ADDENDUM TO  
ENVIRONMENTAL REVIEW DOCUMENTS  
CONCERNING EXPORTS OF NATURAL GAS  
FROM THE UNITED STATES 
 
MAY 29, 2014 
U.S. DEPARTMENT OF ENERGY 
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ADDENDUM TO  
ENVIRONMENTAL REVIEW DOCUMENTS 
CONCERNING EXPORTS OF NATURAL GAS  
FROM THE UNITED STATES  
DRAFT REPORT  
May 29, 2014 
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Table of Contents 
 
List of Tables ............................................................................................................................................... I 
List of Figures .............................................................................................................................................. I 
List of Acronyms and Abbreviations ..................................................................................................... III 
Introduction ................................................................................................................................................. 1 
Purpose 
Public Comments 
Unconventional Natural Gas Production Activities in the United States 
Water Resources ....................................................................................................................................... 10 
Water Quantity 
10 
Water Quality 
13 
Construction 
13 
Drilling 
13 
Hydraulic Fracturing Fluids 
14 
Flowback and Produced Waters 
18 
Conclusions 
19 
Air Quality ................................................................................................................................................. 20 
Regulations 
20 
Emission Components and Sources 
22 
Conclusions 
32 
Greenhouse Gas Emissions from Upstream Natural Gas Industry ..................................................... 33 
GHGs Associated with Upstream Natural Gas Industry 
35 
Sources of Emissions 
36 
Phases of Industry Activity and GHG Sources 
37 
Estimates of GHG Emissions 
39 
Projections of Future GHG Emissions 
42 
Regulatory Issues 
42 
Conclusions 
43 
Induced Seismicity Associated with Unconventional Gas and Oil Activities ...................................... 45 
Seismicity 
46 
Causes of Induced Seismicity Associated with Oil and Gas Industry Activities 
49 
Industry Practices and Regulations 
51 
Opportunity for Harm 
53 
Assessment of Environmental Impacts 
53 
Land Use Impacts ..................................................................................................................................... 55 
Description of Disturbances 
55 
Traffic and Roadway Impacts 
64 
References .................................................................................................................................................. 67 
Appendix .................................................................................................................................................... 75 
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List of Tables 
Table 1: U.S. Natural Gas Production by Source (Trillion scf) .................................................................... 6 
Table 2: Water Intensity .............................................................................................................................. 11 
Table 3: Water Usage in Shale Gas Regions .............................................................................................. 12 
Table 4: Representative List of Fracking Fluids ......................................................................................... 14 
Table 5: U.S. Oil- and Gas-Producing State-by-State Comparison of Hydraulic Fracturing Chemical 
Disclosure Regulations ......................................................................................................................... 16 
Table 6: Source Categories of Airborne Emissions from Upstream Natural Gas Activities ...................... 23 
Table 7: GHG Emissions from Upstream U.S. Natural Gas Systems in Year 2012 ................................... 33 
Table 8: GHG Emissions Expressed as Percent of Natural Gas Production in Year 2012 ......................... 34 
Table 9: U.S. Emissions of GHGs from Upstream Natural Gas Systems in 2012                              
(TgCO
2
-e or MMt CO
2
e) ...................................................................................................................... 40 
Table 10: Comparison of Leakage Rates from Upstream U.S. Natural Gas Industry ................................ 40 
Table 11: Modified Mercalli Intensity vs. Richter Scale ............................................................................ 46 
Table 12: Comparison of Induced Seismicity Associated with Energy Resource Activities in the U.S. ... 48 
Table 13: Attributes of Major Shale Gas Plays in the United States .......................................................... 52 
Table 14: Truck Traffic Expected Throughout Typical Unconventional Marcellus Shale Gas Well 
Development ........................................................................................................................................ 65 
List of Figures 
Figure 1: Natural Gas Production by Source (1990-2040) in Trillion Cubic Feet ........................................ 5 
Figure 2: Approximate Locations of Current Producing Gas Shales and Prospective Shales ...................... 6 
Figure 3: Location of Currently Active Areas for Tight Sand Development and Production ...................... 7 
Figure 4: Location of Currently Active Areas for Coalbed Development and Production ........................... 8 
Figure 5: General Timeline Associated with Phases of Shale Gas Development ......................................... 9 
Figure 6: Flaring a Well in Pennsylvania .................................................................................................... 21 
Figure 7: Examples of Air Emissions Sources Related to Oil and Gas Activities ...................................... 24 
Figure 8: National Map Showing Ozone Nonattainment Areas Superimposed on Major Shale Gas    
Basins ................................................................................................................................................... 29 
Figure 9: Dallas-Fort Worth Ozone Nonattainment Area (red outline) Superimposed on Map of Area    
Oil and Gas Wells from the Barnett Shale Play ................................................................................... 30 
Figure 10: Relative Impact of Various Greenhouse Gases ......................................................................... 35 
Figure 11: Detailed GHG Results for Marcellus Shale Natural Gas Extraction, Processing, and    
Transport .............................................................................................................................................. 39 
Figure 12: Upstream GHG Emissions from Shale Gas by Life Cycle Stage .............................................. 41 
Figure 13: Lower 48 States’ Shale Plays .................................................................................................... 45 
Figure 14: Seismic Risks from Natural Earthquakes, as Estimated for the United States .......................... 47 
Figure 15: Geographic Locations of Earthquakes Believed to Result from Gas and Oil Industry    
Practices................................................................................................................................................ 49 
Figure 16: Lower 48 States’ Conventional Gas Plays ................................................................................ 52 
Figure 17: Typical Well Pad Development in a Wooded Location ............................................................ 56 
Figure 18: A Typical Well Pad in Pennsylvania ......................................................................................... 57 
Figure 19: Typical Eastern U.S. Natural Gas Pipeline Construction .......................................................... 58 
Figure 20: Typical Pipeline Right-of-Way Cross-Section .......................................................................... 58 
II 
Figure 21: Examples of  Natural Gas Compressor Stations ........................................................................ 58 
Figure 22: Typical Construction Staging and Equipment Areas ................................................................ 59 
Figure 23: Pipe Storage Facility in Pennsylvania ....................................................................................... 60 
Figure 24: The Effect of Landscape Disturbance on Non-Forest Habitat (Wyoming, USA) ..................... 61 
Figure 25: Aerial Picture of Gas Development Near Odessa, Texas .......................................................... 61 
Figure 26: Typical Eastern Shale Gas Viewshed Alteration ....................................................................... 63 
Figure 27: NPR – Satellite Imagery of Bakken Shale/Oil Play Area (January 2013) ................................ 63 
III 
This page intentionally left blank. 
IV 
List of Acronyms and Abbreviations 
Acronym/Abbreviation 
Definition 
BACT 
Best Available Control Technology 
BLM 
Bureau of Land Management 
BTEX 
Benzene, Toluene, Ethylbenzene, and Xylenes 
Btu 
British thermal units 
C2ES 
Center for Climate and Energy Solutions 
CBM 
Coalbed Methane  
CCS 
Carbon Capture and Storage 
CEQ 
Council on Environmental Quality 
CH
4
Methane 
CO 
Carbon Monoxide 
CO
2
Carbon Dioxide 
CO
2
Carbon Dioxide-Equivalent 
CWA 
Clean Water Act 
DCNR 
Department of Conservation and Natural Resources 
DEQ 
Department of Environmental Quality 
DOE 
U.S. Department of Energy 
EGR 
Enhanced Gas Recovery  
EIA 
U.S. Energy Information Administration 
EIS 
Environmental Impact Statement 
EOR 
Enhanced Oil Recovery 
EPA 
U.S. Environmental Protection Agency 
FE 
Office of Fossil Energy 
FERC 
Federal Energy Regulatory Commission 
FTA 
Free Trade Agreement 
GHG 
Greenhouse Gas 
GWP 
Global Warming Potential  
GWPC 
Ground Water Protection Council 
H
2
Hydrogen Sulfide 
HAPs 
Hazardous Air Pollutants 
HNO
2
Nitrous Acid 
HNO
Nitric Acid 
IPCC 
Intergovernmental Panel on Climate Change 
LAER 
L
owest Achievable Emissions Rate
LNG 
Liquefied Natural Gas 
Moment Magnitude Scale 
MMI 
Modified Mercalli Intensity 
MMt 
Million Metric Tons 
N
2
Nitrogen Gas 
N
2
Nitrous Oxide 
NAAQS 
National Ambient Air Quality Standards 
NEPA 
National Environmental Policy Act 
NESHAPs 
National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants 
NETL 
National Energy Technology Laboratory 
NGCC 
Natural Gas Combined Cycle 
NO
2
Nitrogen Dioxide 
NORM 
Naturally Occurring Radioactive Materials  
NO
X
Nitrous Oxides 
NPDES 
National Pollutant Discharge Elimination System 
NRC 
National Research Council 
NSPS 
New Source Performance Standards 
NYSDEC 
New York State Department of Environmental   
Conservation  
PM 
Particulate Matter 
ppb 
Parts Per Billion 
ppm 
Parts Per Million 
psi 
Pounds Per Square Inch 
RACT 
Reasonably Available Control Technology 
REC 
Reduced Emissions Completion 
ROW 
Right-of-Way 
scf 
Standard Cubic Feet 
SDWA 
Safe Drinking Water Act 
SIPs 
State Implementation Plans 
SO
2
Sulfur Dioxide  
TDS 
Total Dissolved Solids 
Tg 
Teragram (one trillion grams) 
tpd 
Tons Per Day 
USGS 
U.S. Geological Survey  
VOC  
Volatile Organic Compound 
WRI 
World Resources Institute 
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