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TitreDistinguishing natural from anthropogenic sources of acid extractable organics in groundwater near oil sands tailings ponds
AuteurAhad, J M E; Pakdel, H; Gammon, P R; Mayer, B; Savard, M M; Peru, K M; Headley, J V
SourceEnvironmental Science & Technology (ES & T) 2020 p. A-J, https://doi.org/10.1021/acs.est.9b06875 (Accès ouvert)
Année2020
Séries alt.Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20190306
ÉditeurAmerican Chemical Society
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1021/acs.est.9b06875
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf; html
ProvinceAlberta
SNRC74E/03; 74E/04; 74E/05; 74E/06
Lat/Long OENS-111.6667 -111.2333 57.4167 57.1167
Sujetsindustrie pétrolière; recuperation d'hydrocarbures; sables bitumineux; sites d'élimination des déchets; résidus; géochimie des résidus; ressources en eau souterraine; géochimie des eaux souterraines; pollution de l'eau souterraine; écoulement de la nappe d'eau souterraine; analyse par spectromètre de masse; pyrolyse; etudes isotopiques; rapports des isotopes de soufre; isotopes de carbone; géochimie du soufre; radioisotopes; géologie du substratum rocheux; lithologie; roches sédimentaires; bitume; modèles; analyses statistiques; puits d'observation; bassins versants; Formation de Mcmurray ; industrie minière; méthodologie; géologie de l'environnement; hydrogéologie; combustibles fossiles; géochimie; Nature et environnement; Économie et industrie; Sciences et technologie
Illustrationsphotographs; flow diagrams; plots; bar graphs; satellite images
ProgrammeGéosciences environnementales, Sources
Diffusé2020 01 29
Résumé(disponible en anglais seulement)
Distinguishing between naphthenic acids (NAs) associated with oil sands process-affected water (OSPW) and those found naturally in groundwaters in contact with the bituminous McMurray Formation poses a considerable analytical challenge to environmental research in Canada's oil sands region. Previous work addressing this problem combined high-resolution Orbitrap mass spectrometry with carbon isotope values generated by online pyrolysis (delta-13Cpyr) to characterize and quantify the acid extractable organics (AEOs) fraction containing NAs in the subsurface near an oil sands tailings pond. Here, we build upon this work through further development and application of these techniques at two different study sites near two different tailings ponds, in conjunction with the use of an additional isotopic tool-sulfur isotope analysis (delta-34S) of AEOs. The combined use of both delta-13Cpyr and delta-34S allowed for discrimination of AEOs into the three endmembers relevant to ascertaining the NA environmental footprint within the region: (1) OSPW; (2) McMurray Formation groundwater (i.e., naturally occurring bitumen), and; (3) naturally occurring non-bitumen. A Bayesian isotopic mixing model was used to determine the relative proportions of these three sources in groundwater at both study sites. Although background levels of OSPW-derived AEOs were generally low, one sample containing 49-99% (95% credibility interval) OSPW-derived AEOs was detected within an inferred preferential flow-path, highlighting the potential for this technique to track tailings pond seepage.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
Les acides naphténiques (NAs) se trouvent naturellement dans le bitume et se concentrent dans les eaux associées à l'exploitation minière des sables bitumineux. La possibilité que ces acides contaminent les eaux souterraines et les écosystèmes aquatiques constitue l'un des principaux objectifs des études de surveillance environnementale menées dans la région des sables bitumineux de l'Athabasca (Alberta, Canada). Cependant, les méthodes actuelles ne permettent pas de distinguer entre les NAs provenant d'origines naturelles de ceux liés à l'exploitation minière. Dans cette étude, nous démontrons l'efficacité d'une nouvelle technique à double isotope capable de le faire. À l'aide d'un modèle de mélange isotopique, nous avons quantifié les proportions de NAs liés à l'exploitation minière et naturelles dans les eaux souterraines situées près de deux bassins de résidus de sables bitumineux. De faibles niveaux de NAs liés à l'exploitation minière ont été trouvés dans les eaux souterraines des deux sites d'étude.
GEOSCAN ID315658