作者布兰迪·杰斐逊，华盛顿大学圣路易斯分校
路易斯（号外乐团成员） 金·帕克实验室的研究已经确定卤素自由基的存在是形成卤化有机化合物的关键，这对人类健康和环境有害
信用:Shutterstock 水力压裂，也称为“水力压裂”，依靠水、沙子和其他化学物质为工程师清除页岩——地下多孔岩石——中的石油或天然气扫清道路
工程师们知道他们泵入地下的是什么，但他们不明白为什么他们在回流中发现了某些高度危险的化合物——水、盐和其他化学物质的混合物，在通过页岩泵入后流回地表
现在，来自金泊利·帕克实验室的研究，他是圣路易斯华盛顿大学麦克艾维工程学院能源、环境和化学工程系的助理教授
路易斯的研究表明，卤素自由基在地下的存在是形成这些卤化有机化合物的关键，这些化合物对人类健康和环境有害
这项研究发表于2009年1月
15，2021，发表在《环境科学与技术》杂志上
“很长一段时间，我们并不真正知道它们来自哪里，”帕克说
“我们知道，他们不是故意被放入系统的
很明显，它们是在地下产生的
" 除了知道它们来自哪里之外，研究人员有很好的理由怀疑卤素自由基——带有不成对电子的分子——正在推动这些化合物的产生
不成对的自由基电子使它们与包括有机化合物在内的其他化学物质反应极其激烈
陈默山，博士
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帕克实验室的学生解决了这个问题，因为他怀疑水力压裂是卤素自由基形成的沃土
他说，他怀疑卤素自由基起作用的一个原因与“破胶剂”有关——破胶剂是一种降低压裂液粘度的添加剂，这样一旦页岩被压裂，它就更容易回流
它含有过硫酸盐，在水力压裂的极端条件下，会产生硫酸根
陈也知道压裂液含有高浓度的卤化物，包括氯化物和溴化物
事实上，压裂液中的卤化物浓度比海水等其他微咸水中的高得多
陈怀疑卤化物和硫酸根反应形成卤素自由基
先前对海水和其他卤水的研究表明，卤代自由基可以与有机化合物相互作用，生成卤代有机化合物
那么，似乎所有形成这些有毒化合物的条件都存在于压裂过程中
陈考虑了一些关于这个课题的早期研究，然后设计了一个实验，并前往实验室
通过实验室规模的实验，他能够制造出类似于回流中发现的卤化有机化合物
但是为了确定卤素自由基和有机化合物之间的相互作用对于形成卤化有机化合物确实是必要的，他使用了“自由基猝灭剂”，一种阻止自由基与化合物反应的化学物质
实验一再表明，如果自由基不能与有机化合物相互作用，就不会有卤化有机化合物
帕克的实验室已经在研究这个难题的下一部分——如果有什么值得采取的行动，应该告诉我们如何减少这些有害化合物的产生
陈目前正在研究这些卤化有机化合物的自然形成
“如果事实证明，他们的许多生产是自然发生的，而我们对此无能为力，那么改变压裂程序以获得少量回报可能不是一个好主意”
“但如果这是主要途径，”帕克说，“改变水力压裂中使用的化学物质可能值得考虑
"
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