Ιονικοί υγροί συνδιαλύτες:Ένας αποτελεσματικός τρόπος για την ανάλυση χημικών διαρροών σε λεκάνες σχιστολιθικής ενέργειας
Την τελευταία δεκαετία, οι επιστήμονες έχουν ψάξει σε λεκάνες σχιστολιθικής ενέργειας σε όλες τις Ηνωμένες Πολιτείες για να αναλύσουν και να κατανοήσουν καλύτερα τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της μη συμβατικής ανάπτυξης πετρελαίου και φυσικού αερίου (UD). Ο αυξανόμενος όγκος ερευνών δείχνει ότι το UD δεν αλλάζει το περιβάλλον με συστηματικό τρόπο, αλλά μάλλον σε επεισοδιακή βάση.
Ωστόσο, πολυάριθμες μελέτες έχουν χαρακτηρίσει την εμφάνιση μόλυνσης των υπόγειων και επιφανειακών υδάτων, έχουν παρατηρήσει περιπτώσεις ατμοσφαιρικής προσβολής και έχουν καταγράψει την εκδήλωση επικίνδυνων επιφανειακών διαρροών. Καθώς ο κλάδος συνεχίζει να εξελίσσεται προς τις κατευθύνσεις του καλύτερου μετριασμού του κινδύνου και της μεγαλύτερης περιβαλλοντικής διαχείρισης, το ίδιο ισχύει και για τα αναλυτικά εργαλεία που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον χαρακτηρισμό παρεκκλίνων γεγονότων μόλυνσης.
Πρόσφατα, η ομάδα μας ανέπτυξε μια νέα μέθοδο για τον χαρακτηρισμό των ενώσεων BTEX (βενζόλιο, τολουόλιο, αιθυλοβενζόλιο και ισομερή ξυλενίου) σε μεταβλητές συνθέσεις εδάφους χρησιμοποιώντας ιοντικά υγρά θερμοκρασίας δωματίου (RTILs) στην αέρια χρωματογραφία-φασματομετρία μάζας (HS-GCMS). Αυτό είναι σημαντικό δεδομένου ότι το BTEX είναι γενικά ένας ισχυρός δείκτης μόλυνσης από την εξόρυξη υδρογονανθράκων και η ακρίβεια της ανάλυσης BTEX εξαρτάται παραδοσιακά από τη σύνθεση του εδάφους. Δηλαδή, με την εφαρμογή των τυποποιημένων μεθόδων που καθορίζονται από την Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος (EPA), το επίπεδο ακρίβειας για τον ποσοτικό προσδιορισμό του BTEX θα ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με την αναλογία άμμου, αργίλου και αργίλου σε οποιοδήποτε δεδομένο δείγμα.
Ένας τέτοιος αναλυτικός περιορισμός είναι ιδιαίτερα προβληματικός όταν προσπαθείτε να αξιολογήσετε γρήγορα το εύρος ενός γεγονότος μόλυνσης του εδάφους σε ένα τοπίο υψηλής μεταβλητότητας, όπως συμβαίνει συχνά σε λεκάνες σχιστολιθικής ενέργειας. Αντίθετα, η χρήση του συνδιαλύτη RTIL κατά την εκχύλιση του headspace παρακάμπτει αυτό το ζήτημα και παρέχει στους αναλυτές τη δυνατότητα να αξιολογήσουν γρήγορα και να ποσοτικοποιήσουν την παρουσία του BTEX σε ένα ευρύ φάσμα εδαφικών συνθηκών.
Τελικά, αυτή η νέα μέθοδος για την ανάλυση εδάφους επιτρέπει τη χρήση μιας «καθολικής» καμπύλης βαθμονόμησης, καθώς τα RTILs βρέθηκαν να ομαλοποιούν την απόκριση για BTEX μεταξύ των ποικίλων συνθέσεων εδάφους που ερευνήθηκαν στη μελέτη. Αυτό εξοικονομεί χρόνο, καθώς τα δείγματα εδάφους δεν χρειάζεται πλέον να "ταιριάζουν με μήτρα" για τη βαθμονόμηση του οργάνου. Κατά την εφαρμογή αυτής της μεθόδου για την αξιολόγηση των εδαφών σε περιοχές που σχετίζονται με δραστηριότητα που σχετίζεται με την UD, ήταν ενδιαφέρον να βρεθούν μετρήσιμες ποσότητες BTEX σε ένα συγκεκριμένο δείγμα, το οποίο αποτελούταν από χώμα που ελήφθη σε παροπλισμένη λίμνη κατακράτησης νερού. Αυτό προκαλεί ανησυχία, καθώς αυτές οι ενώσεις απορροφώνται από το έδαφος, παρατείνοντας έτσι την πιθανή περιβαλλοντική και ανθρώπινη έκθεση.
Αυτή η μελέτη, «Προσδιορισμός χωρίς επίδραση μήτρας του BTEX σε μεταβλητές συνθέσεις εδάφους χρησιμοποιώντας ιοντικούς υγρούς συνδιαλύτες θερμοκρασίας δωματίου σε στατική φασματοσκοπία μάζας αερίου χρωματογραφίας άνω χώρου» δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Analytica Chimica Acta . Η εργασία πραγματοποιήθηκε από ερευνητές και συνεργάτες με τα Συνεργατικά Εργαστήρια για Περιβαλλοντική Ανάλυση και Αποκατάσταση στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Άρλινγκτον.
