State of Knowledge on Chemical Dispersants for Canadian Marine Oil Spills

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dc.contributor.author
Creber, David
Willis, Rob
Davis, Emily
dc.date.accessioned
2024-01-10T11:21:26Z
dc.date.available
2024-01-10T11:21:26Z
dc.date.issued
2022
dc.description.abstract - en
Chemical dispersants represent one of many oil spill response measures. Following its large-scale application during response operations during the Gulf of Mexico Oil Spill in 2010 there has been significant advancement in the scientific understanding of dispersants. As a result, a large volume of literature has been produced detailing the results and findings of many studies and assessments. A literature review was conducted to consolidate and evaluate the state of knowledge of chemical dispersants in a Canadian context. Specifically, the literature review investigates how dispersants interact with the fate, behavior, and transport of oil in the environment, pathways of effects of dispersed oil for marine biota, potential effects, and impacts of dispersed oil on biota. Furthermore, in light of environmental concerns, consideration is given to specific monitoring and oil trajectory modelling needs during response operations when dispersants are used. The findings of the literature review suggest that chemical dispersants change the oil’s transport, fate, and potential effects by changing the chemical and physical properties of oil. As dispersants enhance the movement of oil into the water column as small oil droplets, dispersants may alter the level of exposure for certain species. For example, dispersants may enhance the bioavailability of the oil to some species. However, based on the results of laboratory toxicity assessments, at oil loadings <100 mg/L (a common value for most oil spill scenarios), chemically-dispersed oil and untreated oil (without dispersant application) appear relatively similar in terms of their effects on marine biota. A significant trade-off of dispersant use is that while dispersants may reduce impacts of oil slicks to wildlife at the water surface (e.g., marine mammals, seabirds), and the subsequent transport of oil to vulnerable and biologically rich coastlines and coastal habitats, they may increase impacts within the water column and sediments of the offshore environment. There are currently numerous ongoing studies focused on the evaluation of long term impacts of dispersant use on biota in the offshore marine environment to address knowledge gaps. Proper use of dispersants within Canada must take into consideration the unique circumstances and conditions of each oil spill scenario, including the dynamic nature of the marine environment and the role of environmental, physiochemical, and ecological factors.
dc.description.abstract-fosrctranslation - fr
Le recours aux dispersants chimiques compte parmi les nombreuses mesures d’intervention en cas de déversement d’hydrocarbures. Depuis leur application à grande échelle dans le cadre des opérations d’intervention ayant suivi le déversement de pétrole dans le golfe du Mexique en 2010, les connaissances scientifiques sur les agents dispersants ont beaucoup avancé. Par conséquent, un grand nombre de travaux décrivant en détail les résultats et les constatations de nombreuses études et évaluations ont été produits. Une analyse documentaire a été effectuée pour regrouper les données et évaluer l’état des connaissances sur les dispersants chimiques dans un contexte canadien. Plus précisément, l’analyse porte sur la façon dont les dispersants interagissent avec le devenir, le comportement et le transport des hydrocarbures dans l’environnement, les séquences des effets des hydrocarbures dispersés sur le biote marin, les effets potentiels et les impacts des hydrocarbures dispersés sur le biote. De plus, en raison des préoccupations environnementales, elle tient compte des besoins particuliers en matière de surveillance et de modélisation de la trajectoire des déversements d’hydrocarbures pendant les opérations d’intervention lorsque des dispersants sont utilisés. Selon les conclusions de l’analyse documentaire, les dispersants chimiques modifient le transport, le devenir et les effets potentiels des hydrocarbures en modifiant leurs propriétés chimiques et physiques. Comme les agents dispersants augmentent le mouvement des hydrocarbures dans la colonne d’eau sous forme de petites gouttelettes de pétrole, ils peuvent modifier le niveau d’exposition de certaines espèces. Les dispersants peuvent par exemple améliorer la biodisponibilité des hydrocarbures pour certaines espèces. Cependant, d’après les résultats des évaluations de la toxicité en laboratoire, à des charges d’hydrocarbures inférieures à 100 mg/L (une valeur commune pour la plupart des scénarios de déversement d’hydrocarbures), les hydrocarbures dispersés chimiquement et les hydrocarbures non traités (sans application d’agents dispersants) semblent avoir relativement les mêmes effets sur le biote marin. L’un des compromis importants de l’utilisation d’agents dispersants est que, bien qu’ils puissent réduire les impacts des nappes de pétrole sur la faune à la surface de l’eau (p. ex. mammifères marins, oiseaux de mer) et le transport subséquent des hydrocarbures vers des côtes et des habitats côtiers vulnérables et riches sur le plan biologique, ils peuvent aussi accroître les impacts dans la colonne d’eau et les sédiments de l’environnement extracôtier. De nombreuses études en cours portent sur l’évaluation des impacts à long terme de l’utilisation de dispersants sur le biote dans le milieu marin extracôtier, afin de combler le manque de connaissances à cet égard. L’utilisation appropriée de dispersants au Canada doit tenir compte des circonstances et des conditions uniques de chaque scénario de déversement d’hydrocarbures, y compris la nature dynamique du milieu marin et le rôle des facteurs environnementaux, physiochimiques et écologiques.
dc.description.fosrcfull - en
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dc.description.fosrcfull-fosrctranslation - fr
1 ressource en ligne (vii, 82 pages) : graphiques
dc.identifier.citation
Creber, D., Willis, R., Davis, E. 2022. State of Knowledge on Chemical Dispersants for Canadian Marine Oil Spills. DFO Can. Sci. Advis. Sec. Res. Doc. 2022/073. vii + 82 p.
dc.identifier.govdoc
Fs70-5/2022-073E-PDF
dc.identifier.isbn
9780660460932
dc.identifier.issn
1919-5044
dc.identifier.uri
https://waves-vagues.dfo-mpo.gc.ca/library-bibliotheque/41087112.pdf
https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1623
dc.language.iso
en
dc.publisher
Fisheries and Oceans Canada, Canadian Science Advisory Secretariat
dc.relation.istranslationof
https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1624
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Nature and environment
Water
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State of Knowledge on Chemical Dispersants for Canadian Marine Oil Spills
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Report
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Rapport
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vii, 82 pages
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2022/073
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Research Document (Canadian Science Advisory Secretariat)
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