thumb|350px|Pozo de desechos en Dakota del Norte perforando la Formación Bakken.|alt=Pozo de desechos en Dakota del Norte perforando la Formación Bakken. La fracturación hidráulica tiene el potencial de causar emisiones de metano fugitivo, contaminación de aire, contaminación de agua, y contaminación acústica. La contaminación del agua y el aire son los mayores riesgos para la salud humana derivados de la fracturación hidráulica. Se están realizando investigaciones para determinar si la salud humana se ha visto afectada, y se requiere el cumplimiento de los procedimientos de regulación y seguridad para evitar impactos negativos.Public Health England. 25 June 2014 PHE-CRCE-009: Review of the potential public health impacts of exposures to chemical and radioactive pollutants as a result of shale gas extraction
Los fluidos de fracturamiento hidráulico incluyen agentes de apoyo y otras sustancias, que pueden incluir químicos tóxicos. En los Estados Unidos, dichos aditivos pueden ser tratados como secretos comerciales por las compañías que los usan. La falta de conocimiento sobre productos químicos específicos ha complicado los esfuerzos para desarrollar políticas de gestión de riesgos y estudiar los efectos en la salud. En otras jurisdicciones, como el Reino Unido, estos productos químicos deben hacerse públicos y sus aplicaciones deben ser no peligrosas.
El uso de agua por fracturamiento hidráulico puede ser un problema en áreas que experimentan escasez de agua. El agua superficial se puede contaminar a través de derrames y pozos de desechos construidos y mantenidos incorrectamente, en las jurisdicciones donde están permitidos. Por otra parte, el agua subterránea puede contaminarse si el líquido puede escapar durante el fracking. El agua producida, el agua que regresa a la superficie después del fracking, se administra mediante inyección subterránea, tratamiento de aguas residuales municipales y comerciales y reutilización en pozos futuros. Existe la posibilidad de que el metano se filtre en el agua subterránea y en el aire, aunque el escape de metano es un problema mayor en los pozos más antiguos que en los construidos bajo una legislación más reciente.
La fractura hidráulica causa una sismicidad inducida llamada eventos microsísmicos o micro terremotos. La magnitud de estos eventos es demasiado pequeña para ser detectada en la superficie, siendo generalmente de magnitud M-3 a M-1. Sin embargo, los pozos de eliminación de fluidos (que a menudo se utilizan en los EE. UU. Para eliminar desechos contaminados de varias industrias) han sido responsables de terremotos de hasta 5,6 M en Oklahoma y otros estados.
Los gobiernos de todo el mundo están desarrollando marcos regulatorios para evaluar y gestionar los riesgos ambientales y de salud asociados, trabajando bajo la presión de la industria, por un lado, y de los grupos contra el fracking, por el otro. En algunos países como Francia se ha favorecido un enfoque de precaución y se ha prohibido la fracturación hidráulica. Algunos países, como los Estados Unidos, han adoptado el enfoque de identificar riesgos antes de regular. El marco regulatorio del Reino Unido se basa en la conclusión de que los riesgos asociados con la fracturación hidráulica son manejables si se llevan a cabo bajo una regulación efectiva y si se implementan las mejores prácticas operacionales. Un estudio que evaluó los efectos en la salud de los productos químicos utilizados en la fractura encontró que el 73% de los productos tenía entre 6 y 14 efectos adversos para la salud, incluidos daños en la piel, los ojos y los órganos sensoriales; dificultad respiratoria incluyendo asma; enfermedad gastrointestinal y hepática; daños al sistema nervioso y al cerebro; cánceres y efectos reproductivos negativos.
Emisiones al aire Un informe para la Unión Europea sobre los riesgos potenciales se produjo en 2012. Los riesgos potenciales son "las emisiones de metano de los pozos, los gases de diésel y otros contaminantes peligrosos, los precursores de ozono u los olores de los equipos de fracturación hidráulica, como compresores, bombas y válvulas". También los gases y los fluidos de fracturación hidráulica disueltos en el agua de flujo de retorno plantean riesgos de emisiones al aire. Un estudio midió varios contaminantes del aire semanalmente durante un año alrededor del desarrollo de un pozo de gas recién fracturado y detectó hidrocarburos no metanos, cloruro de metileno (un disolvente tóxico) e hidrocarburos aromáticos policíclicos. Estos contaminantes han demostrado afectar los resultados fetales.
La relación entre el fracking y la calidad del aire puede influir en las enfermedades respiratorias agudas y crónicas, incluida la exacerbación del asma (inducida por partículas en el aire, el ozono y los gases de escape de los equipos utilizados para la perforación y el transporte) y la EPOC. Por ejemplo, las comunidades que cubren el esquisto de Marcellus tienen frecuencias más altas de asma. Los niños, los adultos jóvenes activos que pasan tiempo al aire libre y los ancianos son particularmente vulnerables. OSHA también ha expresado su preocupación por los efectos respiratorios a largo plazo de la exposición ocupacional a la sílice transportada por el aire en los sitios de fracking. La silicosis se puede asociar a procesos autoinmunes sistémicos.
"En el Reino Unido, todos los operadores de petróleo y gas deben minimizar la emisión de gases como condición de su licencia del Departamento de Energía y Cambio Climático (DECC). El gas natural solo puede ser ventilado por razones de seguridad".
También el transporte del volumen de agua necesario para la fracturación hidráulica, si es realizado por camiones, causa emisiones. Los suministros de agua por tubería pueden reducir la cantidad de movimientos de camiones necesarios.
Un informe del Departamento de Protección Ambiental de Pensilvania indicó que hay poco potencial para la exposición a la radiación de las operaciones de petróleo y gas.
Riesgos de Inhalación ocupacional La contaminación del aire es de particular interés para los trabajadores en los sitios de pozos de fracturación hidráulica, ya que las emisiones químicas de los tanques de almacenamiento y los pozos de flujo de retorno abierto se combinan con las concentraciones de aire geográficamente compuestas de los pozos circundantes.
El treinta y siete por ciento de los productos químicos utilizados en las operaciones de fracturación hidráulica son volátiles y son llevados por el aire.
Los investigadores Chen y Carter del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad de Tennessee, Knoxville, utilizaron modelos de dispersión atmosférica (AERMOD) para estimar la concentración potencial de exposición de las emisiones para distancias radiales calculadas de 5 a 180 m de las fuentes de emisión. El equipo examinó las emisiones de 60,644 pozos de fracturación hidráulica y encontró que “los resultados mostraron que el porcentaje de pozos y su potencial de no canceroso agudo, no canceroso crónico, canceroso agudo y canceroso crónico para la exposición a los trabajadores fue de 12.41%, 0.11%, 7.53 %, y 5.80%, respectivamente. Los riesgos agudos y crónicos de cáncer estaban dominados por las emisiones de los tanques de almacenamiento de productos químicos dentro de un radio de 20 m.
Cambio climático Es cuestionable si el gas natural producido por la fracturación hidráulica causa mayores emisiones que el gas producido a partir de pozos convencionales. Algunos estudios han encontrado que la fractura hidráulica tiene mayores emisiones debido al metano que se libera al completar los pozos a medida que algunos gases regresan a la superficie, junto con los fluidos de fracturación. Dependiendo de su tratamiento, las emisiones de pozo-al-quemador son entre un 3,5% y un 12% más altas que para el gas convencional.
Ha surgido un debate particularmente en torno a un estudio realizado por el profesor Robert W. Howarth, que encontró que el gas de esquisto es significativamente peor para el calentamiento global que el petróleo o el carbón. Otros investigadores han criticado el análisis de Howarth, incluyendo Cathles et al., Cuyas estimaciones fueron "sustancialmente más bajas". Un informe financiado por la industria en 2012, escrito en colaboración con investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable del Departamento de Energía de los Estados Unidos, encontró que las emisiones del gas de esquisto, cuando se queman para producir electricidad, eran "muy similares" a las del gas natural de "pozo convencional", Y menos de la mitad de las emisiones de carbón.
Varios estudios que han estimado las fugas de metano durante el ciclo de vida del desarrollo y la producción de gas de esquisto han encontrado un amplio rango de tasas de fugas, desde menos del 1% de la producción total hasta el 10%. De acuerdo con el inventario de gases de efecto invernadero de la Agencia de Protección Ambiental, la tasa de fugas de metano es de alrededor de 1.4%. La Asociación Americana de Gas, un grupo de comercio de la industria, calculó un 1.2% índice de escape. El estudio más completo sobre la fuga de metano del gas de esquisto hasta la fecha, iniciado por el Fondo de Defensa Ambiental y publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias el 16 de septiembre de 2013, encuentra que las emisiones fugitivas en etapas clave del proceso de producción de gas natural son significativamente mayores. Más bajo que las estimaciones en el inventario nacional de emisiones de la EPA. El estudio informa las mediciones directas de 190 sitios de gas natural en tierra, todos fracturados hidráulicamente, en todo el país y estima una tasa de fuga de 0,42% para la producción de gas.
Consumo de agua La fracturación hidráulica masiva típica de los pozos de esquisto utiliza entre 4,500 y 13,200 m³ de agua por pozo, con proyectos grandes que utilizan hasta 19,000 m³. Se usa agua adicional cuando los pozos son refracturados. Un pozo promedio requiere de 11,000 a 30,000 m³ de agua durante su vida útil. Según el Instituto de Estudios de Energía de Oxford, se requieren mayores volúmenes de fluidos de fracturamiento en Europa, donde el promedio de las profundidades de esquisto es 1.5 veces mayor que en los EE. UU. Si bien las cantidades publicadas pueden parecer grandes, son pequeñas en comparación con el uso general de agua en la mayoría de las áreas. Un estudio en Texas, que es un área de escasez de agua, indica que "el uso de agua para el gas de esquisto es <1% de las extracciones de agua en todo el estado; sin embargo, los impactos locales varían según la disponibilidad de agua y las demandas que compiten entre ellas".
Un informe de la Royal Society y la Royal Academy of Engineering muestra que el uso esperado del producto de un pozo de fracturación hidráulica es aproximadamente la cantidad necesaria para ejecutar una central eléctrica de carbón de 1.000 MW durante 12 horas. Un informe de 2011 del Tyndall Center estima que para una industria de producción de gas de 9 mil millones de metros cúbicos por año (320 × 109 pies cúbicos / a), entre 1.25 y 1.65 millones de metros cúbicos (44 × 106 a 58 × 106 pies cúbicos) son necesario anualmente, lo que equivale al 0.01% de la extracción total de agua a nivel nacional.
Se ha expresado preocupación por las crecientes cantidades de agua para la fracturación hidráulica en áreas que experimentan estrés hídrico. El uso del agua para la fracturación hidráulica puede desviar el agua del flujo del arroyo, los suministros de agua para los municipios y las industrias como la generación de energía, así como la recreación y la vida acuática. Los grandes volúmenes de agua requeridos para la mayoría de los métodos de fracturación hidráulica comunes han generado preocupación en las regiones áridas, como el Karoo en Sudáfrica y en Texas, que es propenso a la sequía, en América del Norte. También puede requerir agua por vía terrestre de fuentes distantes.