Åtminstone, avloppsvatten från olje- och gasborrning bör behandlas i en avfallsbehandlingsanläggning innan det används på grusvägar för att undertrycka damm- eller avisvägar. I bästa fall, prisvärd, icke -toxiska dammdämpande medel bör utvecklas och användas, enligt ett tvärvetenskapligt team av forskare.

"Tretton stater i USA har regler som tillåter olje- och gasavloppsvatten att spridas på vägar för avisning eller dammdämpning, "rapporterar forskarna idag Miljövetenskap och teknik .

Teamet analyserade bestämmelser i hela USA för att avgöra var detta avloppsvatten kan användas för dammundertryckning och avisning. Medan 13 stater har regler som tillåter användning, andra stater kan tillåta att avloppsvatten sprids på vägar enligt deras landspridningsregler, vilket kan innebära ytterligare fyra tillstånd kan inkluderas bland dem som använder avloppsvattnet.

Avloppsvattnet i fråga kommer från konventionella olje- och gasbrunnar som vanligtvis borras vertikalt. Avloppsvattnet är inte vätskan som används i riktningsborrade och hydrauliskt uppbrutna brunnar, såsom Marcellus -brunnarna.

"Olje- och gasavloppsvatten är kända för att ha mycket salt, organiska och radioaktivitetskoncentrationer, "sade Travis L. Tasker, doktorand i miljöteknik, Penn State. "När vi fick veta att detta avloppsvatten sprids på vägar, vi ville utvärdera dess potential att orsaka biologisk toxicitet och ackumuleras i vägmaterial eller migrera till vattenresurser. "

Analys av olje- och gasavloppsvatten visar att det har en hög salthalt som innehåller natrium, kalcium, magnesium och strontium, vilket kan göra den idealisk för dammdämpning och avisning.

"Vi skulle vilja göra experiment för att testa hur effektiva avloppsvattnen är för att undertrycka damm i jämförelse med andra kommersiella produkter, "sa Nathaniel R. Warner, biträdande professor i miljöteknik, Penn State. "Om salterna i avloppsvatten är lika effektiva, då kan nya förordningar eller ytterligare behandling före spridning bidra till att minska koncentrationen av andra föroreningar som oroar sig för i avloppsvatten, men inte i kommersiella produkter. "

Dessa andra föroreningar av oro kan innefatta radium eller andra mikropollutanter som teamet hittade i avloppsvatten som sprids på Pennsylvania -vägar.

"Radium är känt för att orsaka cancer, så vi är oroliga om det sprids på vägar i höga koncentrationer, "sa William D. Burgos, professor i miljöteknik, Penn State.

Forskarna samlade avloppsvatten från townships i Pennsylvania som sprider avloppsvatten och gjorde simulerade laboratorieexperiment för att se var föroreningarna i avloppsvattnet hamnar. De fann att salterna tvättas bort i efterföljande regn, men att några av metallföroreningarna, såsom bly, finns kvar på vägytan och tvättas inte bort. En del av radium stannar kvar på vägen, men en del av det tvättar bort i regn händelser.

Medan organiska material, radium och tungmetaller kan alla vara ett problem i avloppsvattnet, ett annat problem med blandningen är högt salt. Konventionell avloppsrening kan ta bort några av föroreningarna, men det kan inte ta bort eller sänka saltkoncentrationen. Om olje- och gasavloppsvatten skulle användas som dammsugare eller avfasningsmedel, forskarna föreslår att åtminstone avloppsrening bör användas för att avlägsna organiska ämnen och radium i förväg.

Även om forskarna rekommenderar det alternativet, billigt material utvecklas för att ersätta olje- och gasavloppsvattnet på platser där det används, de förstår att många av dessa platser inte har råd med för närvarande tillgängliga alternativ. Kommuner kommer att ställas inför att antingen använda avloppsvattnet, eller inte avisar eller undertrycker damm.

Andra Penn State -forskare som arbetar med projektet inkluderade Paulina Piotrowski, doktorand i kemi; L. Castillo-Meza, doktorand i miljöteknik; A. Stallworth, doktorand i miljöteknik; J.P. Vanden Heuvel, professor i veterinärvetenskap; F. Dorman, docent i biokemi och molekylärbiologi; N.R. Warner, biträdande professor i anläggningsteknik; L.B. Fowler, universitetslektor, Internationella skolan, och K.B. Ganow, Penn State Law student.

Forskare från institutionen för biologiska vetenskaper, University of Alberta, Edmonton, Kanada inkluderade T.A. Blewett, P.L.M. Delompré och G.G. Goss var också en del av laget.

U.S. Geological Survey stödde denna forskning.