Cambios en las moléculas de un crudo liviano sometido a un ensayo de meteorización en suelo para ser aplicado en geoquímica forense

Abstract

Cuando tiene lugar un vertido de crudo en el suelo comienza un proceso de meteorización quealtera la composición de este recurso y en etapas avanzadas puede quedar irreconocible respecto al hidrocarburo original, dificultando la asignación de responsabilidades asociadas a las contaminaciones de este tipo. En el presente trabajo se analizó la estabilidad de los n-alcanos, hidrocarburos aromáticos policíclicos e isoprenoides alifáticos en un crudo liviano sometido a un proceso de meteorización en suelo bajo condiciones de laboratorio por el período de un año, para ser aplicado en litigios vinculados a derrames y/o hurtos de hidrocarburos. En base a esto, se analizaron los perfiles de las moléculas antes mencionadas por cromatografía gaseosaacoplada a espectrometría de masas a partir de las fracciones del crudo. A continuación, se calcularon parámetros específicos tales como P/F (pristano/fitano), 4-MeDBT/1-MeDBT (metildibenzotiofenos) y estigmastano C29αS/hopano C30, conocidos como relaciones de diagnóstico, que no superaron el 5 % de su desviación estándar relativa en el transcurso de un año. Por otro lado, las relaciones P/n-C17 (pristano/heptadecano), F/n-C18 (fitano/octadecano), (n-C13 + n-C14)/(n-C25 + n-C26) y (N0 + N1)/N2 (N = naftalenos) fueron las únicas con valorespor encima del 5 %. Estos resultados, más el análisis de los cromatogramas obtenidos, sugierenque tanto la evaporación como la biodegradación han alterado la composición general del crudo; no obstante, la mayoría de los isoprenoides permanecieron inalterados bajo las condiciones de ensayo a lo largo del tiempo de estudio, lo que demuestra su capacidad para resolver las problemáticas descriptas.

When an oil spill takes place in the soil a weathering process begins that alters the composition of this resource and in advanced stages it may become unrecognizable with respect to the original hydrocarbon, making it difficult to assign responsibilities associated with contaminations of this type. [Objective]: The present work analyzed the stability of n-alkanes, polycyclic aromatic hydrocarbons and aliphatic isoprenoids in a light crude oil subjected to a soil weathering process under laboratory conditions for a period of one year, to be applied in litigation linked to oil spills and/or thefts. [Methodology]: Based on this, the profiles of the aforementioned molecules were analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry from the crude oil fractions. [Results]: Then, specific parameters such as Pr/Ph (pristane/phytane), 4-MeDBT/1-MeDBT (methyldibenzothiophenes) and stigmastane C29αS/hopane C30, known as diagnostic ratios, that did not exceed 5 % of their relative standard deviation over the course of one year were calculated. On the other hand, the ratios Pr/n-C17 (pristane/heptadecane), Ph/n-C18 (phytane/octadecane), (n-C13 + n-C14)/(n-C25 + n-C26) and (N0 + N1 )/N2 (N = naphthalenes) were the only ones with values above 5 %. [Conclusions]: These results, plus the analysis of the chromatograms obtained, suggest that both evaporation and biodegradation have altered the overall composition of the crude oil; however, most of the isoprenoids remained unchanged under the test conditions throughout the study time, which demonstrates their ability to solve the problems described.