L’épandage d’eaux usées, ou de saumure, provenant de puits de pétrole et de gaz conventionnels sur des routes non pavées est une pratique de longue date pour supprimer la poussière, qui peut devenir un danger pour la respiration et la visibilité pendant les mois les plus chauds. Commune dans plusieurs autres États, la pratique a été interrompue en Pennsylvanie en 2018 et est en cours d’évaluation par le Département de la protection de l’environnement de Pennsylvanie (DEP). Le DEP a commandé une étude aux chercheurs de Penn State, qui ont constaté que la saumure est à peu près aussi efficace que l’eau de pluie pour contrôler la poussière, mais pire pour l’environnement.
La DEP a finalisé le rapport aujourd’hui (26 mai).
L’utilisation des eaux usées pétrolières et gazières des puits conventionnels pour contrôler la poussière était considérée comme une utilisation bénéfique des déchets résiduels sur les 25 000 miles de routes en terre et en gravier de l’État, car on pensait qu’elles avaient une composition chimique et un comportement similaires aux produits commerciaux de suppression de la poussière. UN étude précédente de 2021, également menée par des chercheurs de Penn State, a indiqué le contraire. Cette nouvelle étude, en partie financée par la DEP, a renforcé ces conclusions, tout en constatant que les eaux de ruissellement des routes traitées par n’importe quelle méthode de dépoussiérage contenaient des contaminants susceptibles de polluer les sources d’eau avoisinantes.
Ensemble, l’inefficacité et la pollution potentielle de l’épandage des eaux usées font de cette pratique une alternative inappropriée pour la suppression de la poussière sur les routes de Pennsylvanie, a rapporté l’équipe au Bureau de gestion du pétrole et du gaz du DEP.
« Je tiens à remercier les chercheurs de Penn State pour la rédaction de ce rapport et pour les informations importantes qu’il contient », a déclaré Patrick McDonnell, secrétaire du DEP. « Nous évaluerons ces données pour les utiliser dans la prise de décision concernant l’épandage de saumure sur les routes de Pennsylvanie. »
« Nous savons que la poussière de la route présente à la fois un danger pour la sécurité des personnes qui la traversent et un danger pour la santé des personnes qui la respirent, donc des dépoussiérants sont absolument nécessaires », a déclaré le co-auteur principal Bill Burgos, professeur de génie environnemental. « Bien que nous devions être prêts à accepter les compromis entre les avantages de la suppression de la poussière et les inconvénients des impacts environnementaux, cette recherche a révélé que les eaux usées pétrolières et gazières ne présentent que des inconvénients. »
Le rapport résume les résultats de deux études en laboratoire comparant des échantillons d’eaux usées pétrolières et gazières provenant de puits conventionnels à l’abat-poussière de chlorure de calcium disponible dans le commerce et à l’alternative organique de l’huile de soja.
Dans une série d’expériences en laboratoire conçues pour étudier l’impact du ruissellement des pluies après la suppression de la poussière, les chercheurs ont découvert que chaque abat-poussière testé lixiviait les contaminants proportionnellement à sa composition chimique. Le ruissellement des plates-formes traitées avec du chlorure de calcium, un inhibiteur commercial, contenait les concentrations les plus élevées de chlorures et d’autres contaminants potentiels liés à la salinisation des ressources en eau douce. Le ruissellement des plates-formes traitées avec des eaux usées de pétrole et de gaz contenait également des chlorures, ainsi que de fortes concentrations de sodium et même de radium, un cancérigène connu qui est souvent attiré à la surface par les eaux usées lorsque le pétrole et le gaz sont extraits de la Terre.
Dans le rapport, les chercheurs recommandent à la DEP d’analyser la composition de la saumure avant utilisation et de mettre en place des limites sur les différents contaminants.
« Après l’application d’un abat-poussière sur une route, les premières précipitations commencent à la laver de la surface », a déclaré le co-auteur principal Nathaniel Warner, professeur adjoint d’ingénierie environnementale. « La recherche a révélé que le ruissellement contient de fortes concentrations de tout ce qui est mis sur la route et pourrait causer des problèmes dans l’eau à proximité – le sodium, les chlorures et en particulier le radium sont tous très préoccupants. »
Dans des expériences testant la génération de poussière, menées avec des « palettes » compactées de matériau routier en gravier soumis à un analogue de laboratoire de l’abrasion de la circulation, le chlorure de calcium et l’huile de soja se sont révélés très efficaces pour supprimer la poussière. Les eaux usées pétrolières et gazières n’ont « pratiquement pas obtenu de meilleurs résultats que l’eau de pluie », probablement en raison de leur forte concentration en sodium, selon Warner.
Il a ajouté que la quantité de sodium par rapport au calcium et au magnésium, appelée taux d’absorption du sodium ou SAR, peut être utilisée pour aider à évaluer l’efficacité de la suppression de la poussière. Le sodium, le calcium et le magnésium sont tous chargés positivement, mais le calcium et le magnésium ont une charge plus élevée et adhèrent plus facilement aux particules de poussière chargées négativement. Les chercheurs ont développé la métrique SAR dans leur étude de 2021.
En plus de réduire l’efficacité, le sodium dans les eaux usées peut également déstabiliser la route, entraînant plus de poussière, ainsi qu’une augmentation des coûts d’entretien à long terme, selon Eric Chase, assistant de recherche au Penn State’s Center for Dirt and Gravel Road Studies and co -auteur du rapport.
« Il y a pas mal de littérature là-bas qui montre que le sodium va en fait provoquer l’effondrement de votre route », a déclaré Chase.
Selon Burgos, avant l’arrêt de la pratique en Pennsylvanie en 2018, les cantons se tournaient souvent vers les eaux usées pétrolières et gazières des puits conventionnels pour la suppression de la poussière, car il s’agissait d’une alternative rentable aux produits commerciaux.