Water security problems in Canada’s oil sands

Abstract

Systems methodologies are employed to investigate water quantity and quality problems in Canada’s oil sands from a multiple-objective-decision-making viewpoint. Because water is one of the most important elements for human survival, many countries consider water issues to be of vital concern with respect to national security. Likewise, Canada is not an exception in terms of addressing its water resources problems as being of great import. In particular, water issues, such as large-scale water usage and troublesome polluted water disposal concerns connected to Canada’s oil sands industries, must be resolved. In this paper, Canada’s oil sands are described with respect to their characteristics, scale, and location. Then, technologies for recovering bitumen from oil sands and processes for upgrading the bitumen are discussed in terms of water consumption and water disposal. In addition, the environmental impacts and challenges with regards to water quantity and quality in Canada’s oil sands are examined in order to understand conflicts that have arisen in recent years. Multiple-criteria decision analyses based on the ProGrid methodology are carried out in order to grasp the structure of the conflict over alternatives for using and treating the water resources in oil sands development in Canada. An evaluation matrix, comparing the multiple criteria, is built, and the Language Ladders with different weights are established to allow the various groups of experts to evaluate the alternatives. Based on their evaluations, alternative solutions for the utilization of the water resources in Canada’s oil sands are prioritized with respect to the critical criteria using the ProGrid methodology. In conclusion, the strategic issues in water resources are addressed and priorities are determined to enhance decision-making.

Des méthodologies sont systématiquement utilisées pour analyser les éventuels problèmes tant de qualité que de quantité relatifs aux eaux provenant de l’exploitation des sables bitumineux du Canada et ce, afin de pouvoir prendre les décisions concernant les multiples objectifs visés. Parce que l’eau constitue un des éléments les plus importants pour la survie de l’être humain, plusieurs pays considèrent d’ailleurs les questions relatives à l’eau comme vitales pour leur sécurité nationale. Dans ce même esprit, le Canada ne fait pas exception non plus en ce qui concerne l’importance qu’il attache à tous problèmes relatifs à ses ressources hydriques. En particulier, des questions telles que l’utilisation de l’eau à grande échelle ou encore la disposition préoccupante des eaux usées provenant de l’exploitation des sables bitumineux, se doivent d’être résolues. Les sables bitumineux du Canada sont décrits ici avec leurs caractéristiques, localisation et étendue. Puis, les technologies requises pour traiter le bitume sont présentées en ce qui concerne la quantité d’eau requise et celle dont il faut ensuite disposer. De plus, les impacts sur l’environnement et ces défis concernant les volumes d’eau requis et leurs qualités sont examinés de façon à bien saisir les raisons et la nature des conflits rencontrés au cours des dernières années. Des grilles d’analyses faisant intervenir de multiples critères, basées sur la technologie ProGrid, sont effectuées de façon à saisir la structure des conflits pour ces alternatives d’utilisation et de traitement des eaux utilisés dans l’exploitation des sables bitumineux du Canada. Une matrice d’évaluation comparant ces divers critères a été mise au point et différents modes ou langages sont élaborés en fonction des besoins des différents groupes d’experts appelés à évaluer les alternatives en présence. Basé sur ces évaluations, ces alternatives de solutions pour l’utilisation de l’eau dans l’exploitation des sables bitumineux du Canada, sont priorisées en fonction des critères de la méthode ProGrid. En guise de conclusion, ces questions stratégiques concernant l’utilisation de l’eau sont dûment considérées et les priorités en sont déterminées afin d’en optimiser toute prise de décision.

Acknowledgements

The authors wish to express their sincere appreciation to Michele Heng, Motahareh Armin, Abul Bashar, and Qian Wang for completing the evaluation forms. They are also grateful to three anonymous referees for providing suggestions that enhanced the quality of their paper.