Gå til innhold

EN

Etterforskning av oljeutslipp

Historisk sett har etterforskning av utslipp av olje og relaterte forbindelser samt det å identifisere potensielt ansvarlige parter vært et viktig felt innen miljøkjemisk kildesporing, siden det kan føre til juridiske og økonomiske pålegg.

Det kan handle om små utslipp i form av noen få titalls liter i elver, eller store utslipp fra tankskip eller utblåsning fra oljebrønner. I tillegg til råolje kan raffinerte produkter som bensin og diesel også lekke ut fra underjordiske tanker eller andre installasjoner.

oil-spill-forensics-2
Foto: Stephen Michael Mudge, NILU

Identifisering av olje og tjæreklumper

Når råolje sprer seg i det marine miljøet, kan de fragmenterte forbindelsene samle seg og danne klumper. Disse klumpene kan flyte og fraktes over betydelige avstander, men de kan også ta til seg sedimenter i kystområder og synke. Tjæreklumper kan vaskes opp langs lange strekninger av kysten, og det å bestemme kilden til dem kan være vanskelig. Råolje inneholder imidlertid et bredt spekter av forbindelser, og noen av disse kan være nyttige som biomarkører for bestemte oljefelt. Tjæreklumper pleier å ha en unik kjemisk signatur som er relatert til det oljefeltet eller oljebrønnen de kom fra. Forbindelsene de inneholder omfatter steraner og terpener (hopaner). Disse forbindelsene er resistente mot mange former for nedbryting, og er fortsatt målbare etter flere år i miljøet.

Raffinerte oljeprodukter

Råolje blir vanligvis raffinert og krakket («cracked», spaltet) for å danne et bredt utvalg av produkter. Den største delen brukes til drivstoff som petroleum (bensin), diesel, parafin og jetbensin, fyringsolje og gjenværende komponenter som bl.a. brukes på skip. Ulike biomarkører forbundet med det opprinnelige organiske stoffet råoljen ble avledet fra kan bli med gjennom raffineringsprosessen. Disse markørene kan brukes til å bestemme hvilken type drivstoff (eller drivstoffrester) det er snakk om, og hvilket oljefelt drivstoffet kan ha kommet fra.

Hvordan avgjøre hva slags drivstoffprodukt som foreligger

Hvis en prøve inneholder forbindelser som indikerer raffinerte petroleumsprodukter som diesel eller petroleum, kan videre identifikasjon utføres på en rekke måter. Vi kan blant annet bestemme alkanområdet (selv om disse kanskje mangler eller er mindre tydelige dersom prøvematerialet er nedbrutt) og tilstedeværelsen av biomarkører innen bestemte spektre. Det er for eksempel lite sannsynlig at diesel inneholder større pentasykliske terpener, da de blir fjernet i løpet av raffineringsprosessen, men diesel vil inneholde sesquiterpener og diamantaner.

Arbeidsflyten for prøver som inneholder ukjent kildemateriale vil bestå av en full masseskanning med så høy kolonnetemperatur som mulig, for å eluere alle forbindelser med høyere kokepunkt. Denne non-targetanalysen gir en oversikt over hvilke typer produkter som kan være tilstede, og kan føre prosessen videre til en eller flere målrettede analyser, potensielt av utvalgte biomarkør-grupper.

Nedbryting av råolje

Råolje fra utslipp kan forbli i miljøet i mange år, selv om et betydelig antall fysiske, kjemiske og biologiske prosesser vil påvirke kjemikaliene i oljen. Sammen fører disse prosessene til nedbryting av råoljen gjennom selektivt tap eller omdanning av forbindelsene. Råoljeforbindelsenes differensielle fysiske og kjemiske natur gjør det mulig å foreta relativ aldersdatering til en viss grad (for eksempel det fortrinnsvise tapet av benzen og toluen i forhold til etylbenzen og xylen – den klassiske Christensen og Larsen-metoden). Noen forbindelser er mer motstandsdyktige mot nedbryting og kan vare i mange år.

De triaromatiske steranene blir imidlertid relativt raskt omdannet, og denne omdannelsen kan brukes som en indikator på hvor lang tid oljen har tilbrakt flytende til havs og utsatt for UV-lys. Enkelte alkylerte PAH-er (polyaromatiske hydrokarboner) har blitt brukt som indikatorer på en oljekilde, selv om disse forbindelsene også brytes ned over tid. Man må derfor være varsom ved anvendelse av slike metoder.

Et eksempel på et komplekst scenario er når utslipp av den samme oljen har skjedd på samme sted på forskjellige tidspunkter over mange år, slik det skjedde i jungelen i Peru. Kildeindikatorene vil være de samme i hvert tilfelle, selv om hvert utslipp blir brutt ned over ulike perioder, og utvikler sin egen kjemiske signatur over tid.