Synthetic Chemicals as Potential Tracers of Impacts of Fracturing Fluids on Groundwater
Notice bibliographique
Résumé
Application of hydraulic fracturing to produce “unconventional” oil and gas from shale formations and other low-permeability geological units has raised concerns about the potential environmental impacts, including potential adverse effects of fracturing fluids (FF) on groundwater. In this study, laboratory batch test experiments and new analytical methods were developed to analyze FF chemicals as potential indicators (tracers) to detect impacts of fracturing fluids on groundwater. The tests, conducted over 101–196 days, included FF with synthetic chemicals (~40,000–4,000,000 µg/L), placed in batches with groundwater and sediment at 5° and 25 °C, along with sterile controls. Using the new methods, measurable concentrations of the FF chemicals were many orders in magnitude lower (~3000 to 3,000,000 X) compared to their concentrations in synthetic fracturing fluids, indicating that these chemicals are excellent candidates as indicators of FF contamination in groundwater, if they are relatively persistent, and not prone to extensive loss by sorption during migration in the subsurface. Variable sorption and degradation of the chemicals was observed in both batch and column tests. Sorption was negligible (sorption coefficient, Kd~0.0) for some synthetic chemicals (polyethylene glycol, ethanolamines, isopropanol, and ethyl hexanol) in some tests. At the other extreme, strong sorption was observed for some of the higher molecular weight cocamido propyl betaine (max Kd = 1.17) and polyethylene glycol (max Kd = 1.12) components, and triethanolamine (max Kd = 0.47) in other tests. Apparent loss by degradation was observed for each chemical in some tests, but negligible in others. The shortest apparent half-lives were for isopropanol and ethyl hexanol at 25 °C (t½ < 11 days), and the most persistent synthetic chemicals were polyethylene glycols (t½ ≥ 182 d) and the ethanolamines (t½ ≥ 212 d). Of the potentially diagnostic FF chemicals investigated, the relatively hydrophilic and persistent lower molecular weight polyethylene glycols are some of the most promising as potential indicators of contamination of groundwater by FF.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».