En studie av dricksvatten i Appalachian Ohio fann inga bevis för förorening av naturgas från olje- och gasborrningar nyligen.

Geologer vid University of Cincinnati undersökte dricksvatten i Carroll, Stark och Harrison län, en landsbygdsregion i nordöstra Ohio där många invånare är beroende av vatten från privata underjordiska brunnar.

Tidsseriestudien var den första i sitt slag i Ohio som undersökte metan i grundvatten i samband med naturgasborrning. Resultaten publicerades i tidskriften Miljöövervakning och miljöbedömning .

"Vissa människor hade förhöjda koncentrationer av metan i sitt grundvatten, men isotopsammansättningen visade att den inte kom från naturgas", sa Amy Townsend-Small, docent i geologi vid UC:s McMicken College of Arts and Sciences.

"Vad vi hittade är i de flesta fall att det förmodligen var från underjordiskt kol i området eller biologisk metan som produceras i grundvatten."

UC-forskare samlade in totalt 180 grundvattenprover i hemmen i de tre länen. Vissa av platserna provades flera gånger. Särskilt, forskare letade efter bevis på metan, den primära föreningen i naturgas. De studerade också förändringar i vattnets surhet eller pH, och förändringar i dess konduktivitet.

De fann ingen ökning av metankoncentration eller sammansättning i grundvattnet under de fyra åren av studien, trots förekomsten av nya skiffergasbrunnar som borrats i studieområdet. Likaså, de hittade inte högre metannivåer i närmare uppskattning av skifferborrning.

Forskare fann stor variation i metankoncentrationer i dricksvattnet, allt från 0,2 mikrogram per liter till 25,3 milligram per liter, som är stark nog att fatta eld i slutna utrymmen. Men forskare fann inget samband mellan metan som observerats i dricksvatten och de nya gasbrunnarna.

"Klart, ytterligare övervakning behövs för att avgöra om metankoncentrationer och källsignaler i denna region förändras när antalet olje- och gaskällor fortsätter att öka, ", avslutades studien.

Forskare identifierade vattnets kemiska sammansättning med hjälp av gaskromatografi, isotopförhållande masspektrometri, och radiokoldatering i ett UC geologilabb. Att förstå den kemiska sammansättningen hjälper till att identifiera källan till metan som finns i dricksvatten:från naturgasutvinning, organisk nedbrytning eller till och med från matsmältningssystemet hos närliggande kor.

Huvudförfattaren och UC-examen Claire Botner sa att studien begärde deltagande av husägare som var villiga att låta forskare testa sina brunnar.

Studieområdet har sett ett ökat intresse från naturgasbolag de senaste åren. Det ligger ovanför en geologisk egenskap som kallas Utica Shale-formationen, som är känt för att hysa olja och naturgas. När UC lanserade sin metanstudie 2012, Ohio hade utfärdat 115 borrtillstånd för regionen. När studien avslutades 2015, nästan 1, 600 tillstånd hade utfärdats, främst för Carroll County.

Hydraulisk sprickbildning är en process genom vilken trycksatt vatten, sand och kemikalier pumpas in i mer än en mil djupa naturgasbrunnar för att bryta isär skiffer för att frigöra fickor med olja och naturgas.

Forskare antog att metankoncentrationerna i dricksvattenbrunnarna som de tog prover skulle öka med tiden med tillväxten av naturgasborrningar i området. Detta är en korrelation som forskare observerade i Pennsylvanias Marcellus Shale-region.

Men det är inte vad UC:s vattentester avslöjade. Studien drog slutsatsen att metan som observerats i grundvattnet var "biogent, " eller naturligt förekommande och oberoende av naturgasborrning.

"Forskarna i studien i Pennsylvania trodde att föroreningsfrågan var ett misslyckande i brunnshöljena i frackingbrunnarna, " sa Townsend-Small.

"Förhoppningsvis, det händer inte ofta. Och det hände tydligen inte med brunnarna hos husägare som vi arbetade med för vår studie."

Townsend-Small har ägnat mycket av sin karriär åt att forska om grundvatten och metan. Hon och andra UC-geologer studerar påverkan från Great Miami River på grundvattnet i sydvästra Ohio vid UC:s C.V. Theis grundvattenobservatorium. Hon har också studerat atmosfäriskt metan i relation till algblomning i de stora sjöarna och metan i arktiska sjöar i Alaska.

"Vissa människor hade förhöjda koncentrationer av metan i sitt grundvatten, men isotopsammansättningen visade att den inte kom från naturgas. Det var från en annan källa, Townsend-Small sa. "Vad vi hittade är i de flesta fall att det förmodligen var från underjordiskt kol i området eller biologisk metan som producerats i grundvatten."

Medförfattare till studien var UC-professorn emeritus David Nash och UC:s biträdande professor i geologi Joshua Miller.

Botner sa att om forskare skulle replikera studien, hon kan rekommendera att utöka den till att inkludera andra kolväten som propan eller leta efter karbonatisotoper förknippade med naturgasborrning.

"Det är ett kontroversiellt ämne, ", sa Botner. "Men det är därför vetenskap är så värdefull. Kanske skulle en annan studie bekräfta våra fynd eller kanske de skulle hitta något annat. Oavsett, vi skulle välkomna fler vältester."

Carroll County Commissioner Robert Wirkner sa att resultaten var goda nyheter för invånarna. Som många av hans grannar, han får dricksvatten i sitt hus från en privat brunn på sin tomt.

Wirkner sade gasfirmor testar dricksvattnet av närliggande hem före och efter att de borrar en brunn för att observera några förändringar i vattenkvalité.

"Mitt vatten har testats flera gånger, " sa han. "Så vi är glada över att höra resultaten."

Townsend-Small sade att skydda brunnar från förorening är särskilt viktigt på landsbygden eftersom det finns få alternativ för rent dricksvatten. Att gräva en ny eller djupare brunn är dyrt och skulle inte nödvändigtvis lösa ett föroreningsproblem. Och det finns få möjligheter på landsbygden att ansluta till allmänna vattenledningar.

"Det skulle vara bra om husägare hade tillgång till kontinuerlig övervakning, " sa hon. "I städer, du är säker på att ditt dricksvatten är säkert. Vi betalar de allmänna vattenverken för att testa vattnet varje dag. Men om du har en privat brunn, du måste bara hoppas att det inte är förorenat på en daglig basis."