Eerste studie van dispergeermiddelen in Gulf spill suggereert een langdurig diepwater lot

Eerste studie van dispergeermiddelen in Gulf spill suggereert een langdurig diepwater lot

Anonim

door Woods Hole Oceanographic Institution

- Om de olieramp van Deepwater Horizon vorig jaar te bestrijden, werd bijna 800.000 liter chemisch dispergeermiddel rechtstreeks in de olie- en gasstroom geïnjecteerd die bijna een mijl diep in de Golf van Mexico uit de bron stroomde. Nu wetenschappers beginnen te beoordelen hoe goed de strategie werkte bij het afbreken van oliedruppels, melden chemicus Elizabeth B. Kujawinski van Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) en haar collega's dat een belangrijk onderdeel van het dispergeermiddel zelf in een oliegas zat beladen pluim in de diepe oceaan en was nog steeds niet gedegradeerd ongeveer drie maanden nadat het was aangebracht.

Hoewel de resultaten suggereren dat het dispergeermiddel zich mengde met de olie en het gas dat uit de kilometers diepe put stroomde, roepen ze ook vragen op over de impact die het diepwaterresidu van olie en dispergeermiddel - waarvan sommigen zeggen dat het zijn eigen toxische effecten heeft - zou kunnen hebben gehad over milieu en zeeleven in de Golf.

"Deze studie geeft onze collega's de eerste milieugegevens over het lot van dispergeermiddelen in het lek", zei Kujawinski, die een team leidde dat ook wetenschappers van UC Santa Barbara omvatte. "Deze gegevens zullen de basis vormen voor toxiciteitsstudies en modelleringsstudies die de werkzaamheid en impact van de dispergeermiddelen kunnen beoordelen.

"We weten niet of het dispergeermiddel de olie heeft verbroken, " voegde ze eraan toe. "We vonden dat het niet wegging, en dat was enigszins verrassend."

De studie, die op 26 januari online verschijnt in het tijdschrift Environmental Science & Technology van de American Chemical Society (ACS), is het eerste peer-reviewed onderzoek dat is gepubliceerd over het dispergeermiddel dat is toegepast op het lek in de Golf en de eerste gegevens in het algemeen over diepgaande toepassing van een dispergeermiddel volgens ACS en Kujawinski. Sommige eerdere studies hadden aangegeven dat dispergeermiddelen die worden aangebracht op olievlekken aan de oppervlakte, kunnen helpen voorkomen dat oppervlakte-slicks moerassen en kusten in gevaar brengen.

Kujawinski en haar collega's vonden een van de belangrijkste componenten van het dispergeermiddel, genaamd DOSS (dioctylnatriumsulfosuccinaat), aanwezig was in mei en juni - in concentraties van delen per miljoen - in de pluim van de lekkage meer dan 3000 voet diep. De pluim droeg zijn mengsel van olie, aardgas en dispergeermiddel in een zuidwestelijke richting, en in september werd DOSS daar gedetecteerd bij lagere concentraties (delen per miljard).

Met behulp van een nieuwe, zeer gevoelige chromatografische techniek die zij en WHOI-collega Melissa C. Kido Soule hebben ontwikkeld, meldt Kujawinski dat concentraties DOSS aangeven dat er weinig of geen biologische afbraak van de dispergerende stof heeft plaatsgevonden. De diepwaterstanden suggereerden dat elke afname van de verbinding kon worden toegeschreven aan normale, voorspelbare verdunning. Ze vonden verder bewijs dat de stof niet mengde met de 1, 4 miljoen gallons dispergeermiddel dat op het oceaanoppervlak werd aangebracht en leek te zijn gevangen in diepwaterpluimen van olie en aardgas, eerder gemeld door andere WHOI-wetenschappers en leden van dit onderzoeksteam. Het team vond ook een opvallende relatie tussen DOSS-niveaus en methaanniveaus, wat hun bewering verder ondersteunt dat DOSS in de ondergrond vast kwam te zitten.

Hoewel de studie niet was gericht op het beoordelen van de mogelijke toxiciteit van het aanhoudende mengsel - Kujawinski zei dat ze "moeilijk onder druk zou komen te zeggen dat het giftig was" - verdient het toch toxiciteitsstudies naar mogelijke effecten op koralen en diepwatervissen zoals tonijn, ze zei. De EPA en anderen zijn al begonnen of zijn van plan dergelijk onderzoek, voegde ze eraan toe.

David Valentine van UC Santa Barbara en een mede-onderzoeker in de studie, zei: "Dit werk geeft een eerste blik op het lot en de reactiviteit van chemische dispergeermiddelen die in de diepe oceaan worden toegepast. Door te weten hoe het dispergeermiddel werd verdeeld in de diepe oceaan, we kunnen beginnen met het beoordelen van de biologische blootstelling onder het oppervlak en uiteindelijk welke effecten het dispergeermiddel zou kunnen hebben gehad. "

"De resultaten geven aan dat een belangrijk onderdeel van het chemische dispergeermiddel dat in de olie in de diepe oceaan is geïnjecteerd, daar bleef en bestand was tegen snelle biologische afbraak", zei Valentine, wiens team de monsters verzamelde voor de laboratoriumanalyse van Kujawinski. "Deze kennis zal ons uiteindelijk helpen de effectiviteit van de dispergeermiddeltoepassing te begrijpen, evenals de biologische effecten."

Kujawinski en Valentine namen deel aan de studie van Soule en Krista Longnecker van WHOI, Angela K. Boysen, een zomerstudent aan WHOI, en Molly C. Redmond van UC Santa Barbara. Het werk werd gefinancierd door WHOI en de National Science Foundation. De instrumentatie werd gefinancierd door de National Science Foundation en de Gordon and Betty Moore Foundation.

In de techniek van Kujawinski werd het doelmolecuul geëxtraheerd uit golfwatermonsters met een patroon dat het DOSS-molecuul isoleert. Zij en haar collega's observeerden vervolgens het molecuul via een massaspectrometer en berekenden uiteindelijk de concentratieniveaus in de olie- en gaspluim. Deze methode is 1000 keer gevoeliger dan die welke door de EPA wordt gebruikt en zou kunnen worden gebruikt om dit molecuul gedurende langere tijdsperioden over langere afstanden van de bron te volgen, zei ze.

"Met deze methode konden we vertellen hoeveel [dispergeermiddel] er was en waar het ging, " zei Kujawinski. Zij en haar collega's ontdekten DOSS tot ongeveer 200 mijl van de bron twee tot drie maanden nadat de diepwaterinjectie plaatsvond, wat aangeeft dat het mengsel niet snel biologisch afbreekbaar was.

"Meer dan 290.000 kg, of 640.000 pond, van DOSS werd geïnjecteerd in de diepe oceaan van april tot juli, " zei ze. "Dat is een verbazingwekkende hoeveelheid, vooral als je bedenkt dat deze verbinding slechts 10% van het totale dispergeermiddel bevat dat is toegevoegd."

Kujawinski waarschuwde dat "we geen alarm kunnen slaan" over de mogelijke implicaties van het aanhoudende dispergeermiddel. Concentraties die als "giftig" worden beschouwd, zijn minstens 1.000 keer groter dan die welke werden waargenomen door Kujawinski en haar collega's, zei ze. Maar omdat er relatief weinig bekend is over de mogelijke effecten van dit type dispergeermiddel / koolwaterstofcombinatie in de diepe oceaan, voegde ze eraan toe: "We hebben toxiciteitsstudies nodig."

"De beslissing om chemische dispergeermiddelen op de zeebodem te gebruiken was een klassieke keuze tussen slecht en slechter, " zei Valentine. "En hoewel we het nodige inzicht hebben gegeven in het lot en het transport van het dispergeermiddel, weten we nog steeds niet hoe ernstig de dreiging is; de diepe oceaan is een gevoelig ecosysteem dat niet gewend is aan chemische storingen zoals deze, en er is veel dat we niet doen begrijp niets van deze koude, donkere wereld. "

"Het goede nieuws is dat het dispergeermiddel in de diepe oceaan bleef nadat het voor het eerst werd aangebracht", zegt Kujawinski. "Het slechte nieuws is dat het in de diepe oceaan bleef en niet degradeerde."