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Les diamantoïdes : De nouveaux outils pour élucider le mystère environnemental des déversements de pétrole |
| Par: Ginny Hardy avec la Division de la liaison en S-T |
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Les déversements de pétrole tuent les poissons, les mammifères marins et les oiseaux, et détruisent la flore. Même de petites quantités de pétrole déversées dans l'environnement peuvent nuire à l'équilibre écologique et causer des dommages à long terme aux écosystèmes aquatiques et à la faune.
Le problème
Il est difficile de déterminer la source exacte de déversements de pétrole. Toutefois, cette étape est essentielle pour assurer la réussite de l'enquête et de l'application de la loi.
Lorsqu'il y a déversement de pétrole ou d'autres contaminants, on pose des questions complexes. Qui est responsable de la contamination? Quel est le niveau de participation de différentes parties? En quoi consiste exactement la contamination? Quelle est son envergure? Certains ont-ils tenté de la camoufler? À quels niveaux de contamination les gens ont-ils été exposés?
Même si les scientifiques ont élaboré des outils facilitant les enquêtes judiciaires dans le domaine de l'environnement, il est difficile d'attribuer de manière concluante les déversements de produits pétroliers. Les biomarqueurs, des composés chimiques uniques qui témoignent de l'implication de la biologie dans la formation du pétrole, sont présents en abondance dans le pétrole brut, et sont un des groupes d'hydrocarbures les plus importants utilisés lors de la prise d'empreintes chimiques. Malheureusement, les biomarqueurs les plus fréquemment utilisés à cette fin sont supprimés durant le processus de raffinage.
À la recherche de solutions au moyen des S et T
On retrouve majoritairement de petits biomarqueurs, soit les diamantoïdes, dans plusieurs produits de pétrole brut et de pétrole en général, notamment les produits raffinés. Les diamantoïdes sont un petit groupe de composés tridimensionnels ayant une structure semblable aux diamants. Dans le passé, on avait de la difficulté à les identifier de manière fiable, surtout dans les distillats légers à moyens, comme le carburéacteur et le carburant diesel. De plus, l'atmosphérisation modifie la composition des produits au fil du temps, rendant la tenue d'analyses efficaces difficile.
La Division des Urgences – Science et Technologie du Centre des sciences et technologies environnementales d'Environnement Canada (Ottawa) des recherches sur les technologies qui pourraient servir, ultimement, à aborder les problèmes environnementaux, en vertu de la Loi canadienne sur la protection de l'environnement de 1999. Récemment, des scientifiques ont élaboré un nouvel outil pour caractériser et quantifier les diamantoïdes. Grâce à cette nouvelle méthode d'analyse se fondant sur le couplage entre la chromatographie en phase gazeuse et la spectrométrie de masse (CG-SM), ils ont étudié la répartition de diamantoïdes dans plus de 100 produits pétroliers et produits raffinés. Ils ont évalué l'effet de l'atmosphérisation sur les diamantoïdes, et ont élaboré et essayé différents indicateurs de source.
En 2004, ils ont utilisé, avec succès, cette méthode pour déterminer la source d'un déversement de carburant. Des partenaires de Suède qui visitaient le Centre des sciences et technologies environnementales ont apporté trois échantillons de pétrole prélevés d'un déversement dans un port aux Pays-Bas. Plusieurs laboratoires avaient analysé les échantillons, mais avaient été incapables de déterminer la source d'une épaisse couche de pétrole retrouvée entre un bateau de soutage et un quai situé à côté d'un centre de soutage. À l'aide de la nouvelle technique, les scientifiques d'Environnement Canada ont été en mesure d'attribuer le déversement de pétrole à la source soupçonnée, soit le bateau de soutage.
Détection de diamantoïdes
Il est impossible de créer ou de détruire les diamantoïdes. C'est donc un étalon interne naturel qui permet d'identifier le pétrole.
Grâce à leur structure semblable aux diamants, les diamantoïdes ont une stabilité cinétique et thermodynamique élevée. Ces molécules peuvent donc accroître leur concentration et conservation dans des résidus de pétrole ou de condensat produits durant le raffinage du pétrole.
Depuis les dernières années, l'industrie pétrolière utilise de plus en plus les diamantoïdes dans ses activités d'exploration et de raffinage du pétrole. Toutefois, il existe peu de rapports sur l'utilisation de ces composés lors d'enquêtes judiciaires sur les déversements de pétrole. Avant que les scientifiques d'EC élaborent de nouvelles méthodes d'essai, il n'existait presque pas de données quantitatives sur les concentrations et la répartition des diamantoïdes dans le pétrole et les produits raffinés.
Mettre les connaissances en application
À qui ces résultats servent-ils?
Grâce à ce nouvel outil de diagnostic, les experts peuvent déterminer exactement la source des déversements de pétrole léger et de carburant, et caractériser le pollueur. On peut ensuite appliquer les règlements environnementaux et condamner les responsables, afin que les pollueurs paient.
Environnement Canada utilise des outils judiciaires environnementaux pour appliquer la loi en vigueur. Le projet de loi C-15, qui a reçu la sanction royale en 2005, modifie la Loi canadienne sur la protection de l'environnement (1999), afin de permettre une application plus efficace de la loi aux pollueurs marins en territoire canadien. Le projet de loi clarifie les pouvoirs d'application, prévoit des amendes plus salées et permet aux agents d'application de la loi de prendre des mesures pour protéger la faune et les océans.
En vertu du projet de loi C-15, l'armement et les officiers du bâtiment seront tenus responsables de tout rejet illégal d'huile de cale dans les eaux canadiennes. Tout navire de plus de 5000 tonnes reconnu coupable sera condamné à une amende d'au moins 100 000 $ dans le cas d'une déclaration sommaire de culpabilité, et d'au moins 500 000 $ dans le cas d'un acte criminel.
Avantages pour les Canadiens et Canadiennes
Les techniques de prises d'empreintes chimiques améliorées s'avèrent précieuses pour poursuivre les pollueurs et attribuer les coûts du nettoyage au responsable de la contamination. Les contribuables canadiens tirent profit d'une résolution accélérée des poursuites judiciaires associées à des cas de pollution environnementale. Les pollueurs ont ainsi beaucoup de difficulté à clamer leur innocence.
En plus des avantages économiques, les Canadiens jouissent d'une baisse des risques pour la santé et l'environnement lorsqu'on trouve rapidement la source et la nature de la contamination, et lorsqu'on prend immédiatement des contremesures protectrices.
Pour de plus amples renseignements :
Base de données sur les technologies sur les déversements, propriétés des hydrocarbures, de la DUST
Proclamation du projet de loi C-15
Zhendi Wang, Chun Yang, M. Fingas, B. Hollebone, X. Peng, A. S. Hansen et J. H. Christensen. Characterization, Weathering, and Application of Sesquiterpanes to Source Identification of Spilled Lighter Petroleum Products. Environmental Science & Technology; 2005; 39(22) pp 8700 - 8707.
Zhendi Wang, Chun Yang, B. Hollebone, et M. Fingas. Forensic Fingerprinting of Diamondoids for Correlation and Differentiation of Spilled Oil and Petroleum Products. Environmental Science & Technology; 2006; 40(18) pp 5636 - 5646.
Chun Yang, Zhendi Wang, B. Hollebone, X. Peng, M. Fingas et M. Landriault. GC/MS quantitation analysis of diamondoid compounds in crude oils and petroleum products. Environmental Forensics, 2006, 7(4):377-390.
Oil Spill Environmental Forensics: Fingerprinting and Source Identification, Z. Wang et S.A. Stout (eds.), Academic Press, Burlington, MA, 2007.
Liaison S-T | Tél 905 336 4513 | Télécopieur 905 336 4420
© Sa majesté la Reine du chef du Canada, représentée par le Ministre de l'environnement, 2007.
No. de catalogue En164-15/5-2007F-PDF; ISBN 978-0-662-07047-4
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