托萊多大學(xué)的化學(xué)家發(fā)現(xiàn)，新的和未開發(fā)的廢水含有許多環(huán)境污染物，包括有機(jī)化學(xué)物質(zhì)和金屬元素，使用水力壓裂鉆探石油和天然氣的公司考慮回收和再利用在壓裂過程中從井中浮出的廢水。
    在托萊多大學(xué) (UToledo) 的 Nina McClelland 博士水化學(xué)和環(huán)境分析實(shí)驗(yàn)室，研究科學(xué)家與德克薩斯大學(xué)阿靈頓分校合作，成功地對提取的采出水樣品的化學(xué)成分進(jìn)行了廣泛的表征。
    它表明未經(jīng)處理的樣品中存在有毒和致癌污染物，從而對人類健康和野生動(dòng)物構(gòu)成威脅。
    通過專門的提取方法披露采出水的復(fù)雜成分，結(jié)果提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)，可以幫助監(jiān)管機(jī)構(gòu)微調(diào)與壓裂廢水安全處理和處置相關(guān)的擬議指南，以保護(hù)飲用水源。該研究發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》雜志上。

    托萊多大學(xué)綠色化學(xué)與工程學(xué)院化學(xué)與生物化學(xué)系分析化學(xué)助理教授Emanuela Gionfriddo博士表示，在采出水中發(fā)現(xiàn)這些化學(xué)物質(zhì)表明需要加強(qiáng)監(jiān)測和補(bǔ)救工作，因?yàn)槠渲性S多物質(zhì)被世界衛(wèi)生組織列為對人類健康有害的物質(zhì)。我們的綜合表征揭示了水力壓裂過程中發(fā)生的過程以及每個(gè)井場地質(zhì)構(gòu)造的性質(zhì)。
    通常，鉆井作業(yè)是通過將處理過的水注入地下，這些水由各種公開隱藏的添加劑組成，以幫助鉆井過程。注入的水與地下水混合，并進(jìn)一步作為廢物副產(chǎn)品重新浮出水面，其中包括來自鉆井現(xiàn)場的污染物和使用的添加劑。
    化學(xué)家利用 Gionfriddo 的研究小組在 2020 年開發(fā)的一種稱為薄膜固相微萃取的方法，從德克薩斯州 Eagle Ford 地層和二疊紀(jì)盆地的八個(gè)采出水樣品中提取有機(jī)可溶物。
    進(jìn)行的分析共發(fā)現(xiàn)了 266 種不同的溶解有機(jī)化合物，例如一種稱為阿特拉津的農(nóng)藥；1,4-二惡烷，一種刺激眼睛和呼吸道的有機(jī)化合物；吡啶，一種可能傷害肝臟的化學(xué)物質(zhì)；和與皮膚癌、肺癌、胃癌、膀胱癌和肝癌有關(guān)的多環(huán)芳烴 (PAH)。
    在 UToledo 于 2021 年開發(fā)的一種新聚合物的幫助下，該團(tuán)隊(duì)還驗(yàn)證了 29 種元素的存在，例如稀土元素、硒以及鈾、鉛、鉻和鎘等危險(xiǎn)金屬。
    此外，科學(xué)家們還指出，用于對采出水進(jìn)行廣泛分析的技術(shù)對于石油和天然氣生產(chǎn)商的正確再利用或處置至關(guān)重要。
    托萊多大學(xué)化學(xué)與生物化學(xué)系特聘教授兼系主任Jon Kirchhoff博士表示，與涉及高分辨率質(zhì)譜的更昂貴的工作流程相比，我們找到了一種在分析此類復(fù)雜樣品時(shí)使用更易于使用的儀器的方法。