의 요인으로

적외선 카메라로 찍은 비디오는 저장 탱크, 밸브 및 석유 및 가스 산업에서 사용되는 기타 장비에서 누출되는 가스를 보여줍니다.

{유튜브}https://youtu.be/N7tLcPQk3PA{/youtube}

그럼에도 불구하고 탄화수소가 생산되는 곳마다, 정제 또는 저장오염 물질이 일부 배출됩니다. 부서지기 쉬운 시대에, 전통적인 우물 위치에서의 대규모 작업은 수백 개의 웰 패드 풍경을 점 찍기. 각각의 물과 화학 약품 및 장비의 운송은 이러한 패드와 폐수의 제거를 요구하며 더 큰 시설과 마찬가지로 규제되지 않습니다.

그 결과, 비 통상적 인 생산은 셰일 지역의 트럭 교통량 및 관련 배출량을 증가 시켰을뿐만 아니라 탄화수소의 재생 된 원천. 밸브, 파이프, 분리기 및 압축기에서 누출되거나 탱크의 배기구를 통해 대기로 유입됩니다. 함께 질소 산화물 배기 가스는 주로 트럭, 압축기 및 시추 굴착 장치의 디젤 엔진에서 발생하며, 이러한 탄화수소는 상당한 양의 유해한, 지면 오존 낮에는.

측정 과제

2011에서 한 논문은 메탄 배출 기존의 석유 및 가스 탐사와 비교 된 비 전통적인 출처의 결과는 상당히 과소 평가되었습니다. 연구자들은 파쇄 작업으로 인한 탄화수소 배출량을 본격적으로 조사하기 시작했다. 2013 이후로 많은 양의 문헌이 개발되었는데, 그 중 많은 부분이 천연 가스의 주성분이자 강력한 온실 가스 인 메탄 배출에 초점을두고 있습니다.

10 31 과학자들은 위성 및 가스 및 가스 생산 분야에서보다 높은 메탄 배출량을 측정 할 수있는 다른 방법으로 눈을 돌 렸습니다. NASA, CC BY

EPA는 메탄 배출량을 추적합니다. 온실 가스 인벤토리수치는 1980 및 1990에서 개발 된 견적을 기반으로하며 업계에서 계산 및 자체보고를 통해 수집됩니다.

사실, 둘 다 위성 과 대기 측정 EPA 추정치가 실제 메탄 배출량을 최대 2 배까지 과소 평가할 수 있다고 제안했다. 그리고 이것이 메탄에 대해 사실이라면, 동시에 방출되는 탄화수소 가스도 마찬가지로 과소 평가 될 수 있습니다.

오존 형성

그러한 많은 경우 에서처럼 뉘앙스가 존재합니다.

NOAA에 의한 항공 측정 EPA 메탄 추정치는 주로 천연 가스 생산을하는 오래된 성숙한 셰일 지역에 적용될 수 있다고 제안했다. 그러나 North Dakota에있는 Bakken과 같이 천연 가스와 함께 대량의 오일을 생산하는 더 어린 셰일 지역에서는 그렇지 않습니다. Bakken만의 배출량은 재생 가능량의 약 절반을 책임질만큼 커질 수 있습니다. 대기 에탄의 증가 북반구에서 붐을 일으키기 시작한 이래로

마찬가지로, 우리 자신의 독수리 포드 셰일 텍사스 남부 중부 지방에서 탄화수소 배출량은 현재 추정치보다 높다고 제안했다. 이러한 탄화수소가 질소 산화물 존재하에 대기에서 산화되기 때문에 지역 오존 형성 가능성이 증가합니다. 오존 내셔널 대기 질 표준이 최근에 70 parts per billion으로 낮아짐에 따라 샌 안토니오의 오존 75 ppb의 오래된 문턱에 근접한 Eagle Ford의 다운 윈드 (downwind)에서 셰일 탄화수소 배출의 영향은 사소하지 않습니다.

샌 안토니오의 오존 문제는 독특한 것이 아니다. 에서 일부 지역오존 대기 질에 대한 수십 년의 진전이 지연되었다. 다른 사람들, 특히 유타에있는 유인 타 분지은 새로운 오존 문제 산업의 훼손으로 인해 나타났다.

벤젠

오존 경향에 대한 영향과는 별도로, 탄화수소 배출량의 증가는 공기 독성 사고가 미국에서 과거의 이야기 인 벤젠의 부활로 이어졌다. 널리 모니터링되는 오존과 달리 벤젠은 그렇지 않습니다. 그러나, 그것은 알려져 있기 때문에 발암 물질, 그것은 오랫동안 규제 당국의 레이더에 있었다.

1s 및 1970s의 도심 지역의 80 부분 이상으로 정기적으로 측정 벤젠 농도가 감소했습니다. 지난 5에서 10 년 동안 다른 대기 오염 물질과 비슷한 연간 20-30 퍼센트. 연간 평균 벤젠 수준은 벤젠을 정기적으로 모니터링하는 위치의 1.5 % 이상에서 90 (parts per billion) 미만이지만, 이러한 모니터링 스테이션은 셰일 지역 또는 그 근처에 있지 않습니다.

높은 수준의 벤젠 셰일 지역에서 텍사스의 바넷 셰일에있는 우물 근처은 파쇄 붐의 초기에 기록되었지만, 비교할 수있는 붐을 일으키기 전에 사실상 데이터가 거의없는, 지속적인 공기 모니터링 데이터는 거의 없습니다.

벤젠은 일반적으로 환경 적 품질에 관한 텍사스위원회 (TCEQ)가 우려하는 수준보다 낮은 수준에서 모니터링되지만 농촌 지역의 혈암 지역에서는 수준이 높아졌음이 분명해졌습니다.

우리 지문 분석 텍사스의 Karnes City에있는 Eagle Ford Shale의 중심에있는 최신 공기 모니터의 2015 데이터는 벤젠의 40 퍼센트가 이전에 지배적 인 배출원 인 배기 가스 배출과 여전히 관련이 있음을 나타냅니다. 대신, 60 퍼센트 이상은 가스 플레어 방출을 포함한 다양한 석유 및 가스 탐사 활동과 관련이 있습니다.

에서 연구 콜로라도 과 텍사스 셰일 지역의 벤젠 수준의 상승은 석유 및 가스 탐사에서 배출되는 다른 탄화수소 가스와 분명히 관련이 있음을 보여줍니다.

건강에 미치는 영향

오존은 한 지역에서 비교적 균일하게 분포하지만, 벤젠 및 기타 비 메탄 탄화수소는 공급원 옆의 공기 중에서 더 높은 농도로 존재할 것이다.. 따라서 대부분의 오존 관측소가 더 넓은 지역을 대표하는 반면 셰일 지역의 주요 배출원에서 멀리 떨어져있는 벤젠을 모니터링하는 것은 대표적인 그림을 제공하지 못한다.

셰일 지역에 거주하는 사람들의 위험은 우물과의 근접성이 높아짐. 진행중인 건강 연구는 부비동염, 편두통 및 피로뿐만 아니라, 입원 율 특정 출생 결함, 노출의 대리인으로서 지역의 우물 밀도 또는 집과 석유 및 가스 우물과의 거리가 명확하게 연관되어 있으므로보다 상세한 연구가 필요합니다.

결론적으로, 셰일 붐은 공기 독성 수준에 악영향을 미치는 대규모의 확산 탄화수소 배출의 새로운 원천을 만들었습니다. 그 영향은 미묘하지만 일반적으로 대기 오염 모니터링이없는 지역에서 발생하여 추세를 예측하기가 어려웠습니다.

대부분의 경우, 이러한 오염 물질은 상식적인 배출 감축 조치에 의해 감소 될 수 있으며 일부 회사 놓다 or 놓을 계획 장소에서 좋은 연습. 그럼에도 불구하고, 금이가는 산업의 지속적인 성장과 메탄 배출에 대한 규제를 제거한다. 높은 탄화수소 배출 및 관련 지역 오존 문제를 완화하지 않을 것입니다.