Grunnlagsundersøkelse av miljøforholdene på havbunnen ved bunnramme N og O, Gullfaks i juni 2003

Transkript

1 Grunnlagsundersøkelse av miljøforholdene på havbunnen ved bunnramme N og O, Gullfaks i juni 23 UNIFOB AS SEKSJON FOR ANVENDT MILJØFORSKNING (SAM) Høyteknologisenteret i Bergen, 52 Bergen Telefon: Telefaks: Bergen, april 24

2 Forord I mai 23 fikk UNIFOB AS Seksjon for anvendt miljøforskning, i oppdrag av Statoil ASA å foreta en grunnlagsundersøkelse ved de planlagte bunnrammene O, D, og N ved Gullfaks (kontrakt nr.: ). Formålet med undersøkelsen var å beskrive miljøforholdene ved bunnrammene før disse utbygges og settes i drift. Høsten 23 ble det klart at D-rammen ikke ville bli utbygget i denne omgang. Med bakgrunn i dette ble det besluttet ikke å opparbeide prøvene som var innsamlet ved D-rammen. Prøveinnsamlingen ble gjennomført fra M/S Highland Eagle 3. og 4. juni 23. Tidligere på samme tokt var det allerede gjennomført prøveinnsamling i Region II på norsk sokkel i Nordsjøen. Prøveinnsamling og rapportering er utført ved Seksjon for anvendt miljøforskning i Bergen. AnalyCen AS i Moss har utført de kjemiske analysene, og Rogalandsforskning i Stavanger har stått for opparbeiding, identifisering og rapportering av de biologiske dataene. Prosjektansvaret har lagt hos Seksjon for anvendt miljøforskning. Bergen, torsdag 1. april 24 Seksjon for anvendt miljøforskning Per Johannessen Direktør Side 2 av 146

3 Feltarbeid Linda Berge (AnalyCen), Helge Botnen (SAM), Kristen-Olai Fjeldstad (SAM), Erling Heggøy (SAM), Gisle Vassenden (SAM) og Rikke Wallum (AnalyCen). Sortering av biologiske prøver Ingunn W. Jolma, Fahira Komenjasevic, Gro Larsen, Ivar Møgedal, Tone E. Nilsen og Tom Sømme (Rogalandsforskning) Artsidentifisering Veslemøy Eriksen og Øystein Stokland (Annelida, Echinodermata og Varia), Anne Helene S. Tandberg (Crustacea) og Per Bie Wikander (Mollusca) Analyser oljehydrokarboner Hanne Sofie Boysen, Karen Halling, Anders Hansen, Lene Holm Madsen Harder, Anni Vangsgaard Jensen, Charlotte Michelsen, Kristina Bolbro Nielsen og Niels Weibel (AnalyCen, Fredericia, Danmark). Metall analyser Linda Berge, Nils-Axel Flack, Bjørn Tore Kildahl, Sverre Koren, Roger Kristensen, Anna Kubberød, Ann-Rita Pedersen og Rikke Wallum (AnalyCen, Moss, Norway). Fysiske analyser Helge Grønning (SAM). Databearbeiding Helge Botnen (SAM), Veslemøy Eriksen (RF), Erling Heggøy (SAM), Per-Otto Johansen (SAM), Øyvind F. Tvedten (RF) og Gisle Vassenden (SAM). Rapportering Helge Botnen (SAM), Veslemøy Eriksen (RF) (bunndyr - bunnramme N), Erling Heggøy (SAM), Per Johannessen (SAM), Per-Otto Johansen (SAM), Øyvind F. Tvedten (RF) (bunndyr - bunnramme O) og Gisle Vassenden (SAM). Forsidefoto Rikke Wallum Prosjekt nr.: Vi vil også takke mannskapet på M/S Highland Eagle. Side 3 av 146

4 Innholdsfortegnelse SAMMENDRAGSRAPPORT... 5 SUMMARY REPORT HOVEDRAPPORT SAMMENDRAG INNLEDNING MATERIALE OG METODER Innsamlingsområdet Innsamlingsprogram Prøvebehandling i felt Fysisk beskrivelse av sedimentet Farge Kornstørrelse Måling av totalt organisk materiale (TOM) Kjemisk karakterisering av sedimentet Grense for signifikant kontaminering (LSC, Limit of Significant Contamination) Biologiske analyser Sammenhengen mellom miljøvariabler og bunndyrsdata BioEnv Beregning av estimert påvirket område Kvalitetssikring Lagring av prøver RESULTATER Fysisk karakterisering av sedimentet Bunnramme N Bunnramme O LSC Sedimentets innhold av tungmetall Bunnramme N Bunnramme O Sedimentets innhold av oljehydrokarboner Bunnramme N Bunnramme O Bunnfauna Bunnramme N Bunnramme O BioEnv Bunnramme N Bunnramme O Beregnet påvirket område N-rammen O-rammen KONKLUSJON LITTERATURLISTE VEDLEGGSDEL TOKTRAPPORT Side 4 av 146

5 SAMMENDRAGSRAPPORT Grunnlagsundersøkelse ved O og N ramme, Gullfaks, 23 Sammendrag UNIFOB AS, Seksjon for anvendt miljøforskning, fikk i mai 23 i oppdrag av Statoil ASA å foreta en grunnlagsundersøkelse ved de planlagte bunnrammene O, N og D ved Gullfaks (kontrakt nr.: ). Formålet med undersøkelsen var å beskrive miljøforholdene på stedet før utbygging. Da det høsten 23 ble klart at D-rammen ikke vil bli utbygget, ble materialet fra dette stedet ikke videre opparbeidet. Materialet fra de to andre rammene vil være referansemateriale med hensyn på fremtidige miljøundersøkelser ved de aktuelle bunnrammene. Prøveinnsamlingen ble gjennomført fra M/S Higland Eagle fra 3. til 4. juni 23. På samme tokt var det allerede gjennomført prøveinnsamling i Region II mellom 58 og 6 N på norsk sokkel i Nordsjøen. Ved Gullfaks ble det i alt samlet 14 grabbprøver fordelt på 1 ordinære stasjoner ved O-rammen og 8 ordinære stasjoner ved N-rammen. Dessuten ble det samlet prøver fra en felles referansestasjon (GFSAT). Prøvetakingsforholdene ved Gullfaks var generelt vanskelige på grunn av mye stein i sedimentet. Mange prøver ble forkastet og på flere stasjoner var det ikke mulig innenfor akseptable tidsrammer å få tatt alle de planlagte prøvene. Det ble tatt prøver til analyse av kornstørrelsesfordeling, totalt organisk materiale (TOM), tungmetaller (Cu, Cr, Zn, Ba, Pb Cd og Hg), oljehydrokarboner (THC, PAH, NPD og dekaliner) og til bunnfauna analyse. Vertikal fordeling av tungmetall, THC, PAH, NPD og dekaliner i sedimentet ble undersøkt på noen utvalgte stasjoner. Resultatene av de fysiske, kjemiske og de biologiske analysene viste at sjøbunnen ved begge rammene var forholdsvis ensartet med hensyn på farge, lukt og sedimentets fysiske sammensetning. Sedimentet bestod for det meste av sand og stein. Det var generelt lave konsentrasjoner av TOM (,77 %-1,79 %), tungmetaller (Cu:,6-2,2 mg/kg, Cr: 5,1-7,4 mg/kg, Zn: 6,3-1,6 mg/kg, Ba: mg/kg, Pb: 3,3-5, mg/kg, Cd: <,3-,3 mg/kg og Hg:,7-,11 mg/kg) og oljehydrokarboner (THC: 1,8-21,8 mg/kg, PAH:,3-,14 mg/kg, NPD:,12-,18 mg/kg og dekaliner,145-,31 mg/kg). På samtlige stasjoner var det en naturlig variert bunnfauna inklusive arter som er følsomme overfor forstyrrelse og forurensning. Resultatene fra undersøkelsen er et godt utgangspunkt for fremtidige undersøkelser og sammenlikninger. Innsamlingen ble gjennomført av forskere og ansatte ved Seksjon for anvendt miljøforskning (SAM), og AnalyCen. De kjemiske analysene ble utført av AnalyCen, mens prøvene med bunndyr ble opparbeidet og rapportert av Rogalandsforskning. Undersøkelsen ble ledet av Seksjon for anvendt miljøforskning. Sammendragsrapport Side 5 av146

6 Feltarbeid, materiale og metoder Prøveinnsamlingen ved Gullfaks ble gjennomført fra M/S Highland Eagle i perioden 3. til 4. juni 23. Totalt ble det tatt 14 grabbprøver fordelt på 18 ordinære stasjoner, 8 rundt N- rammen og 1 rundt O-rammen, samt prøver fra en referansestasjon (GEFSAT) nordøst for N- og O- rammene. Prøvestasjonene var plassert i et aksekors (Figur 1) hvor aksene var plassert langs og på tvers av den dominerende strømretningen. Prøvestasjonene ble lokalisert ved hjelp av satelittnavigator (GPS) og fartøyet ble holdt i posisjon ved hjelp av dynamisk posisjonering (DP). Vanndypet på stasjonene ble målt ved hjelp av fartøyets ekkolodd. Tabell 1. Stasjonsopplysninger fra Gullfaks. UTM sone 31 ED5 koordinater, vanndyp fra skipets ekkolodd. Stasjonene betegnes med bokstav- og tallkode. Stasjon Distanse (m) grader ( o ) Ø N Dyp (m) N N N N N N N N N-Ramme O O O O O O O O O O O-Ramme GFSAT Sammendragsrapport Side 6 av146

7 GFSAT O Ramme N Ramme Figur 1. Stasjonskart på Gullfaks som viser stasjonenes plassering i forhold til hverandre og stasjonens plassering i forhold til feltsentrene (X). Posisjonene er gitt i UTM ED5 sone 31 koordinater. Fra hver av de ordinære stasjonene ble det tatt 3 sedimentprøver til analyse av tungmetall og olje- hydrokarboner, en blandprøve til bestemmelse av kornfordeling og 5 prøver til bunndyrsundersøkelse. I tillegg ble det fra to stasjoner foretatt seksjonering av prøver for å undersøke vertikal forekomst av THC, PAH, NPD og dekaliner og tungmetall i snitt fra -1 cm, 1-3 cm og 3-6 cm dyp av sedimentet. Fra referansestasjonene (GFSAT) ble det tatt 5 prøver til analyse av tungmetall og THC, og av disse ble en seksjonert for å undersøke dybde fordeling av tungmetaller, THC, PAH og NPD i sedimentet. Til bunndyrsundersøkelse ble det samlet 1 prøver. På alle stasjoner ble lukt, farge eller andre visuelle karakterer beskrevet. Alle prøvene ble samlet med en langarmet van Veen grabb med justerbare vekter og åpning på,1 m². Prøvene som ble benyttet til kjemiske analyser (THC, PAH, NPD, dekaliner, TOM og tungmetall), ble tatt fra toppen (-1 cm) av bunnprøven. De seksjonerte prøvene ble tatt med en plexiglass corer på stasjonene N2 og O3 og på referansestasjonen GEFSAT. Etter innpakking og merking, ble prøvene frosset i medbrakt frys ved 2 C. Først når opparbeidingen tok til i laboratoriet ble prøvene tint. Prøvene til kornfordelingsanalysene ble tatt med skje fra prøvens overflate og ned til ca. 5 cm dyp. Også disse prøvene ble oppbevart frosset, inntil videre opparbeiding i laboratoriet på land. Sammendragsrapport Side 7 av146

8 De biologiske prøvene ble samlet ved å tømme grabben på et arbeidsbord hvor innholdet ble vasket ned i et ristarrangement bestående av først en grovrist med 5 mm runde hull, og deretter en finrist med 1 mm runde hull. Ristene ble grundig rengjort mellom hver prøve. Materialet som ble holdt tilbake på ristene (prøven), ble samlet med skje og lagt i plastbokser. Deretter ble prøven tilsatt borax og 4 % formalin, og satt i en plastpose med merkelapp. Plastboksene ble samlet i transportkasser, og stod i disse inntil opparbeidingen av prøvene startet i laboratoriet på land. Resultater Sedimentbeskrivelse Sedimentet inneholdt sand og en del stein (Tabell 2). Fargen på sedimentet var oliven-grå (5Y-4/2) på alle stasjonene inklusive referansestasjonen (GFSAT). Alle prøvene luktet friskt og så reine ut. Tungmetaller Det ble ikke funnet konsentrasjoner av tungmetall over LSC i den øvre centimeteren av sedimentet (Tabell 2). I de seksjonerte prøvene var konsentrasjonen av barium over LSC i 1-3 cm sjiktet på O3. Oljehydrokarboner Innholdet av THC var over LSC på O1. De seksjonerte prøvene viste en liten reduksjon av THC nedover i sedimentet på N- og O- rammen, mens det var en liten økning på referansestasjonen. Høyest konsentrasjon av PAH ble målt i det øverste sjiktet på N2 og det nederste sjiktet på O1. Konsentrasjonen av NPD endret seg ikke i vesentlig grad med dypbden på sedimentet. Dekalinene økte nedover i sedimentet på den seksjonerte stasjonen i N-rammen og var over LSC i de to nederste sjiktene. På den seksjonerte stasjonen i O-rammen var alle sjiktene over LSC. Innholdet av dekaliner på GFSAT var under LSC og endret seg ikke nedover i sedimentet. Sammendragsrapport Side 8 av146

9 Tabell 2. Oversikt over resultater fra undersøkelsen ved Gullfaks i 23. Minimumsverdier og maksimumsverdier, gjennomsnitt og standardavvik (sd) for stasjonene på N-rammen og O- rammen og de tre parallellene fra referansestasjonen GFSAT. Metaller og oljehydrokarboner er oppgitt i mg/kg tørt sediment. De biologiske resultatene på referansestasjonen er basert på gjennomsnittet fra prøve 1-5 og 5-1. LSC er utregnet fra referansestasjonen N-ramme O-ramme GFSAT Snitt ± sd. min - max Snitt ± sd. min - max Snitt ± sd. min - max LSC TOM% 1,2±,14 1,77-1,21 1 1,5±,2 2 1,18-1,79 2 1,82* Grus % 1,63±1,57 1,7-33,68 1 6,61±8,59 2,2-22,5 2 26,76* Sand % 84,82±1, ,2-96,8 1 86,98±8,68 2 7,46-94, 2 67,55* Pelitt % 4,55±,68 1 3,85-5,75 1 6,41±1,2 2 4,64-7,75 2 5,69* Median (Φ) 1,55±,26 1 1,14-1,96 1 1,7±,33 2,95-2,3 2,54* Cu,9 ±,2,6-1,2 1,3 ±,4 1, - 2,2 1,1±,4,7-1,7 2,9 Cr 5,9 ±,6 5,1-7,1 6,5 ±,6 5,8-7,4 8,±1,5 5,4-9,2 1,4 Zn 7,1 ±,5 6,3-7,8 8,8 ± 1,3 6,8-1,6 1,9±2,1 7,9-13,4 14,6 Ba 148 ± ± ± Pb 3,7 ±,3 3,4-4,3 4,1 ±,6 3,3-5, 5,2±1,1 3,7-6,6 8,7 Cd <,3 <,3 -,3 <,3 <,3 <,3 <,3-,4,65 Hg,1±,3,8-,15,16 THC 13,2 ± 2,6 1,9-18,6 15,9 ± 3,1 1,8-21,8 17,3±4,3 13,8-24,6 19, PAH,18±,5,14-,3,35 NPD,15±,3,12-,18,18 Dekaliner,215±,71,145-,31,27 Individer 597± ± ± Arter 93± ± ± Diversitet H' 512±,36 4,65-5,79 5,27±,41 4,25-5,66,75±,12,66-,83 Jevnhet J,79±,8,68-,9,8±,8,62-,92 4,92±,78 4,37-5,47 Es1 43± ± ± * Bare en prøve. 1 8 prøver. 2 1 prøver. Biologi Resultatene fra biologianalysene fra N-rammen, viser en naturlig bunnfauna for denne typen sediment, og artssammensetningen tyder ikke på at området er utsatt for kontaminering. Selv om referansestasjonen skiller seg noe ut fra de andre stasjonene i analysene, er likheten til de ordinære stasjonene på bunnramme N tilfredsstillende til at GFSAT bør opprettholdes som referansestasjon i videre undersøkelser. Resultatene fra faunaanalysene fra O-rammen, viser at det var mange arter i prøvene og at det var flest individer av juvenile (unge) pigghuder. Det var mange arter som var tilstede med få individ og/eller i bare et fåtall av prøvene. Heterogeniteten i faunaen gjenspeiler også vanskelig bunn for grabbprøvetakning. Prøvene fra referansestasjonen var rimelig lik de ved bunnramme O og stasjonen kan brukes videre som referanse. Det ble ikke funnet forskjeller mellom stasjoner som kunne forklares med avstand til senteret for bunnrammen og en eventuell forurensningsgradient. Sammendragsrapport Side 9 av146

10 Kontaminert sediment og påvirket bunnfauna. Av de kjemiske parametrene som ble målt, var det bare THC som var over LSC på en stasjon ved O-rammen (Figur 2). Ved N-rammen ble det ikke funnet noen kontaminering av THC (Tabell 3). Det ble ikke beregnet et areal for O-rammen da den stasjonen som var kontaminert var den som er lengst borte fra senteret av rammen (Figur 2) GFSAT THC E O O9 O8 O1 O O6 O7 O3 O4 O Figur 2. Det ble bare funnet THC verdier over LSC ved en stasjon ved O-rammen. Stasjoner som ikke var kontaminert er markert med små grå sirkler. Påvirkede stasjoner er markert med store sorte sirkler. Plassering av senteret til de to rammene er markert med X. ED5-UTM sone 31 koordinater. Tabell 3. Estimert kontaminert område ved N- og O-rammen beregnet ut fra stasjoner med verdier over LSC for THC, barium, andre metall og faunaforstyrrelser. N-rammen NV SØ SV 23 NV NØ SØ SV 23 m m m km 2 O-rammen m m m m km 2 THC, THC i.e i.e Ba, Ba, Andre metall, Andre metall, Fauna, Fauna, Konklusjon Sjøbunnen ved de to bunnrammene N og O ved Gullfaks, var ensartet og uten tydelig tegn til forurensning eller påvirkning. Bortsett fra gjennomsnittet av -1 cm sjiktene hvor konsentrasjonene av THC var over LSC på O1 og dekalinene på N2, synes variasjoner i de fysiske, kjemiske og biologiske resultatene og gjenspeile den naturlig variasjon over feltet. Dataene som er fremkommet er et godt utgangspunkt for seinere undersøkelser og sammenlikninger. Sammendragsrapport Side 1 av146

11 SUMMARY REPORT Grunnlagsundersøkelse ved O og N ramme, Gullfaks, 23 Summary Seksjon for anvendt miljøforskning was in Mai 23 commissioned by Statoil ASA (Order no.: ) to carry out a baseline study at the three satellites O, N and D at Gullfaks, in order to describe the environmental conditions before development and operation of marine oil installations at that field. In autumn 23 it was decided not to develop the D satellite and the samples were not analysed. The biological and chemical content in the samples will be used as a reference for prospective environmental investigations in this area. The sampling was accomplished from M/V Highland Eagle during 3-4. June 23. At the same cruise there had already bin collected samples from Region II from 58 to 6 N in the North Sea. At Gullfaks totally 14 grab samples were taken from 18 ordinary sites, 8 at N and 1 at the O satellites. There were also taken 15 samples from the reference site GFSAT. It was difficult to get samples of satisfied quality cause of stones in the sediment, and many samples were rejected. Samples were taken for biological- (fauna), chemical- (metals and oil components) and geology- (TOM and grain size) analyses. At two ordinary sites and at the reference site, additional sectioned samples were taken for chemical analyses. The results detect no major differences between the two satellites. The sediments contain sand and stones with low concentrations of TOM (1,79 %-,77 %), heavy metals (Cu:,6-2,2 mg/kg, Cr: 5,1-7,4 mg/kg, Zn: 6,3-1,6 mg/kg, Ba: mg/kg, Pb: 3,3-5, mg/kg, Cd: <,3-,3 mg/kg and Hg:,7-,11 mg/kg) and oil components (THC: 1,8-21,8 mg/kg, PAH:,3-,14 mg/kg, NPD:,12-,18 mg/kg and decalins 1,7-,215 mg/kg). No fauna disturbance was found. The investigation was carried out by personnel from Seksjon for anvendt miljøforskning, AnalyCen and Rogalandsforskning. The investigation was directed by Seksjon for anvendt miljøforskning. Summary report Page 11 av 146

12 Field work, material and methods The sampling was accomplished from M/V Highland Eagle during 3-4. June 23. In all 14 grab samples were taken from 18 ordinary, 8 at N and 1 at the O satellites. There were also taken 15 samples form the reference site GFSAT. Sampling sites were placed in two transects, one across and one along the main current (Figure 1). Precise localisation of the sampling sites was done by satellite navigator (GPS) and the vessel was held in position by dynamic positioning (DP). The water depth at the sites was measured by the echo sounder of the vessel. Table 1. Site information from Gullfaks: UTM zone 31 ED5 coordinates, water depth from ships echo sounder. The sites are denoted by letter- and number-code, direction and distance from the centre. Site Distance Direction Depth E N (m) (degr.) (m) N N N N N N N N N-Ramme O O O O O O O O O O O-Ramme GFSAT Summary report Page 12 av 146

13 GFSAT O Satellite N Satellite Figure 1. The map shows the location of the sites relative to each other (closed circles) and relative to the exploratory wells (x). ED5-UTM zone 31 coordinates are given in Table 1. Three sediment samples were taken at each site for analysis of heavy metals and THC. One composite sample was taken for determination of grain size distribution and five samples were taken for examination of the benthic fauna. In addition, samples were taken from one site from etch of the two satellites to examine the vertical distribution of THC, PAH, NPD, decalins and heavy metals from the sections: -1 cm, 1-3 cm and 3-6 cm depth of the sediment. Five samples were taken at the reference site for analysis of metals and THC, PAH and NPD. One of these samples were sectioned and analysed for metals, THC, PAH and NPD in the sediment. Ten samples were taken for examination of the benthic fauna at the reference site. Smell, colour and other visual characters of the sediment were described at each site. All the samples were collected using a.1 m 2 van Veen grab with long arms. The sediment samples that were used for chemical analysis (THC, PAH, NPD, TOM and heavy metals) were taken in the upper section (-1 cm) of the sediment. The sectioned samples were taken using a plexi-corer. The samples were labelled, wrapped up and kept in a freezer at 2 o C. The samples were kept frozen until they were analysed in the laboratory. The samples for grain size analysis were taken from the upper 5 cm of the sediment using a spoon. These samples were also kept frozen until further processing in the laboratory onshore. The biological samples were collected by emptying the grab onto a desk where the content was washed into a sieve with 5 mm circular holes and then into a sieve with 1 mm circular Summary report Page 13 av 146

14 holes. The sieves were thoroughly washed between each sample. The material which was retained by the sieves was gathered with a spoon and put into plastic containers. Four percent formalin and borax were added to the samples. The plastic containers were labelled and put into plastic bags and kept in transport boxes until examination in the laboratory onshore. Results Description of sediment The sediment consisted of sand and stones and had an olive grey colour (5Y-4/2) at all the sites included the reference site (GFSAT). The sediment samples were clean and had a fresh smell. Heavy metals The concentrations of heavy metals were generally low at the two satellites in 23 and the measured metal concentrations were all within the LSC (limit of significant contamination) (Table 1). Oil hydrocarbons The average measured content of THC in the upper layer of the sediment was above LSC at O1. The sectioned samples show a small decrease in the concentrations of THC downwards in the sediment at the two satellites, while there was a small increase downward in the sediment at the reference site GFSAT. Highest contains of PAH were found in the upper layer at N2 and the lower layer at O1. De contains of decalins increased downwards in the sediment, and was above LSC at the two lower sections at N2 and all three sections at O1. Biology The biological material did not indicate any pollution at the two satellites N and O. A natural, species rich bottom fauna was found at all sites. Summary report Page 14 av 146

15 Table 2. Synopsis of the results from the investigation in 23. Minimum values, maximum values, average and standard deviation (SD) at the two satellites N and O and the reference site GFSTA. LSC calculated from the reference site from Metals and oil hydrocarbons are given for each unit of weight dry sediment. The "biological" results at the reference site are based upon the average from sample 1-5 and 5-1. N-satellite O-satellite GFSAT Average ± sd. min - max Average ± sd. min - max Average ± sd. min - max LSC TOM% 1,2±,14 1,77-1,21 1 1,5±,2 2 1,18-1,79 2 1,82* Gravel % 1,63±1,57 1,7-33,68 1 6,61±8,59 2,2-22,5 2 26,76* Sand % 84,82±1, ,2-96,8 1 86,98±8,68 2 7,46-94, 2 67,55* Pelite % 4,55±,68 1 3,85-5,75 1 6,41±1,2 2 4,64-7,75 2 5,69* Median (Φ) 1,55±,26 1 1,14-1,96 1 1,7±,33 2,95-2,3 2,54* Cu,9 ±,2,6-1,2 1,3 ±,4 1, - 2,2 1,1±,4,7-1,7 2,9 Cr 5,9 ±,6 5,1-7,1 6,5 ±,6 5,8-7,4 8,±1,5 5,4-9,2 1,4 Zn 7,1 ±,5 6,3-7,8 8,8 ± 1,3 6,8-1,6 1,9±2,1 7,9-13,4 14,6 Ba 148 ± ± ± Pb 3,7 ±,3 3,4-4,3 4,1 ±,6 3,3-5, 5,2±1,1 3,7-6,6 8,7 Cd <,3 <,3 -,3 <,3 <,3 <,3 <,3-,4,65 Hg,1±,3,8-,15,16 THC 13,2 ± 2,6 1,9-18,6 15,9 ± 3,1 1,8-21,8 17,3±4,3 13,8-24,6 19, PAH,18±,5,14-,3,35 NPD,15±,3,12-,18,18 Decalins,215±,71,145-,31,27 No.individuals 597± ± ± No. taxa 93± ± ± Diversity (H ) 512±,36 4,65-5,79 5,27±,41 4,25-5,66,75±,12,66-,83 Eveness (J),79±,8,68-,9,8±,8,62-,92 4,92±,78 4,37-5,47 Es1 43± ± ± * One saple. 1 8 samples. 2 1 samples. Summary report Page 15 av 146

16 Contaminate sediment and fauna disturbance. Only THC was above LSC at one location at the O- satellite (Figure 2). At the N- satellite there were not found any contamination by THC (Table 3). There was not calculated an area at the O- satellite GFSAT THC E O O9 O8 O1 O O6 O7 O3 O4 O Figure 2. THC contamination of the sediment at the O-satellite in 23. Table 3. Estimated distance and contaminated area of: THC, barium, other metals and fauna disturbance at the N- and O-satellite. N-satellite NW SE SW 23 NW NE SE SW 23 m m m km 2 O-Satellite m m m m km 2 THC, THC n.e n.e Ba, Ba, Other metals, Other metals, Fauna, Fauna, n.e.: Not estimated Conclusion The seabed at the two satellites N and O was homogenous and without any sign of influence or pollution. Except for the THC values at O1 and the decalins at N2, the variations in physical, chemical and biological results from the two satellites are considered as natural. The data collected during this survey is a good basis for prospective surveys and comparisons. Summary report Page 16 av 146

17 HOVEDRAPPORT 1 Sammendrag UNIFOB AS, Seksjon for anvendt miljøforskning, fikk i mai 23 i oppdrag av Statoil ASA å foreta en grunnlagsundersøkelse ved de planlagte bunnrammene O, N og D ved Gullfaks (kontrakt nr.: ). Formålet med undersøkelsen var å beskrive miljøforholdene på stedet før utbygging. Da det høsten 23 ble klart at D-rammen ikke vil bli utbygget, ble materialet fra dette stedet ikke videre opparbeidet. Materialet fra de to andre rammene vil være referansemateriale med hensyn på fremtidige miljøundersøkelser ved de aktuelle bunnrammene. Prøveinnsamlingen ble gjennomført fra M/S Higland Eagle fra 3. til 4. juni 23. På samme tokt var det allerede gjennomført prøveinnsamling i Region II mellom 58 og 6 N på norsk sokkel i Nordsjøen. Ved Gullfaks ble det i alt samlet 14 grabbprøver fordelt på 1 ordinære stasjoner ved O-rammen og 8 ordinære stasjoner ved N-rammen. Dessuten ble det samlet prøver fra en felles referansestasjon (GFSAT). Prøvetakingsforholdene ved Gullfaks var generelt vanskelige på grunn av mye stein i sedimentet. Mange prøver ble forkastet og på flere stasjoner var det ikke mulig innenfor akseptable tidsrammer å få tatt alle de planlagte prøvene. Det ble tatt prøver til analyse av kornstørrelsesfordeling, totalt organisk materiale (TOM), tungmetaller (Cu, Cr, Zn, Ba, Pb Cd og Hg), oljehydrokarboner (THC, PAH, NPD og dekaliner) og til bunnfauna analyse. Vertikal fordeling av tungmetall, THC, PAH, NPD og dekaliner i sedimentet ble undersøkt på noen utvalgte stasjoner. Resultatene av de fysiske, kjemiske og de biologiske analysene viste at sjøbunnen ved begge rammene var forholdsvis ensartet med hensyn på farge, lukt og sedimentets fysiske sammensetning. Sedimentet bestod for det meste av sand og stein. Det var generelt lave konsentrasjoner av TOM (1,79 %-,77 %), tungmetaller (Cu:,6-2,2 mg/kg, Cr: 5,1-7,4 mg/kg, Zn: 6,3-1,6 mg/kg, Ba: mg/kg, Pb: 3,3-5, mg/kg, Cd: <,3-,3 mg/kg og Hg:,7-,11 mg/kg) og oljehydrokarboner (THC: 1,8-21,8 mg/kg, PAH:,3-,14 mg/kg, NPD:,12-,18 mg/kg og dekaliner,145-,31 mg/kg). På samtlige stasjoner var det en naturlig variert bunnfauna inklusive arter som er følsomme overfor forstyrrelse og forurensning. Resultatene fra undersøkelsen er et godt utgangspunkt for fremtidige undersøkelser og sammenlikninger. Innsamlingen ble gjennomført av forskere og ansatte ved Seksjon for anvendt miljøforskning (SAM), og AnalyCen. De kjemiske analysene ble utført av AnalyCen, mens prøvene med bunndyr ble opparbeidet og rapportert av Rogalandsforskning. Undersøkelsen ble ledet av Seksjon for anvendt miljøforskning. Hovedrapport Side 17 av 146

18 2 Innledning I mai 23 ga Statoil ASA UNIFOB AS, Seksjon for anvendt miljøforskning, i oppdrag å utføre en grunnlagsundersøkelse av miljøforholdene ved de planlagte N-, O- og D-rammene ved Gullfaks (bestilling nr.: ). Undersøkelsen ble utført i henhold til Forskrift om utføring av aktiviteter i petroleumsvirksomheten (Aktivitetforskriften) Vedlegg 1 Krav til miljøovervåking av petroleumsvirksomheten på norsk kontinentalsokkel. Da det ble besluttet ikke å bygge ut D-rammen i denne omgang har heller ikke prøvene blitt opparbeidet, og videre omtale av D-rammen er ikke tatt med i rapporten. Området ved de aktuelle bunnrammene er tidligere ikke undersøkt. Undersøkelsesområdet ligger i blokk 34/1, om lag 145 km vest av Sognefjorden (Figur 2.1). På Gullfaksfeltet er det gjennomført regelmessige miljøundersøkelser siden midten på 8- tallet. Først rundt Gullfaks A og siden rundt alle 3 plattformene. Grunnlagsundersøkelsen for fase 1 på Gullfaks satellitter ble gjennomført som en del av den regionale undersøkelsen på Tampen i Grunnlagsundersøkelsen for fase 2 ble gjennomført i 1999, som en del av Tampenundersøkelsen det året. I 22 ble det også gjennomført en regionsundersøkelse i Tampenområdet. Hovedtrekkene i undersøkelsen for Gullfaks og Gullfaks satellitter var en reduksjon i THC-nivået på de stasjoner med størst kontaminering, men en økning i det området som var biologisk forstyrret og kontaminert med THC og tungmetaller. For Gullfaks satellitter har dette en klar sammenheng med en spredning av boreaktivitetene til alle bunnrammene. Valg av referanseverdi og endring i beregning av laveste kontamineringsgrense, kan også ha noe å si for utregning av kontaminert og påvirket areal. I Tabell 2.1 er alle arealene oppgitt i km 2. Tabell 2.1. Kontaminerte og biologisk forstyrret områder (i km 2 ) på Gullfaks. Felt Faunagruppe B Faunagruppe C Lett forstyrret Forstyrret THC Olefin Ba Øvrige metaller Gullfaks ABC 1999,27,86 n.a 4,5,99 Gullfaks ABC 22,34,7 1,45 n.a 3,5 1,6 Gullfaks sat. 1999,34,86,2,8,7 Gullfaks sat. 22,94,56 1,1,7 3,,67 Erfaringene fra Gullfaks satellitter har vist at kontaminering og faunaforstyrrelse er størst på aksene med og mot hovedstrømsretningen. I de andre retningene har det ikke blitt påvist biologisk påvirkning eller økning i THC-innholdet på 5 m stasjonene. Denne informasjonen ble benyttet ved oppsettet av innsamlingsprogrammet for 23. Den planlagte N-rammen ligger nær J-rammen (Figur 3.1) hvor det tidliggere er boret flere produksjonsbrønner, og nær den planlagte O-rammen er det tidligere boret to letebrønner. Hovedrapport Side 18 av 146

19 Figur 2.1. Plasseringen av Gullfaks i forhold til kysten og omkringliggende felt. 3 Materiale og metoder 3.1 Innsamlingsområdet I innsamlingsområdet varierte vanndypet mellom 135 og 139 m. Sjøbunnen bestod av sand og grus og en del steiner som gjorde det vanskelig å få prøver av tilfredsstillende kvalitet. Det ble derfor besluttet å forlate en stasjon etter fem bomhugg. Det skulle vært tatt fem prøver til biologi, men på O3 fikk en bare en prøve, på O4 fikk en to og på N1 og N5 fikk en tre prøver. Også i tidligere undersøkelser ved Gullfaks har det vært svært vanskelig å få tilfredsstillende prøver. Prøvestasjonene var plassert i et aksekors hvor aksene var plassert langs og på tvers av den dominerende strømretningen (Figur 3.1). Stasjonene langs 45 - aksen for bunnramme N ble ikke undersøkt da den går mot en rørledning og to eldre bunnrammer J og I (se Figur 3.1). Avstanden mellom O- og N-rammen er i underkant av 3 m. Hovedrapport Side 19 av 146

20 GFC 6784 Bunnramme D GFB 6782 GFA GFK GFSAT GFD 6774 GFLM GFG Bunnramme O GFJ Bunnramme N GFI GFH GFSAT O Ramme N Ramme Figur 3.1. Stasjonskart over området ved Gullfaksfeltet (øverst). Detaljkart som viser plassering av de undersøkte stasjonen i 23 (nederst). ED5-UTM sone 31 koordinater. Hovedrapport Side 2 av 146

21 3.2 Innsamlingsprogram Grunnlagsundersøkelse ved O og N ramme, Gullfaks, 23 Prøveinnsamlingen ble foretatt fra M/S Highland Eagle. Prøvestasjonene ble lokalisert ved hjelp av satelittnavigator (GPS) og fartøyet ble holdt i posisjon ved hjelp av dynamisk posisjonering (DP). Vanndypet på stasjonene ble målt ved hjelp av fartøyets ekkolodd. Prøvene ble samlet ved hjelp av en,1 m² van Veen grabb med lange armer og justerbar vekt. I alt var det planlagt å samle prøver fra 3 stasjoner (inklusiv D-rammen). Totalt ble 14 grabbprøver opparbeidet fordelt på 18 ordinære stasjoner, 8 rundt N-rammen og 1 rundt O- rammen, samt prøver fra en referansestasjon (GEFSAT) nordøst for N- og O-rammene (Figur 3.1). Fra hver av de ordinære stasjonene ble det tatt 3 sedimentprøver til analyse av tungmetall og oljehydrokarboner, 1 prøve til bestemmelse av kornfordeling, og 5 prøver til bunndyrsundersøkelse. I tillegg ble det fra en stasjon nedstrøms fra hver av de to rammene foretatt seksjonering av prøver for å undersøke forekomsten av THC, PAH, NPD, dekaliner og tungmetall i snitt fra -1 cm, 1-3 cm og 3-6 cm dyp av sedimentet. Fra referansestasjonen ble det tatt 5 prøver til analyse av tungmetall og THC, PAH, NPD og dekaliner, og av disse ble 1 seksjonert for å undersøke dybdefordeling av metaller, THC, PAH, NPD og dekaliner i sedimentet. Til bunndyrsundersøkelse ble det samlet 1 prøver. 3.3 Prøvebehandling i felt Sedimentprøvene ble tatt med en van Veen grabb med en åpning på,1 m 2 og et volum på 23 liter. Toppen av van Veen grabben kan åpnes, slik at en får fri tilgang til overflaten av bunnprøven. Prøver ble godkjent dersom de kom opp i tett grabb, og det var klaring mellom toppen av prøven og lokket til grabben. Prøvene som ble benyttet til kjemiske analyser (THC, PAH, NPD, dekaliner og tungmetall), ble tatt fra toppen (-1 cm) av bunnprøven. I tillegg ble det tatt sedimentprøver fra 1-3 cm og 3-6 cm dyp med en plexiglass corer. De seksjonerte prøvene ble tatt fra stasjonene N2, O3 og GFSAT. Etter innpakking og merking, ble prøvene frosset i medbrakt frys ved 2 C. Først når opparbeidingen tok til i laboratoriet ble prøvene tint. Prøvene til kornfordelingsanalysene og TOM ble tatt med skje fra prøvens overflate og ned til ca. 5 cm dyp. Også disse prøvene ble oppbevart frosset, inntil videre opparbeiding i laboratoriet på land. De biologiske prøvene ble samlet ved å tømme grabben på et arbeidsbord hvor innholdet ble vasket ned i et ristarrangement bestående av først en grovrist med 5 mm runde hull, og deretter en finrist med 1 mm runde hull (Hovgaard 1973). Ristene ble grundig rengjort mellom hver prøve. Materialet (prøven) som ble holdt tilbake på ristene, ble samlet med skje og lagt i plastbokser. Deretter ble prøven tilsatt borax og 4 % formalin, og satt i en plastpose med merkelapp. Plastboksene ble samlet i transportkasser, og stod i disse inntil opparbeidingen av prøvene startet i laboratoriet på land. Relevante opplysninger om hver enkelt prøve ble fortløpende ført i toktjournalen (se rapportens vedleggsdel). Hovedrapport Side 21 av 146

22 3.4 Fysisk beskrivelse av sedimentet Farge Grunnlagsundersøkelse ved O og N ramme, Gullfaks, 23 Litt sediment ble tatt ut av grabben og fargen på sedimentet ble sammenlignet med fargekart i Munsell Soil Colour Chart System (Munsell Colour, Maryland, USA). Sedimentfargen ble gjengitt med koder i følge fargekartet. I tillegg ble fargen beskrevet med ord og det ble notert andre forhold ved sedimentet som f.eks. svarte flekker, stein og skjell. Det henvises til rapport fra toktet for flere detaljer (se rapportens vedleggsdel) Kornstørrelse Partikkelfordelingen ble bestemt i laboratoriet ved at prøven ble tint, løst i vann og siktet gjennom en,63 mm sikt. Partiklene som var større enn,63 mm, ble tørrsiktet på Endecott trådsikter. Trådsiktene hadde kvadratiske hull på 16mm (φ=-4), 8mm (φ=-3), 4mm (φ=-2), 2mm (φ=-1), 1mm (φ=),,5mm (φ=1),,25mm (φ=2),,125mm (φ=3) og,63mm (φ=4) (Buchanan 1984). Målingene ble utført ved Seksjon for anvendt miljøforskning. Sedimentets kornfordeling er presentert i kurveform og tabeller. Partikkelstørrelsen er plottet langs den horisontale aksen, og den prosentvise vektandel (kumulativt) langs den vertikale aksen. I tillegg ble median diameter, «sorting», «skewness» og «kurtosis» (Tabell 3.1), beregnet etter formlene i Buchanan (1984) og Folk & Ward (1957). Partikkeldiameter: x = Φ-verdi (Φ=-log 2 x) Median partikkel diameter: Md Φ = Φ5. Dvs. Φ verdien (kornstørrelsen) ved 5% punktet på de kumulative kornfordelingskurven. Φ(16) + Φ(5) + Φ(84) Gjennomsnittlig diameter M z = 3 «Sorting» (standardavvik): SD Φ= Φ(84) Φ(16) Φ(95) Φ(5) + 4 6,6 Φ(84) + Φ(16) 2MdΦ «Skewness»: Sk Φ= 2( Φ(84) Φ(16)) Φ(95) + Φ(5) 2MdΦ + 2( Φ(95) Φ(5)) Φ(95) Φ(5) «Kurtosis»: K Φ= 2.44( Φ(75) Φ(25)) Dataanalyse og figurer er utført ved hjelp av regnearket Excel og makroer som er laget ved Institutt for fiskeri og marinbiologi og Seksjon for anvendt miljøforskning, samt dataprogrammet GradiStat versjon 4.1 (Blott & Pye 21). Hovedrapport Side 22 av 146

23 Tabell 3.1. Siktstørrelse som er brukt ved kornstørrelsesfordeling. Forklaring og tolkning av resultatene fra de matematiske analysene av kornstørrelsen, basert på Buchanan (1984). Sikt-størrelse (mm) Phi klasse Forklaring Standardavvik (grad av sortering) Indeks verdi Forklaring 16-4 Grus <,35 Svært godt sortert 8-3,25 -,5 Godt sortert 4-2,5 -,71 Moderat godt sortert 2-1,7-1, Moderat sortert 1 Meget grov sand 1, - 2, Dårlig sortert,5 1 Grov sand 2, - 4, Svært dårlig sortert,25 2 Medium sand >4, Ekstremt dårlig sortert,125 3 Fin sand,63 4 Meget fin sand <,63 >4 Silt + leire Pipette analyse Coulter counter Skjevhet (Skewness) Spredning (Kurtosis) Indeks verdi Forklaring Indeks verdi Forklaring +1, til +,3 Meget skjev mot finkornet <,67 Meget platykuritisk +,3 til +,1 Skjev mot finkornet,67 -,9 Platykuritisk (flat-toppet) +,1 til -,1 Symmetrisk,9-1,11 Mesokuritisk (nærmest normal) -,1 til -,3 Skjev mot grovkornet 1,11-1,5 Leptokuritisk (overdreven toppet) -,3 til -1, Meget skjev mot grovkornet 1,5-3, Meget leptokuritisk >3, Ekstremt leptokuritisk Måling av totalt organisk materiale (TOM) Om lag 2-3 gram av sedimentet fra -1 cm laget ble tørket ved 15 C i ca 2 timer og veid før brenning ved 55 C i 1 time. Totalt organisk materiale (TOM) ble målt som vekttapet (oppgitt i vektprosent) av prøven etter forbrenning Kjemisk karakterisering av sedimentet Metode for bestemmelse av metaller Prøvene ble først tørket og siktet. Innholdet av metaller ble bestemt ved Induktivt Koplet Plasma Atom Emisjons Spektrometri (ICP-AES), bortsett fra kvikksølv som ble bestemt med Kald Damp Atom Absorbsjons Spectrometri (CVAAS). Prosedyre Sediment prøvene ble tørket ved 15 C for prøver der kvikksølv ikke skulle bestemmes og 4 C for prøver der kvikksølv skal bestemmes. Prøvene ble så siktet gjennom en,5 mm sikt. Fraksjonen <,5 mm ble oppsluttet i mikrobølgeovn med salpetersyre i følge NS477 med modifikasjonen at mikrobølgeovn ble brukt. For total oppsluttingen ble prøvene tørket ved 15 C. De ble så siktet gjennom en 2 mm sikt. Fraksjonen <2 mm ble oppsluttet med flusssyre og kongevann etter artikkelen til Loring og Rantala (1992). Hovedrapport Side 23 av 146

24 Oppslutting med salpetersyre Grunnlagsundersøkelse ved O og N ramme, Gullfaks, 23 Oppsluttingen ble gjort i mikrobølgeovn. 1g prøve ble veid inn i en teflon beholder, 4 ml salpetersyre og 1 ml hydrogen peroksid ble tilsatt. Prøvene ble så varmet i mikrobølgeovnen. Etter oppsluttingen ble prøvene filtrert og fortynnet til 5 ml. Oppslutting med flussyre/kongevann Oppsluttingen ble gjort i mikrobølgeovn.,2 g prøve ble veid inn i en teflon beholder. 1mL kongevann og 6 ml flussyre ble tilsatt. Prøvene ble så varmet i mikrobølgeovnen. 2,8 g H 3 BO 3 ble veid inn i et polypropylen rør og 2 ml vann ble tilsatt. Innholdet i teflon beholderen ble overført til polypropylen røret og ristet for å fullføre oppsluttingen. Prøven ble så fortynnet til 5 ml med H 2 O. Bestemmelse av metaller ved ICP-AES Metallene bortsett fra kvikksølv ble analysert med en Varian Liberty Series II ICP-AES. De analytiske betingelsene er i Tabell 3.2. Til prøvene oppsluttet med salpetersyre ble det brukt en konsentrisk glassforstøver og et syklon spraykammer i glass. Til prøvene oppsluttet med flussyre og kongevann ble det brukt en Burgener T22 forstøver sammen med et syklon spraykammer i glass. Tabell 3.2. ICP-AES analytiske betingelser Metall Bølgelengde Effekt (kw) Peak tracking Bakgrunnskorreksjon window (nm) Ba 233,527 1,2,4 Polynomial plotted background Cd 228,82 1,2,15 Polynomial plotted background Cr 267,716 1,2,4 Polynomial plotted background Cu 324,754 1,2,4 Polynomial plotted background Pb 22,353 1,2,27 Polynomial plotted background Zn 213,856 1,2,27 Polynomial plotted background Al 396,152 1,2,8 Polynomial plotted background Li 67,784 1,2,8 Polynomial plotted background Bestemmelse av kvikksølv med CVAAS Kvikksølv ble bestemt med et Cetac M6-A instrument. I instrumentet ble kvikksølvet i løsningen redusert med tinnklorid SnCl 2 til den elementære formen Hg. Elementært kvikksølv er flyktig og blir separert fra løsningen i en gass væske separator ved hjelp av en argon bæregass. Absorbsjonen ved 254 nm ble målt for å bestemme konsentrasjonen av kvikksølv. Referanse materialer PACS-2 Marine Sediment (National Research Council of Canada) og CRM15-5 metals on sediment (Resource Technology Corporation) ble brukt som referansematerialer. Hovedrapport Side 24 av 146

25 Prinsipp for olje hydrokarbon analyse Innholdet av petroleumshydrokarboner ble bestemt ved GC/FID analyse av ekstraktene oppnådd som beskrevet i Intergovernmental Oceanographic Commission, Manuals & Guides no 11, UNESCO Petroleumshydrokarbonene ble isolert fra sedimentet ved forsåpning med kaliumhydroksid i metanol i to timer, fulgt av ekstraksjon med pentan. Pentanfasen dampes inn ved å bruke Rotavapor, og blir deretter renset ved fast-fase-ekstraksjon. Petroleumshydrokarbon komponentene ble eluert fra fast-fase-kolonnen med pentan etterfulgt av diklormetan. Ekstraktet ble redusert ved å benytte en varmeblokk og analysert ved gasskromatografi med flammeionisasjonsdetektor (GC/FID). Analyse av PAH-er og dekaliner ble utført ved gasskromatografi med masseselektiv deteksjon med Single Ion Monitoring (GC/MS SIM). Prosedyre Sedimentet ble homogenisert ved røring og deretter sentrifugert ved 23 rpm i 5 minutter for å fjerne vann. Mengde tørt stoff i den sentrifugerte prøven ble bestemt ved å veie en liten del (ca. 1 g) av prøven før og etter tørking ved 15 C i 16 timer. Soxtec ekstraksjon Forsåpningen ble utført ved å bruke et Soxtec-system ved 15 C, utstyrt med glasskopper og cellulosefilter. For å redusere bakgrunnsnivået av hydrokarboner i blankprøven, ble de tomme cellulosefiltrene kokt i 1 time i metanol før bruk. Omtrent 2 g av prøven ble plassert i cellulosefilteret og kokt i 1 time (i kokeposisjon) i 5 ml av en løsning av kaliumhydroksid i metanol (3 g/l). Før koking ble 1, ml av en blanding av internstandarder tilsatt til ekstraksjonskoppene. Filteret ble løftet opp i skylleposisjon i 1 time, mens reflukserende metanol ekstraherte hydrokarboner fra prøven. For hver 2. prøve ble referanseprøver av HDF 2 (baseolje i "drilling fluid" for THC og dekaliner) og HS-4B (Havne marint sediment referanse materiale; for PAH og NPD) ekstrahert, renset og analysert etter samme metode for å måle nøyaktigheten av metoden. Pentanekstraksjon Metanolekstraktet ble samlet i en Duranflaske. Etter kjøling ble 25 ml av pentan tilsatt og flasken ble ristet i 1 minutter. Pentanfasen ble separert fra metanolfasen og samlet opp i en konisk flaske. 25 ml ekstra pentan ble tilsatt til metanolfasen, ristet, separert og tilsatt den første pentanfasen. Pentan ble dampet inn til 1 ml ved å benytte en rotavapor med vannbad ved 3 C. Fast fase opprensing Den siste opprensingen ble utført ved å benytte 2 mg florisil fast fase kolonner. Kolonnene ble kondisjonert før bruk. Prøven ble tilsatt i kolonnen og deretter eluert med 2x2 ml pentan og 2 ml diklormetan. Eluatet ble dampet inn til tørrhet ved å benytte en varmeblokk ved 4 C. Resten ble løst i 1 ml diklormetan og analysert ved GC/FID (THC) og GC/MS-SIM (PAH, NPD og dekaliner). Hovedrapport Side 25 av 146

26 Kvantifisering av komponenter THC Grunnlagsundersøkelse ved O og N ramme, Gullfaks, 23 Innholdet av THC ble kvantifisert i nc12-nc35 kokepunktområde ved å benytte eksterne og interne standarder. De eksterne standardene var en løsning av n-alkaner i diklormetan (5 mg/l av hver komponent, Restek # 57257). Denne eksterne standarden ble også benyttet til å etablere retensjonstidsvinduet. De interne standardene (brombenzen, o-terphenyl og squalen; alle 5 mg/l) ble tilsatt til prøven før koking og de eksterne standarder. Den gjennomsnittlige THC-verdien fra blankprøvene ble trukket fra før den siste kvantifiseringen av THC-innholdet av prøven. Betingelsene til GC/FID systemet er vist i Tabell 3.3. Før de oppnådde resultatene ble rapportert, ble det utført en sammenligning av metoder med et annet erfarent laboratorium. Her ble det funnet at metoden som ble benyttet resulterte i høyere THC-konsentrasjon. Dette ble funnet å være en konsekvens av en divergens i SPE ekstraksjonsprosedyren. SPE renseprosedyren brukt på sedimentprøvene fører til eluering av høytkokende phytosterolkomponenter. Disse Phytosterolene stammer fra naturlig forekommende hydrokarboner og er ikke en petroleumskomponent. Dette ble verifisert ved GC-MS analyser. Derfor ble det utført et antall eksperimenter for å rapportere resultater som kan sammenlignes med tidligere rapporterte analyser. Disse eksperimentene viste at når ekstraktene ble renset igjen, men denne gang ved bare å benytte pentan for elueringen på SPE-kolonnene, hadde disse høytkokende phytosterolkomponentene forsvunnet fra ekstraktet. Videre ble det funnet at like resultater ble oppnådd ved enten å utføre en ekstra SPE-rensing eller hvis toppene som resulterte fra phytosterolkomponentene ble trukket fra i beregningene. Derfor har bidraget fra de høytkokende phytosterolene blitt trukket fra alle de rapporterte resultatene. Tabell 3.3. GC/FID betingelser GC system Hewlett-Packard 589 Series II Gas Chromatograf med split/splitless injektor, flamme ionisasionsdetektor Column Agilent DB-5, lengde: 25 m, ID:,2 mm, film:,33 µm Injektor temperatur 29 C Detektor temperatur 3 C Temperatur program 35 C (3 min) - 15 C/min C (9,5 min) Bære gass H 2, 1,4 ml/min Injeksjon 1 µl, splitless Dekaliner Dekalinkomponentene ble analysert ved GC-MS SIM (single ion monitoring) og molekylvekten ble benyttet for å velge target ioner (se Tabell 3.5). Detaljer om utstyret og betingelsene som ble benyttet under analysen er listet opp i Tabell 3.4. Hovedrapport Side 26 av 146

27 Tabell 3.4. GC/MS betingelser Grunnlagsundersøkelse ved O og N ramme, Gullfaks, 23 GC system Agilent Technologies 689N Network GC System MS Agilent 5973 Network Mass Selektive Detektor Kolonne Agilent DB-5ms, lengde: 3 m, ID:,25 mm, film:,25 µm Injektor temperatur 3 C Temperatur program 8 C (2 min) - 25 C/min - 15 C ( min) - 1 C/min - 25 C (o min) - 25 C/min 3 C (5 min) Bæregass He, 1, ml/min Injeksjon 1 µl, splitless, purge flow: 4 ml/min in 1 min Dekalinsubstansene ble kvantifisert ved å benytte en C5-decaline komponent (1,1,4,4,6- Pentametyldekalin) fra Chiron (Chiron, , Batch No 2928). Denne C5- dekalinstandarden ble benyttet for kvantifisering av alle analyserte dekalin-komponenter, siden det ikke var mulig å få tak i representative C6 til C8 dekalin standarder. Dermed var det ikke mulig å bestemme responsfaktorer for de forskjellige dekalin-klustere. Integreringen av dekalin-"klustere" ble utført i et retensjonstidvindu etablert fra referanseoljer (bl.a HDF 2). For å sjekke utførelsen av analysen, ble en HDF kontrollprøve analysert for hver 2. prøve. Denne kontrollprøven fulgte alle trinn i prosedyren. I tillegg ble en løsning av HDF olje analysert. De følgende Dekalin-"klustere" ble analysert (Tabell 3.5); Tabell 3.5. Analyserte Dekaline-"klustere" Forbindelse/"kluster" Target ion m/z Korresponderende intern standard C5-dekalin 28 Squalane/ O-terphenyl C6-dekalin 222 Squalane/ O-terphenyl C7-dekalin 236 Squalane/ O-terphenyl C8-dekalin 25 Squalane/ O-terphenyl O-terphenyl 23 Squalane 183 PAH og NPD PAH/NPD-analysene ble utført ved GC/MS som opererte i SIM (single ion monitoring) funksjon. Betingelsene til GC/MS-systemet er vist i Tabell 3.6. Hovedrapport Side 27 av 146

28 Tabell 3.6. GC/MS betingelser Grunnlagsundersøkelse ved O og N ramme, Gullfaks, 23 GC system Agilent Technologies 689N Network GC System MS Agilent 5973 Network Masse Selektiv Detektor Kolonne Agilent DB-5ms, length: 3 m, ID:,25 mm, film:,25 µm Injektor temperatur 3 C Temperatur program 6 C (2 min) - 12 C/min - 3 C (8 min) Bæregass He, 1, ml/min Injeksjon 1 µl, splitless, purge flow: 4 ml/min in 1 min Mengdene av PAH-er og NPD-er ble kvantifisert ved å benytte interne deuterium-standarder og kalibreringskurver laget fra 3 nivåer av standarder som inneholder 16 EPA PAH-er og utvalgte NPD-er. De interne standardene ble tilsatt prøven før koking og til de eksterne standardene. De 16 standard EPA PAH-er var PAH-"coctail" ampuller fra Ehrensdoerfer (29525 PAH Mix25) og Chemservice (PP-HC6JM). En NPD "coctail" som inneholder 1 forbindelse som representerer hver av NPD-"klusterne" ble kjøpt fra Chiron (NPD Cocktail 3, S-446). NPD-forbindelsene i cocktailen var: Dibenzotiofen, 4-metyldibenzotiofen, 2,8- dimetyldibenzotiofen, 2,4,7-trimetyldibenzotiofen, naftalen, 2-metylnaftalen, 2,3- dimetyaftalen, 2,3,6-trimetylnaftalen, fenantren, 2-metylfenantren, 1,6-dimetylfenantren og 1,2,8-trimetylfenantren. Tabell 3.7 viser target ion, qualifier ion og den korresponderende internstandard for hver PAH-forbindelse og NPD-"cluster". Før den siste kvantifiseringen ble utført ble den korresponderende middelverdien av konsentrasjonen av blank prøver trukket fra. Hovedrapport Side 28 av 146