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TitreIs it clean or contaminated soil? Using petrogenic versus biogenic GC-FID chromatogram patterns to mathematically resolve false petroleum hydrocarbon detections in clean organic soils: A crude oil-spiked peat microcosm experiment
AuteurKelly-Hooper, F; Farwell, A J; Pike, G; Kennedy, J; Wang, Z; Grunsky, E C; Dixon, D G
SourceEnvironmental Toxicology and Chemistry vol. 32, issue 10, 2013 p. 2197-2206, https://doi.org/10.1002/etc.2285
Année2013
Séries alt.Secteur des sciences de la Terre, Contribution externe 20130310
ÉditeurSociety of Environmental Toxicology and Chemistry
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1002/etc.2285
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf
Sujetshydrocarbures; échantillons de sol; sols; essais de tourbe; gaz d'origine biologique; chromatographie en phase gazeuse; Santé et sécurité; combustibles fossiles
Illustrationstables; gas chromatograms; plots; flow charts; histograms
ProgrammeGestion du programme, Géosciences de l'environnement
Résumé(disponible en anglais seulement)
The Canadian Council of Ministers of the Environment (CCME) reference method for the Canada-wide standard (CWS) for
petroleum hydrocarbon (PHC) in soil provides chemistry analysis standards and guidelines for the management of contaminated sites.
However, these methods can coextract natural biogenic organic compounds (BOCs) from organic soils, causing false exceedences of
toxicity guidelines. The present 300-d microcosm experiment used CWS PHC tier 1 soil extraction and gas chromatography - flame
ionization detector (GC-FID) analysis to develop a new tier 2 mathematical approach to resolving this problem. Carbon fractions F2 (C10-
C16), F3 (C16 - C34), and F4 (>C34) as well as subfractions F3a (C16 - C22) and F3b (C22 - C34) were studied in peat and sand spiked
once with Federated crude oil. These carbon ranges were also studied in 14 light to heavy crude oils. The F3 range in the clean peat was
dominated by F3b, whereas the crude oils had approximately equal F3a and F3b distributions. The F2 was nondetectable in the clean peat but was a significant component in crude oil. The crude oil–spiked peat had elevated F2 and F3a distributions. The BOC-adjusted PHC F3 calculation estimated the true PHC concentrations in the spiked peat. The F2:F3b ratio of less than 0.10 indicated PHC absence in the clean peat, and the ratio of greater than or equal to 0.10 indicated PHC presence in the spiked peat and sand. Validation studies are required to confirm whether this new tier 2 approach is applicable to real-case scenarios. Potential adoption of this approach could minimize unnecessary ecological disruptions of thousands of peatlands throughout Canada while also saving millions of dollars in management costs.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
La prévention des déversements est un élément clé des procédures d'exploration, d'extraction et de transport de pétrole brut. Toutefois, les déversements peuvent survenir à l'une ou l'autre de ces étapes. Les données concernant la présence de HCP dans la composition chimique des sols propres à un site permettent de déterminer les emplacements et les concentrations de HCP déversés en vue de mener à bien l'assainissement des lieux. Un site assaini est considéré « propre » lorsqu'il répond aux lignes directrices et aux critères en matière d'assainissement ou lorsque les contaminants sont présents en concentrations de fond. Nos recherches révèlent que les concentrations de COB dans les sols tourbeux organiques non contaminés dépassaient à tort les critères de toxicité des sols en matière de HCP de la NPC. De faux dépassements liés aux concentrations de HCP en situation réelle peuvent entraîner des mesures d'assainissement des sols et d'enfouissement coûteuses et inutiles. Cependant, notre analyse CG-DIF d'échantillons de sols provenant de microcosmes a démontré que le pétrole brut et les sols tourbeux organiques présentent des propriétés uniques et distinctes de distribution du carbone pouvant servir à distinguer et à quantifier les concentrations de HCP et de COB dans les sols contaminés et non contaminés.
GEOSCAN ID293288