Les émissions des bassins de résidus dans l’atmosphère de région des sables bitumineux

Les émissions des bassins de résidus dans l’atmosphère de région des sables bitumineux Concentrations en septembre 2013 des hydrocarbures aromatiques polycycliques et d’hydrocarbures pétroliers totaux dans des bassins de résidus de la région des sables bitumineux — septembre 2013 Afin d’évaluer l’évaporation depuis les bassins de résidus comme source possible de polluants atmosphériques, nous avons prélevé des échantillons d’eau libre à huit endroits dans deux bassins d’une unique installation située dans la région des sables bitumineux, pendant deux jours en septembre 2013. Nous avons réalisé des mesures chimiques des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et des hydrocarbures pétroliers totaux (HPT). Nous présentons les données sur les HAP pour les seize espèces désignées comme polluants prioritaires par l’Environmental Protection Agency des États-Unis. Le terme HPT fait référence à la quantité totale de composés d’hydrocarbures. Dans cet ensemble de données, les valeurs de HPT représentent la quantité d’hydrocarbures saturés et aromatiques mesurée dans les échantillons d’eau de bassins de résidus à l’aide de techniques d’analyse particulières précises (fractionnement et chromatographie en phase gazeuse). Les HAP figurent dans la Liste des substances toxiques prescrites par la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (1999) et, en vertu de celle-ci, ils sont assujettis à des mesures de gestion. Nos résultats laissent à penser que les émissions d’HAP dans l’atmosphère à partir de l’eau des bassins de résidus sont importantes relativement à celles d’autres sources d’émission dans la région, comme l’indiquait l’article de Galarneau et coll. (2014). Concentrations et flux d’odeurs de composés sulfurés réduits et de composés organiques volatils (COV) émis par les eaux des bassins de résidus dans le secteur des sables bitumineux — octobre 2014 Pour produire des estimations des émissions atmosphériques potentielles depuis l’eau de bassins de résidus, nous avons prélevé des échantillons d’eau de surface dans cinq emplacements à l’intérieur d’un seul bassin en octobre 2014. Nous avons utilisé une chambre de flux de laboratoire pour évaluer les émissions atmosphériques potentielles provenant de l’eau des bassins de résidus. L’air a ensuite été analysé pour détecter la présence de composés sulfurés réduits (CSR), de composés organiques volatils (COV), leur concentration et l’intensité des odeurs. Les flux de COV et de CSR dans l’atmosphère issus de l’eau de bassins de résidus contribuent au fardeau général imposé par les composés causant le smog et les odeurs dans la région. Les résultats sont présentés comme des concentrations dans l’air généré et des flux d’émissions (c.-à-d. le taux d’écoulement du composé de l’eau vers l’atmosphère) dérivés à l’aide des caractéristiques du flux dans la chambre. Les concentrations atmosphériques mesurées à l’aide des chambres de flux de laboratoire simulent l’état de l’atmosphère dans des conditions limitées et ne représentent pas toute l’étendue des valeurs pouvant découler de la variation de facteurs comme la température et la vitesse du vent. Les objectifs nationaux de qualité de l’air ambiant ne s’appliquent ni à l’air directement au dessus des sources d’émissions telles les eaux des bassins de résidus ni aux données atmosphériques tirées d’échantillons d’eau de bassins de résidus. Mesures à l’aide de méthodes diverses de mesure des émissions de polluants depuis un bassin de résidu de la région des sables bitumineux — été 2017 Nous savons que la région des sables bitumineux de l’Athabasca en Alberta contribue aux émissions fugitives de polluants dans l’atmosphère (Galarneau et coll. 2014, Small et coll. 2015). Au cours de l’été 2017, en collaboration avec Suncor, le ministère de l’Environnement et des Parcs de l’Alberta ainsi que l’Université de l’Alberta, nous avons réalisé une étude approfondie, « TAPOS » (TAilings POnd Study), sur le bassin 2/3 de la Suncor, afin de tester une combinaison de méthodes de quantification des flux de polluants atmosphériques depuis le bassin vers l’air. Ces méthodes, à savoir la covariance des turbulences, les gradients verticaux, les modèles de dispersion inverse et la cartographie radiale verticale du panache, ont été comparées entre elles et avec les mesures classiques en chambre de flux. L’objectif global était d’explorer la faisabilité de méthodes différentes de surveillance de ces émissions et quantifier les taux d’émissions de certains polluants, dont 40 espèces de composés organiques volatils (COV), 28 composés polycycliques aromatiques (HAP), 5 composés de soufre réduit (CSR) et de gaz à effet de serre (GES). Les HAP figurent dans la Liste des substances toxiques prescrites par la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (1999) et, en vertu de celle-ci, ils sont assujettis à des mesures de gestion. Les objectifs de qualité de l’air ambiant (OWAA) ne s’appliquent pas à l’air immédiatement au-dessus des sources d’émissions telles que les étangs de résidus. Les mesures, qui ont commencé le 28 juillet 2017 et sont terminées le 5 septembre 2017, ont généré 39 jours de données en continu, principalement avec une résolution temporelle d’environ une seconde. La plateforme de mesure centrale était constituée d’une tour mobile de 32 m, munie d’entrées d’air à 4 m, 8 m, 18 m et 32 m. L’air aspiré de ces altitudes était dirigé vers une remorque où se trouvaient plusieurs analyseurs de gaz. À ces mêmes hauteurs, l’humidité, la température et le champ de vent turbulent tridimensionnel ont été mesurés. Ces mesures ponctuelles ont été complétées par des mesures sur de longues distances de certains gaz à l’état de traces le long de la rive, ainsi que par un échantillonnage intégré sur un milieu filtrant au moyen d’échantillonneurs actifs à grand débit et d’échantillonneurs passifs. Treize contenants d’acier inoxydable ont servi à la prise manuelle d’échantillons d’air aux fins d’une analyse subséquente par chromatographie en phase gazeuse. En outre, on a prélevé 20 échantillons de l’eau de surface des étangs pendant trois jours de l’étude afin d’estimer les émissions à l’aide de modèles d’échange eau-atmosphère et de les lier aux résultats des observations micrométéorologiques de 2013 et 2014. Références Galarneau E., Hollebone B.P., Yang Z. et Schuster J. 2014 « Preliminary measurement-based estimates of PAH emissions from oil sands tailings ponds ». Atmospheric Environment, vol. 97, p. 332-335. Small C.C., Cho S., Hashisho Z. et Ulrich A.C. 2015 « Emissions from oil sands tailings ponds: Review of tailings pond parameters and emission estimates ». Journal of Petroleum Science and Engineering, vol. 127, 490-501. 2019-07-19 Environnement et Changement climatique Canada open-ouvert@tbs-sct.gc.ca Nature et environnementAir ambiantsables bitumineuxémissionsles sources pontuellesles sources étenduesconcentration atmosphériquedépôtsbassins de résidushydrocarbures aromatiques polycycliquescomposés organiques volatilescomposés sulfurés réduitsodeurSables bitumineuxQualité de l'air Voir le Dépôt de données d'ECCC (Anglais)HTML http://data.ec.gc.ca/data/air/monitor/source-emissions-monitoring-oil-sands-region/emissions-from-tailings-ponds-to-the-atmosphere-oil-sands-region Voir le Dépôt de données d'ECCC (Français)HTML http://data.ec.gc.ca/data/air/monitor/source-emissions-monitoring-oil-sands-region/emissions-from-tailings-ponds-to-the-atmosphere-oil-sands-region?lang=fr Publication scientifique - « Preliminary measurement-based estimates of PAH emissions from oil sands tailings ponds »HTML http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231014006323 La Liste des substances toxiques gérées sous la LCPE 1999 (l'annexe 1) (Anglais)HTML https://www.canada.ca/en/environment-climate-change/services/management-toxic-substances/list-canadian-environmental-protection-act.html La Liste des substances toxiques gérées sous la LCPE 1999 (l'annexe 1) (Français)HTML https://www.canada.ca/fr/environnement-changement-climatique/services/gestion-substances-toxiques/liste-loi-canadienne-protection-environnement.html

Concentrations en septembre 2013 des hydrocarbures aromatiques polycycliques et d’hydrocarbures pétroliers totaux dans des bassins de résidus de la région des sables bitumineux — septembre 2013

Afin d’évaluer l’évaporation depuis les bassins de résidus comme source possible de polluants atmosphériques, nous avons prélevé des échantillons d’eau libre à huit endroits dans deux bassins d’une unique installation située dans la région des sables bitumineux, pendant deux jours en septembre 2013. Nous avons réalisé des mesures chimiques des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et des hydrocarbures pétroliers totaux (HPT). Nous présentons les données sur les HAP pour les seize espèces désignées comme polluants prioritaires par l’Environmental Protection Agency des États-Unis. Le terme HPT fait référence à la quantité totale de composés d’hydrocarbures. Dans cet ensemble de données, les valeurs de HPT représentent la quantité d’hydrocarbures saturés et aromatiques mesurée dans les échantillons d’eau de bassins de résidus à l’aide de techniques d’analyse particulières précises (fractionnement et chromatographie en phase gazeuse). Les HAP figurent dans la Liste des substances toxiques prescrites par la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (1999) et, en vertu de celle-ci, ils sont assujettis à des mesures de gestion. Nos résultats laissent à penser que les émissions d’HAP dans l’atmosphère à partir de l’eau des bassins de résidus sont importantes relativement à celles d’autres sources d’émission dans la région, comme l’indiquait l’article de Galarneau et coll. (2014).

Concentrations et flux d’odeurs de composés sulfurés réduits et de composés organiques volatils (COV) émis par les eaux des bassins de résidus dans le secteur des sables bitumineux — octobre 2014

Pour produire des estimations des émissions atmosphériques potentielles depuis l’eau de bassins de résidus, nous avons prélevé des échantillons d’eau de surface dans cinq emplacements à l’intérieur d’un seul bassin en octobre 2014. Nous avons utilisé une chambre de flux de laboratoire pour évaluer les émissions atmosphériques potentielles provenant de l’eau des bassins de résidus. L’air a ensuite été analysé pour détecter la présence de composés sulfurés réduits (CSR), de composés organiques volatils (COV), leur concentration et l’intensité des odeurs. Les flux de COV et de CSR dans l’atmosphère issus de l’eau de bassins de résidus contribuent au fardeau général imposé par les composés causant le smog et les odeurs dans la région. Les résultats sont présentés comme des concentrations dans l’air généré et des flux d’émissions (c.-à-d. le taux d’écoulement du composé de l’eau vers l’atmosphère) dérivés à l’aide des caractéristiques du flux dans la chambre. Les concentrations atmosphériques mesurées à l’aide des chambres de flux de laboratoire simulent l’état de l’atmosphère dans des conditions limitées et ne représentent pas toute l’étendue des valeurs pouvant découler de la variation de facteurs comme la température et la vitesse du vent. Les objectifs nationaux de qualité de l’air ambiant ne s’appliquent ni à l’air directement au dessus des sources d’émissions telles les eaux des bassins de résidus ni aux données atmosphériques tirées d’échantillons d’eau de bassins de résidus.

Mesures à l’aide de méthodes diverses de mesure des émissions de polluants depuis un bassin de résidu de la région des sables bitumineux — été 2017

Nous savons que la région des sables bitumineux de l’Athabasca en Alberta contribue aux émissions fugitives de polluants dans l’atmosphère (Galarneau et coll. 2014, Small et coll. 2015). Au cours de l’été 2017, en collaboration avec Suncor, le ministère de l’Environnement et des Parcs de l’Alberta ainsi que l’Université de l’Alberta, nous avons réalisé une étude approfondie, « TAPOS » (TAilings POnd Study), sur le bassin 2/3 de la Suncor, afin de tester une combinaison de méthodes de quantification des flux de polluants atmosphériques depuis le bassin vers l’air. Ces méthodes, à savoir la covariance des turbulences, les gradients verticaux, les modèles de dispersion inverse et la cartographie radiale verticale du panache, ont été comparées entre elles et avec les mesures classiques en chambre de flux. L’objectif global était d’explorer la faisabilité de méthodes différentes de surveillance de ces émissions et quantifier les taux d’émissions de certains polluants, dont 40 espèces de composés organiques volatils (COV), 28 composés polycycliques aromatiques (HAP), 5 composés de soufre réduit (CSR) et de gaz à effet de serre (GES). Les HAP figurent dans la Liste des substances toxiques prescrites par la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (1999) et, en vertu de celle-ci, ils sont assujettis à des mesures de gestion. Les objectifs de qualité de l’air ambiant (OWAA) ne s’appliquent pas à l’air immédiatement au-dessus des sources d’émissions telles que les étangs de résidus. Les mesures, qui ont commencé le 28 juillet 2017 et sont terminées le 5 septembre 2017, ont généré 39 jours de données en continu, principalement avec une résolution temporelle d’environ une seconde. La plateforme de mesure centrale était constituée d’une tour mobile de 32 m, munie d’entrées d’air à 4 m, 8 m, 18 m et 32 m. L’air aspiré de ces altitudes était dirigé vers une remorque où se trouvaient plusieurs analyseurs de gaz. À ces mêmes hauteurs, l’humidité, la température et le champ de vent turbulent tridimensionnel ont été mesurés. Ces mesures ponctuelles ont été complétées par des mesures sur de longues distances de certains gaz à l’état de traces le long de la rive, ainsi que par un échantillonnage intégré sur un milieu filtrant au moyen d’échantillonneurs actifs à grand débit et d’échantillonneurs passifs. Treize contenants d’acier inoxydable ont servi à la prise manuelle d’échantillons d’air aux fins d’une analyse subséquente par chromatographie en phase gazeuse. En outre, on a prélevé 20 échantillons de l’eau de surface des étangs pendant trois jours de l’étude afin d’estimer les émissions à l’aide de modèles d’échange eau-atmosphère et de les lier aux résultats des observations micrométéorologiques de 2013 et 2014.

Références Galarneau E., Hollebone B.P., Yang Z. et Schuster J. 2014 « Preliminary measurement-based estimates of PAH emissions from oil sands tailings ponds ». Atmospheric Environment, vol. 97, p. 332-335. Small C.C., Cho S., Hashisho Z. et Ulrich A.C. 2015 « Emissions from oil sands tailings ponds: Review of tailings pond parameters and emission estimates ». Journal of Petroleum Science and Engineering, vol. 127, 490-501.

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