vwin德赢appaiFracTracker联盟，2021年宾夕法尼亚州的废物处理井-两个数据集的故事
概述
获得可靠的数据对于我们了解危险的水力压裂废物处理至关重要，反过来，我们保护公众健康的能力也至关重要。但当涉及到宾夕法尼亚州的石油和天然气废液处理井时，尽管有两个独立的机构进行监测，我们得到的是一个不完整和不准确的描述。
如果我们要模仿查尔斯·狄更斯经典这篇文章可能会这样开头:“它是最好的数据集，也是最差的数据集。”不幸的是，当涉及到描述宾夕法尼亚州石油和天然气液体废物处理井的可用数据时，即使是这样也太慷慨了。为了充分了解这些井的遗留问题和现状，有必要询问两个监督它们的机构，美国环境保护署(EPA)和宾夕法尼亚州环境保护部(DEP)。
考虑到与其他油气生产州相比，这些井的库存相对较小，这两个数据集的问题是巨大的。然而，在讨论这些问题之前，有必要回顾一下这些井的性质，为什么会有两个监管机构参与，以及为什么相对而言，宾夕法尼亚州的监管机构如此之少。
处置井类别
为了促进我们对地球的工业开发，人类发现将各种各样的东西注入地球是有用的。在美国，这最终属于环保署地下注入管制的管辖范围(芝加哥)程序，注入点称为注入井。注水井共分为六类，其中与油气作业有关的注水井属于第二类。
II级注水井分为三类，包括废物处理井、提高采收率井和油气储存井。还有一个臭名昭著的豁免叫做"哈利伯顿漏洞该法案允许石油和天然气公司在没有任何联邦监督的情况下，向油气井注入数百万加仑的水力压裂液，以刺激产量。
当大多数人在油气环境中提到“注入井”时，他们通常指的是废物处理井，这就是我们这里的重点。这种井类型也被称为II-D级(处理)井和盐水处理井(SWD)。大多数州的监管机构都使用后一个术语，所以我们在这里使用这个缩写，尽管考虑到这种有毒和放射性流体“盐水”肯定是行业中最严重的过分的委婉语。
处理危险液体
在社署注水井弃置的液体废物主要有两类。像往常一样，这些废物类型有许多不同的名称，让每个人都保持警惕，但为了简单起见，将它们称为“返排”和“盐水”，这两者都是难以处理的问题材料。此外，工业规模的流体注入本身也存在问题。
如前所述，当作业者将有毒的水、沙子和化学物质注入井中以刺激油气生产时，这种混合物被称为水力压裂液或压裂液。有些化学物质确实如此秘密甚至连油井的操作人员都不知道混合物中包括什么，更不用说发生事故时附近的居民或急救人员了。
有10%到100%的这种液体会回到地面，然后被称为返排液，变成了一条废物流。根据该行业自我报告注册中心的数据，在宾夕法尼亚州，近年来注入生产井的压裂液平均量超过了1000万加仑FracFocus．在全州范围内钻探了超过12000口这样的井，处理这种废物流成为一个巨大的问题。
除了返排液，钻井和压裂过程中还会遇到一些古老的流体，这些流体也会返回地面。这些溶液通常被称为盐水，因为它们的含盐量极高，尽管这不是你想要涂在感恩节火鸡上的液体。总盐浓度可达每升343克，大约是盐浓度的十倍海水．这些卤水包括但不限于我们常用来调味的氯化钠，还包括其他成分，包括高浓度的溴化物和镭。
当宾夕法尼亚州以我们的公共卫生为试验，授权在市政工厂处理这些压裂盐水，以处理下水道污泥时，钻井废物流中的溴化物出现了问题，因为它们与消毒剂相互作用，产生一种致癌的化学物质，即三卤甲烷。这结束了实践2011年，这些地方的表面被“处理”成溪流，并导致许多水务部门将氯改为氯胺消毒过程。这反过来可能会加剧铅暴露该地区存在的问题是，用氯胺消毒过的水经常会侵蚀覆盖在该地区老房子铅管和焊料上的钙垢沉积物。
图1．镭-226衰变链。来源:国家标准和技术研究所
马塞勒斯和尤蒂卡的废水也非常高放射性镭的同位素Ra-226，其半衰期为1600年。在这段时间之后，现在的镭有一半会释放出一个阿尔法粒子引起突变例如，通过被污染的饮用水进入体内时，DNA链中存在的病毒。在危险的阿尔法粒子排出后，结果变成氡气，这估计是造成的每年有2万人死于肺癌在美国。衰变链的下游是钋210，它被臭名昭著地用于暗杀2006年，俄罗斯间谍亚历山大·利特维年科在伦敦被捕。
这些都不应该被注入到人们住宅下面、饮用水供应附近、溪流或任何我们在未来几千年不愿意牺牲的地方。
图2。每年加州和俄克拉荷马州的地震。来源:美国地质调查局
除了产出水和盐水的水化学问题之外，将这些液体注入地下的行为在经常或大量注入废物的地区引发了大量地震。这种人为现象被称为诱发地震．最著名的例子是以前稳定的俄克拉荷马州，在该地区钻探热潮期间，该地区多年来发生的3.0级以上地震比加利福尼亚州还要多。其中最大的一次是5.8级波尼地震在2016年。
图3。PA地震和潜在原因:2000年1月- 2021年2月，2.0级或以上。该州东部的大多数地震都与第四纪断层有关。在西部地区，原因就不那么直接了，包括拉链压裂、矿山爆破或塌陷，以及比第四纪断层更古老、更深的断层，其中许多断层尚未被绘制出来。随着社署钻井使用量的增加，地震活动也可能增加。
人为地震并不局限于俄克拉荷马州。例如，美国在一年内发生了大约130次地震事件俄亥俄州的扬斯敦受社署活动影响的面积，包括在2011年最后一天量度为4.0的面积。多年来，监管机构对诱发地震的反应似乎一直在走下坡路，从“那不可能发生”到“这里不可能发生”，再到“它们都是小地震”，再到“我们可以减轻影响”，尽管所有证据都与此相反。
两个监管机构
那么谁来负责这件事呢垃圾站火？如上所述，这最终是在EPA的地下注入控制计划的保护伞下。然而，他们有一个复杂的安排，不同的州定义谁拥有主要执行机关对于这种类型的井。
在宾夕法尼亚州，这种井在获得DEP的第二个许可证之前必须获得EPA的许可。在2017年阿勒格尼县Plum区举行的听证会上，愤怒的居民被告知，在宾夕法尼亚州，EPA在考虑许可证时只能考虑该井是否违反1972年的《清洁水法》。这口井离我很近，但对我来说并不重要，最终它的两份许可证都签发了，预计将开始作业下个月如果沃尔夫州长不指示环保局重新考虑他们的许可。
推翻这样的许可是有先例的。2020年3月，DEP吊销了社署一口井的许可证格兰特乡他突然尊重了一项地方自治宪章，而该机构此前曾就此起诉过该县。
没有特许权使用费或影响费的前景，没有社区想要这些井，监管机构知道它们只是问题。然而，现实情况是，监管机构监管的这个行业产生了大量有毒废物——超过6180万桶根据自我报告的数据，2020年在宾夕法尼亚州的非常规井中开采了近26亿加仑的石油，略高于美国石油公司的容量海狸坝润水库在坎布里亚县，一个382英亩的湖泊，平均深度20英尺。
不合适的地理位置
在全国范围内，注水井相当普遍，有超过740000年EPA 2018年库存中的此类井和II类(O&G)井约占这一数字的四分之一。在这些二级注水井中，大约20%，在全国范围内，社署约有37,000口井。这一数字预计还会上升，因为2018年发放的8600份许可证中有四分之三以上是用于石油和天然气用途的。
然而，与其他州相比，宾夕法尼亚州的这种情况相当少。造成这种情况的主要原因是它的地质状况，在很大程度上被认为不适合这种类型的活动。例如，2009年行业分析状态:
"处置返排和产出水是阿巴拉契亚山脉不断发展的过程。作为返排水产生的水量可能需要一些处理方案，包括市政或工业水处理设施(主要在宾夕法尼亚州)、II级注水井(swd)，以及后续压裂作业的现场回收。在大多数页岩气区块，地下注入一直是首选。在Marcellus区块，这种选择预计会受到限制，因为适合注入的区域很少。”
我在与一位美国环保署官员的电话交谈中讨论了这个话题，他在很大程度上证实了这一观点，但他更喜欢用“地质情况复杂”这个词，而不是“不适合”这个词。当UIC项目从1974年建立时安全饮用水法在美国，只有7口这样的井在运行，而根据美国环保署的数据，在英联邦，社会福利署仍有11口井在运行，但还有更多的井在建设中。然而，有人提醒我，地质状况并不是唯一的原因。邻近的俄亥俄州几百口这样的井其中许多州都集中在宾夕法尼亚州边境附近。这两个国家有不同的首要地位和许可安排，这也是一个因素。
我还没有看到有资料提到为什么宾夕法尼亚的地质条件如此不合适——或者复杂，如果我们慷慨的话。然而，有许多普遍存在的问题可能是一个因素，包括由岩溶和遗留煤矿以及可能困住气体和流体的地层，这些地层被高达760000年大多是不插电的油气井及以上一百万年饮用水井。
即使这些液体已经被泵入地下深处，它们也不一定是眼不见心不烦。例如，俄亥俄州诺布尔县的一口废弃井突然开工了喷吐气田盐水就在几周前，导致附近一条小溪的鱼死亡。该事件被认为与社署附近的井有关，尽管最近的井距离有毒间歇泉有几英里远。注入到地表以下的废液将利用破碎或多孔岩石的任何通道，以减轻注入过程中产生的压力。这些液体并不关心目标是一个旧气井，矿井空洞，还是饮用水含水层。
当然，我们也可以反过来问这个问题，问为什么在其他地区也适合注入油气流体，那么综合起来的证据会让我们得出“什么都不适合”的答案。什么都没有，除了钻井和水力压裂会产生数十亿加仑的废液，而且这些废液必须有去处。
FracTracker的地图显示了喀斯特地貌、煤矿和附近河流的邻近位置，这些地方被国家指定为高质量或特殊价值。
尽管EPA在批准和管理宾夕法尼亚州的社会福利署井方面发挥着重要作用，但他们没有在其网站上公布与这些井相关的数据。FracTracker开始听到谣言，说全州有大量新的社会福利署许可证没有计入DEP的数据。事实证明，其中许多是其他石油和天然气废水处理设施，公众对这些设施的困惑是完全可以理解的，因为这些设施缺乏适当的公告程序．这些设施本身就值得关注——宾夕法尼亚的居民也应该关注看这里看看这49个设施中是否有一个在他们的社区-但这些不是处理井。
为了理清头绪，我根据《信息自由法》(Freedom of Information Act)向环保署提交了一份他们在宾夕法尼亚州的二级注水井的电子表格。这显然是一项繁重的任务，需要为他们工作十多个小时。当我提到我最感兴趣的是处理井时，这大大加快了进程。
最终,我收到了我所要求的部分数据字段。
| 要求 | 收到了 |
| 好名字 | 是的 |
| 油井API编号 | 是的 |
| 第II类(处置、回收、贮存) | 没有 |
| 收到申请日期 | 没有 |
| 申请状态(例如，待处理，完成) | 是的 |
| 申请结果(如批准、拒绝) | 没有 |
| 申请结果日期(环保署作出决定的日期) | 没有 |
| 井的状态(例如，活跃、堵塞) | 是的 |
| 县名 | 是的 |
| 市政当局的名字 | 没有 |
| 良好的纬度 | 是的 |
| 好经度 | 是的 |
表1- FracTracker向EPA提交的《信息自由法》要求和收到的字段摘要。
我开始比较EPA的数据集和DEP的SWD井数据集，这是它的一部分常规井库存．每个来源有23条记录。我们有了一个良好的开端，但随着两个数据集之间的差异继续扩大，这个数据胜利的范围被证明是有限的。两个数据集不一致的地方如下:
| 县 | 管理API | 井名 | EPA API匹配 | EPA名称匹配 | 笔记 |
| 阿勒格尼 | 003 - 21223 | 塞达特3 | Y | Y | |
| 阿姆斯特朗 | 005 - 21675 | 哈利·丹多 | Y | Y | |
| 海狸 | 007 - 20027 | 哥伦比亚天然气公司cgpa5 | Y | Y | |
| 贝德福德 | 009 - 20039 | Kenneth a diehl d1 | N | N | 不在EPA名单上 |
| 威尔士 | 021 - 20018 | 人民天然气co 4627x | N | N | 不在环保署名单上 |
| 明显差异 | 033 - 27255 | 弗兰克和苏珊·泽尔曼 | N | Y | DEP / EPA API号不匹配 |
| 033 - 27257 | POVLIK 1 | N | Y | 没有EPA API号。 | |
| 033 - 00053 | Irvin a -19 fmly fee a 19 | Y | Y | ||
| 033 - 22059 | 斯宾塞置地公司 | Y | Y | ||
| 麋鹿 | 047 - 23835 | 费用塞内卡资源保证3771 38268 | Y | Y | |
| 047 - 23885 | 费用塞内卡资源保证3771 38282 | N | Y | DEP / EPA API号不匹配 | |
| 伊利 | 049 - 24388 | 诺伯叉叉2 | Y | Y | |
| 049 - 20109 | Hammermill PLT 1 | N | N | 不在EPA名单上 | |
| 049 - 00013 | 锤磨机3 | N | N | 不在EPA名单上 | |
| 049 - 00012 | 锤磨机1 | N | N | 不在EPA名单上 | |
| 格林 | N | N | 不在DEP名单上。EPA许可PAS2D210BGRE -没有API匹配 | ||
| 印第安纳州 | 063 - 31807 | Marjorie c yanity 1025 | Y | Y | |
| 063 - 20246 | T h yuckenberg 1 | Y | Y | ||
| 萨默塞特 | 111 - 20059 | W尚克斯维尔盐水滴1 | Y | N | |
| 111 - 20006 | 莫里斯·克里奇菲尔德1 | Y | N | ||
| 波特 | 105 - 20473 | 海因里克rw-55 | CA | Y | 类别异常-不在DEP SWD列表中-确实显示为堵塞的OG井(与EPA状态说明一致) |
| Venango | 121 - 44484 | 拉特肖9 | Y | Y | |
| 沃伦 | 123 - 39874 | bitting 4 | N | Y | API不匹配(但匹配Bittinger #1) Lat/Long匹配站点名称 |
| 123 - 33914 | 约瑟夫·比廷格 | N | Y | API不匹配(但匹配Bittinger #4) Lat匹配站点名称，Long略差 | |
| 123 - 33944 | 约瑟夫·比廷格2 | Y | Y | ||
| 123 - 33945 | 约瑟夫·比廷格 | CA | Y | 类别异常-不在DEP社署名单上-显示为“注射” | |
| 123 - 34843 | 史密斯/ ras单元1 | CA | Y | 类别异常-不在DEP社署名单上-显示为“观察” | |
| 123 - 22665 | Leroy stoddard & frank coffa 1好 | N | N | 不在所有井的DEP名单上。确实出现在eFACTS上。没有位置数据 |
表2- PA地区社署井的EPA和DEP数据存在差异。
总的来说，在28口井中，有17口井(61%)的数据至少有一次不一致，这就导致了井名格式的显著不同。DEP列表包含五个记录,没有在EPA数据集,四个记录良好的API数量不匹配,三个实例,DEP类型不同于EPA的清单,匹配的两个井API数字但不同名字,两个井失踪API EPA列表,和一个这是EPA名单上,我无法找到任何大的库存。由于缺乏位置数据，最后两口井无法进行测绘。
并不总是能够知道哪个数据集是错误的，但EPA列表中有几个明显的遗漏，还有一个API编号和井名在错误的列中。近年来，DEP数据的质量有所提高，似乎有一些数据控制措施来避免这些基本错误。因此，我怀疑大部分问题都源于EPA数据集，我已经使用DEP坐标来绘制这些井。
宾夕法尼亚州的废物处理井
这张地图包含了许多层，探索了宾夕法尼亚州II-D级盐水处理(SWD)注水井的现状。查看左上角的地图“详细信息”选项卡，了解更多信息并访问数据，或单击地图探索该数据的动态版本。
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拿走
在20世纪70年代初，人们认识到工业向地下注入石油和天然气废物可能会对人类健康和环境造成风险，因此制定了几项主要的保护法律，包括《环境保护法》清洁水法1972年，安全饮用水法1974年和1971年的宾夕法尼亚环境权利修正案．几十年后，当涉及到石油和天然气废液处理井时，宾夕法尼亚州环境保护部和美国环境保护署似乎并没有认真对待他们的监管责任。根据美国环保署的数据，虽然该州的这种类型的油井确实比其他州少，但目前有五口正在建设中。其中许多项目，如阿勒格尼县的Sedat 3A井，都是在遭到社区强烈反对后才完成的居民的担忧两家机构都没有回应。
在不久的将来，毫无疑问会有更多这样的处置井被提出。如果居民居住的地方恰好有这样的条例，那么他们会很好地说服他们的市政当局更新他们对这类井的条例。应指示律师定期清理宾夕法尼亚州的公告并与环保署联系，尽可能早地通知拟议的选址，以便有时间在评论期内作出回应。
此外，数据集的马虎性给这些井的共同调节带来了各种各样的问题。在发生事故的情况下，甚至不清楚这两个机构是否掌握了现场定位的信息。同时，站点名称、API编号和状态之间61%的错误率并不能让人相信机构正在密切关注这些设施，至少可以这么说。
最重要的是，我们都必须意识到，假设有人会告诉我们这类设施的建议是不安全的。监管机构已经通过行动向我们表明，他们考虑的更多的是需要处理的数十亿加仑废物，而不是每个有毒垃圾场附近数十个甚至数百个邻居的福祉。
参考资料和在哪里了解更多
可以找到支持本文的数据，以及图3中的静态映射在这里．
FracTracker宾夕法尼亚州文章、地图和图像://www.mixlay.com/map/us/pennsylvania/
