O ser humano está constantemente exposto a diversas fontes de radiação. Dentre elas, destacam-se as fontes naturais, que atingem a população mundial a uma taxa relativamente constante durante um longo período de tempo. Estima-se que a dose anual média recebida pela população devido às fontes naturais seja de 2,4 mSv a-1. Alguns balneários e spas encontrados pelo mundo são de grande importância quando se consideram os aspectos de proteção radiológica, pois concentram concentrações significativas de radionuclídeos, como por exemplo, o gás 222Rn. Embasado nisto, foi realizada a dosimetria de Rn222 no ar para trabalhadores e indivíduos do público em dois balneários brasileiros, o balneário municipal de Águas de Lindóia no estado de São Paulo e o balneário Thermas Antônio Carlos, na cidade de Poços de Caldas, estado de Minas Gerais. Utilizou-se o método de detecção passiva, com o uso de detectores sólidos de traços do tipo CR-39® (Columbia Resin) inseridos em câmaras de difusão do tipo NRBP® (National Radiological Protection Board). As concentrações de Rn222 no ar variaram de 27 ± 4 Bq m-3 a 16451 ± 298 Bq m-3 para o balneário municipal de Águas de Lindóia e de 35 ± 3 Bq m-3 a 156 ± 4 Bq m-3 para o balneário Thermas Antônio Carlos. Foram considerados três cenários de exposição para a avaliação de dose nos dois balneários. O primeiro cenário corresponde à exposição dos trabalhadores que aplicam os banhos termais nos usuários, o segundo cenário corresponde à exposição dos trabalhadores que realizam manutenções nas fontes termais e o terceiro cenário abrange os frequentadores assíduos dos banhos termais. Os valores de dose efetiva encontrados no balneário municipal de Águas de Lindóia e no balneário Thermas Antônio Carlos, respectivamente, considerando o 1° cenário variam de 0,10 a 0,34 mSv a-1 e 0,17 a 0,33 mSv a-1. Os valores encontrados, considerando o 2° cenário variam de 0,24 a 9,9 mSv a-1 para o balneário municipal de Águas de Lindóia e de 0,03 a 0,09 mSv a-1 para o balneário Thermas Antônio Carlos. Considerando o 3° cenário, os valores de dose encontrados variam de 0,01 a 0,02 mSv a-1 para ambos balneários. / Human beings are constantly exposed to different sources of radiation. Among them, the natural sources, which reach the world\'s population at a relatively constant rate for a long period of time, are highlighted. It is estimated that the average annual dose received by the population due to natural sources is 2.4 mSv y-1. Some bathhouses and spas found around the world are of great importance when considering the aspects of radiological protection, because they concentrate significant concentrations of radionuclides, for instance, the 222Rn gas. Based on this, the dosimetry of 222Rn in the air was performed for workers and individuals of the public in two brazilian bathhouses; Águas de Lindóia municipal bathhouse in the state of São Paulo and Thermas Antônio Carlos bathhouse in the city of Poços de Caldas, state of Minas Gerais. The passive detection method was used, with the use of solid detectors of type CR-39® (Columbia Resin) inserted in diffusion chambers of the type NRBP® (National Radiological Protection Board). The concentrations of 222Rn in the air ranged from 27 ± 4 Bq m-3 to 16451 ± 298 Bq m-3 for the Águas de Lindóia Municipal bathhouse and 35 ± 3 Bq m-3 to 156 ± 4 Bq m-3 for the Thermas Antônio Carlos bathhouse. Three exposure scenarios were considered for the dose assessment in both bathhouses. The first scenario corresponds to the exposure of workers who apply thermal baths to users, the second scenario corresponds to the exposure of workers who perform maintenance in the hot springs and the third scenario covers the assiduous regulars of the thermal baths. The effective dose values found in the Águas de Lindóia Municipal bathhouse and in the Thermas Antônio Carlos bathhouse, respectively, considering the first scenario range from 0.10 to 0.34 mSv y-1 and 0.17 to 0.33 mSv y-1. The value found, considering the second scenario range from 0.24 to 9.9 mSv y-1 to the Águas de Lindóia bathhouse and from 0.03 to 0.09 mSv y-1 to the Thermas Antônio Carlos bathhouse. Considering the third scenario, the dose values found range from 0.01 to 0.02 mSv y-1 for both bathhouses.

O Planalto de Poços de Caldas, localizado a sudoeste de Minas Gerais, é exemplo da maior intrusão alcalina ocorrida no Brasil, formada por processos de vulcanismo e intemperismo, ocorridos há cerca de 60-80 milhões de anos. Estes processos foram responsáveis pela formação de mineralizações de zircônio e molibdênio e diversas anomalias radioativas. Mais recentemente, a presença na região de várias fontes antrópicas, dentre elas o beneficiamento de urânio da Indústrias Nucleares Brasileiras Caldas, contribuíram para a inserção de vários elementos nos corpos d\'água da bacia do Ribeirão das Antas. O objetivo principal deste estudo foi fazer uso de perfis sedimentares e taxas de sedimentação para reconstituir historicamente a inserção de radionuclídeos e possíveis contaminantes na represa Bortolan e Poço Fundo ao longo dos anos. Nesses perfis foram determinados os teores dos radionuclídeos naturais U, 226Ra e 210Pb e dos elementos Mn, Mo, Ni, Zn e P por meio das técnicas de espectrometria gama, espectrometria de emissão atômica por plasma acoplado indutivamente (ICP- AES) e espectrofotometria. A taxa de sedimentação e a idade dos perfis foram avaliadas utilizando-se o modelo Constant Rate of Supply. Verificou-se que a utilização do modelo Constant Rate of Supply para a determinação das idades dos perfis forneceu resultados satisfatórios e da mesma ordem da grandeza das idades reais das represas Bortolan e Poço Fundo, 60 anos e 67 anos, respectivamente. Os valores obtidos para a taxa de sedimentação foram maiores para a represa Bortolan, devido ao assoreamento da represa, à urbanização e ocupação extensiva do solo para fins agrícolas e industriais. Analisando os resultados obtidos para a concentração dos elementos U, 226Ra, 210Pb, Mn, Mo, Ni, P e Zn, pode-se afirmar que os elementos que apresentaram contribuições antrópicas na represa Bortolan são o Mn, P e Zn. As maiores concentrações obtidas foram encontradas nas secções superficiais, indicando que o maior aporte ocorreu mais recentemente, a partir do ano de 1997. Os resultados obtidos para U e Ni não variaram ao longo dos perfis e são da mesma ordem de grandeza de dados da literatura para a mesma represa, indicando que esses valores podem ser considerados como níveis basais da região. Em particular, os resultados de concentração de U para a represa Bortolan foram elevados, visto que a região do planalto de Poços de Caldas é caracterizada por ser uma anomalia radioativa. O Mo não apresentou variação significativa ao longo dos perfis da represa Bortolan e sua concentração média também é da mesma ordem de grandeza do valor médio mundial para solo. Portanto, para esse elemento não foi verificado um aporte antrópico. Para os resultados de concentração dos elementos analisados no perfil da represa de Poço Fundo, pode-se afirmar que todos são próximos das concentrações médias mundiais e inferiores aos resultados obtidos na represa Bortolan. / The Poços de Caldas Plateau, located in the southwest of Minas Gerais, is the greatest intrusion that occurred in Brazil, formed by processes of volcanism and weathering, which occurred about 60-80 million years ago. These processes were responsible by the formation of zirconium and molybdenum mineralizations and various radioactive anomalies. More recently, the presence in the region of several anthropogenic sources, amongst them, the uranium mining from Industrias Nucleares Brasileiras - Caldas, contributed to the entry of several natural radionuclides in the water bodies of Ribeirão das Antas. The aim of this study was to use sediment profiles and sedimentation rates to reconstruct the insertion of radionuclides and possible contaminants in the Bortolan and Poço Fundo dams over the years. In these profiles, the concentration of the natural radionuclides U, 226Ra and 210Pb, and the Mn, Mo, Ni, Zn and P elements were determined by Gamma Spectrometry, Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometry and Spectrophotometry. The sedimentation rate and age of the profiles were evaluated using the Constant Rate of Supply. model. It was verified that the use of the Constant Rate of Supply. model to determine the ages of the sediment profiles gave satisfactory results, of the same order of magnitude of the real ages of the Bortolan and Poço Fundo dams, 60 years and 67 years, respectively. The values obtained for the sedimentation rate were higher for the Bortolan dam, due to silting of the dam, urbanization and extensive land occupation for agricultural and industrial activities. The results obtained for the concentration of the analyzed elements showed that Mn, P and Zn presented anthropogenic contributions in the Bortolan dam. The highest concentrations obtained were found in the superficial sections, indicating that the largest contribution occurred more recently, from the year of 1997 until now. The results obtained for U and Ni did not vary along the profiles and are of the same order of magnitude of literature data for sediments of Bortolan dam, indicating that these values can be considered as the base line for the region. In particular, the results of U concentration for the sediments of Bortolan dam were higher than natural background, since the region of Poços de Caldas plateau is characterized by a radioactive anomaly. The Mo did not present significant variation along the profiles of the Bortolan dam and its average concentration is also of the same order of magnitude of the world average value for soil. Therefore, for this element an anthropogenic contribution was not verified. The results obtained for the concentration of the elements analyzed in the Poço Fundo dam profile are of the same order of magnitude as the world average value for soil and lower than the results obtained in the Bortolan dam sediment profile.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-06-17T11:42:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_Pos_defesa_Final_corrigida_Biblioteca.pdf: 3212146 bytes, checksum: 9c78ac9cc8cdb05df32aea81cd5d38d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-17T11:42:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_Pos_defesa_Final_corrigida_Biblioteca.pdf: 3212146 bytes, checksum: 9c78ac9cc8cdb05df32aea81cd5d38d3 (MD5) Previous issue date: 2015-12-09 / A presença de diferentes substâncias genotóxicas, como os produtos do decaimento do 210Pb, um elemento amplamente encontrado no cigarro, pode causar danos genéticos e contribuir para evolução de neoplasias malignas, o que evidencia a necessidade de monitoração constante dos fumantes. Bioindicadores, a exemplo de micronúcleos (MN’s) são largamente empregados nos estudos das ações de agentes genotóxicos em seres humanos. Normalmente, em grupos formados por fumantes, são utilizadas amostras da mucosa bucal para avaliação da frequência de micronúcleos. No entanto, raros são os estudos que procuram utilizar como matriz amostras de urina para essas determinações. O presente trabalho avaliou a frequência de micronúcleo em células esfoliativas na urina, bem como os teores de Chumbo-210 em urina coletada durante 24 horas de indivíduos fumantes e não fumantes, com o objetivo de avaliar a utilização desta matriz como indicadora da suscetibilidade a danos genéticos em voluntários fumantes. Foram coletadas amostras de urina de 30 voluntários (15 não fumantes e 15 fumantes). Para as análises de micronúcleo em urina foram obtidas células esfoliativas através de uma série de centrifugações e lavagens com NaCl a 0,9%. A fixação e coloração empregadas foram metanol/ácido acético e Giemsa, respectivamente. Para determinar as concentrações de 210Pb, utilizou-se a técnica da resina trocadora de íons. Nesse caso, o 210Pb foi precipitado na forma de PbCrO4. O detector Canberra Tennelec S5E foi utilizado para determinar o 210Pb. As concentrações de 210Pb na urina dos fumantes variaram de 49,7 a 158,65 mBq.L-1, enquanto os não fumantes apresentaram valores abaixo de 45 mBq (LD). Nesta pesquisa, os resultados relacionados ao 210Pb sugerem que fatores como a idade, tempo de tabagismo e quantidade de cigarros não exerceram influência estatisticamente significante sobre os valores de excreção do 210Pb, entretanto o hábito tabagista contribui para o aumento das concentrações encontradas na urina. Foi encontrada uma frequência média para micronúcleo em não fumantes de 0,0036 ± 0,001 e, em fumantes foi de 0,0068 ± 0,002. Os resultados indicam um aumento expressivo da frequência de micronúcleos em células esfoliativas de indivíduos fumantes em relação aos não fumantes, sendo este aumento estatisticamente significativo. A análise estatística dos componentes principais (ACP) sugere que a quantidade de cigarros está relacionada com os micronúcleos, no entanto, não houve correlação estatisticamente significante com as concentrações de Chumbo-210. Os resultados obtidos sugerem que a urina pode ser utilizada como matriz biológica para a avaliação da suscetibilidade a danos genéticos ocasionados pelos compostos presentes no cigarro, comportando-se como uma ferramenta eficiente para a monitoração humana. / The presence of different genotoxic substances in cigarette smoke can cause genetic damage and contribute to development of malignancies, which highlights the need for constant monitoring of smokers. Biological indicators, such as the frequency of micronuclei (MN) are widely used to study the action of genotoxic agents in human beings. Usually in groups formed by smokers, the buccal mucosa samples are used to assess the frequency of micronuclei. However, few studies that seeks to use as a template urine samples for these determinations. The aim of this study was to evaluate the frequency of micronuclei in exfoliated cells as well as Lead-210 levels in 24-hour urine from smokers and nonsmokers, in order to evaluate the use of this matrix as an indicator of susceptibility to genetic damage in smokers volunteers. Because it is an array easy to obtain and allow an analysis of various elements were collected urine samples from 30 volunteers (15 smokers and 15 non-smokers). For the analysis of micronucleus, exfoliative cells from urine were obtained by a series of centrifugations and washings with NaCl 0.9%. Carnoy I fixation and Giemsa staining were employed, respectively. To determine the 210Pb, we used the technique of ion exchange resin. In this case, the 210Pb was precipitated in the form of PbCrO4. 210Pb beta counts were conducted in a Canberra Tennelec S5E detector with a detection limit of 45 mBq. The results indicated that the urine is an excellent matrix for assessing the degree of exposure to lead-210, especially for smokers, the group of most interest to monitoring. The non-smokers present values above 45mBq and Smokers have shown higher values for 210Pb in urine that ranged from 49.7 to 158.65 mBq.L-1. In this research, the results related to this radionuclide suggest that factors such as age, smoking time and number of cigarettes have little influence on the 210Pb excretion values, though the tobacco habit contributes to the concentrations found in the urine. The average rate for micronucleus found in nonsmokers was 0.0036 ± 0.001 and 0.0068 ± 0.002 in the smokers. The results showed a significant increase in micronuclei frequency in exfoliated cells of smokers compared to nonsmokers, which is statistically significant increase. Statistical analysis also suggest that the number of cigarettes are related to the micronuclei, however there is no statistical correlation with the concentrations of Lead-210. The results suggest that urine can be used with biological matrix for assessing genetic susceptibility to damage caused by the present compounds on the cigarette, behaving as an efficient tool for human monitoring.

A segurança alimentar é uma necessidade fundamental e de grande preocupação pública em todo o mundo. A Organização Mundial de Saúde (WHO) recomenda o Estudo de Dieta Total (EDT) como sendo o método mais adequado de estimativa para as ingestões de contaminantes e nutrientes para um país ou grandes grupos populacionais. A implantação de um estudo relacionando a ingestão de alimentos em uma Região de Elevada Radioatividade Natural (HBRA) motivou o presente estudo, uma vez que no planalto de Poços de Caldas há ocorrência de anomalias radiativas com concentrações naturais significativas de urânio e tório. O presente estudo teve por objetivo avaliar e comparar as ingestões de elementos essenciais, tóxicos e radionuclídeos, a partir dos alimentos que compõem as dietas das populações urbana e rural, da cidade de Poços de Caldas. As determinações das concentrações dos elementos essenciais e tóxicos foram realizadas aplicando-se a técnica de análise por ativação neutrônica (As, Ca, Cl, Co, Cr, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn), espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (Cd, Cu e Pb) e por geração de vapor frio (Hg). As determinações dos radionuclídeos foram realizadas aplicando-se as técnicas de análise por espectrometria gama (40K), separação radioquímica seguida de contagem alfa e beta total (210Pb, 226Ra e 228Ra) e espectrometria alfa (210Po, 228Th, 230Th, 232Th, 234U, 235U e 238U). Os grupos de alimentos foram estabelecidos de acordo com os dados de consumo da região sudeste do país, obtidos pela Pesquisa Orçamentária Familiar (POF) 2008-2009 do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). A lista final totalizou 82 alimentos distribuídos em 20 grupos, incluindo a água, e com massa total de 3,6180 Kg. Com o EDT aplicado para a região do Planalto de Poços de Caldas, foi possível observar que as ingestões diárias média para todos os elementos essenciais na dieta da população urbana apresentaram valores mais elevados quando comparados à dieta da população rural, porém não apresentaram diferenças estatisticamente significativas. As dietas estudadas foram deficientes nos elementos essenciais Ca, K, Mg e Se quando comparadas aos valores de ingestão diária recomendados. Os teores dos elementos tóxicos Cd e Pb no presente estudo estiveram dentro do intervalo relatado pela WHO a partir de EDT realizados em diversos países e/ou diferentes regiões no mundo. A ingestão total do elemento tóxico Hg foi encontrada muito abaixo do limite estabelecido pela WHO. Em relação aos radionuclídeos naturais, o cálculo de dose efetiva comprometida por ingestão da região rural (0,89 mSv/ano) apresentou-se 61% mais elevado quando comparado à região urbana (0,56 mSv/ano). Isto pode ser explicado pelo fato dos maiores pontos de anomalias radioativas estarem localizados na zona rural. Porém, a partir dos valores encontrados no presente estudo não apresentaram níveis que representassem ameaça à saúde da população deste planalto. / Food security is a fundamental need and a great public concern throughout the world. The World Health Organization (WHO) recommends the Total Diet Study (TDS) as the most appropriate method of estimating the intake of contaminants and nutrients for a country or large population groups. The implementation of a study relating food intake in a High Background Radiation Area (HBRA) motivated the present study, since in the Poços de Caldas plateau there are occurrences of radiative anomalies with significant natural concentrations of uranium and thorium. Therefore, the objective is to evaluate and to compare the intakes of essential, toxic elements, and radionuclides from the foods that composed the diets of the urban and rural populations of the city. The concentration determination of the essential and toxic elements was performed using the neutron activation analysis (As, Ca, Cl, Co, Cr, Fe, K, Mg, Mn, Na and Zn) and atomic absorption spectrometry with graphite furnace (Cd, Cu and Pb) and cold vapor atomic (Hg). The determination of radionuclides was performed by gamma spectrometry (40K), radiochemical separation followed by total alpha and beta counting (210Pb, 226Ra and 228Ra) and alpha spectrometry (210Po, 228Th, 230Th, 232Th, 234U, 235U and 238U). The food groups were established according to consumption data from the southeast region of the country obtained by the Household food budget survey POF 2008-2009 by the Brazilian Institute for Geography and Statistics (IBGE). The final list contained 82 foods distributed in 20 groups, including drinking water, and with a total mass of 3.6180 kg. The TDS applied to the region of the Poços de Caldas Plateau allowed to observe that the average daily intakes for all the essential elements in the urban population diet presented higher values compared to the diet of the rural population but did not present statistical differences. The essential elements Ca, K, Mg and Se were deficient in the diets studied compared to the recommended daily intake values. The toxic element level of Cd and Pb in the present study were within the range reported by the WHO from TDS conducted in several countries and/or different regions in the world. The total intake of the toxic element Hg was found well below the established limit by WHO. Intake effective dose compromised calculation of the rural region (0.89 mSv/year) was 61% higher compared to the urban region (0.56 mSv/year). This can be explained by the fact that the highest points of radioactive anomalies in the plateau are located in the rural zone, but the values found in the present study do not present levels that represent a threat to the health of the population in this plateau.

Os radionuclídeos naturais das séries radioativas do 238U, 235U e 232Th são frequentemente utilizados como traçadores em estudos ambientais para a compreensão da dinâmica que ocorre no ambiente marinho e terrestre, como por exemplo, em pesquisas de processos oceânicos e gerenciamento da região costeira. No ambiente marinho, estes radionuclídeos podem ser empregados para estimar fluxos biogeoquímicos de partículas e de nutrientes que ocorrem tanto na coluna dágua, quanto nos sedimentos. Várias pesquisas aplicam a distribuição e o respectivo desequilíbrio dos radionuclídeos naturais no meio ambiente, inclusive em modelos geocronológicos para se obter informações históricas em testemunhos sedimentares. Nesse estudo, realizou-se a caracterização radioquímica das distribuições de 226Ra, 228Ra e 210Pb de uma coluna sedimentar denominada 1B (248 cm de comprimento), coletada na Baía do Almirantado, Antártica. A metodologia utilizada incluiu a lixiviação ácida de amostras de sedimentos, seguida de separação radioquímica sequencial de 226Ra e de 228Ra pela co-precipitação com Ba(Ra)SO4 e de 210Pb pela co-precipitação com PbCrO4. Todas as medidas foram realizadas pela contagem alfa e beta total dos precipitados obtidos, em um detector proporcional de fluxo gasoso de baixa radiação de fundo. As concentrações de atividade de 226Ra e 210Pb foram empregadas para se estimar a atividade de 210Pbnão-suportado presentes no perfil sedimentar 1B. Considerando-se as concentrações de atividade de 210Pbnão-suportado obtidas e a aplicação do modelo CIC(Constant Initial Concentration), foi possível determinar a taxa de sedimentação de 0,59±0,05 cm/ ano. / The natural radionuclides from radioactive series of 238U, 235U and 232Th have been applied as tracers in environmental studies for understanding the dynamics that occur in both marine and terrestrial environment, as for example, in research of oceanic processes and management of the coastal region. In the marine environment, these radionuclides can be used to estimate biogeochemical fluxes of marine particles and nutrients that occur in the water column as well as in the sediment. Several research works applied the distribution and the respective disequilibrium degree of natural radionuclides in the environment, including geochronological models for obtaining historical information on samples of certain sediment profile. In this study we performed a radiochemical characterization of the distribution of 226Ra, 228Ra and 210Pb from a sedimentary column called 1B (248 cm long) collected in the Admiralty Bay, Antarctic Peninsula region. The methodology used included the acid leaching of sediment samples followed by the radiochemical sequential separation of 226Ra and 228Ra by co-precipitation with Ba(Ra)SO4 and 210Pb by co-precipitation with PbCrO4. All measurements were carried out by counting of gross alpha and gross beta measures in a low background gas flow proportional detector. The activity concentrations of 226Ra and 210Pb were used to estimate the unsupported 210Pb activities present in sediment profile 1 B. Based on unsupported 210Pb data and the application of the CIC model (Constant Initial Concentration), it was possible to determine the sedimentation rate of 0.59 ± 0.05 cm /year.

A segurança alimentar é uma necessidade fundamental e de grande preocupação pública em todo o mundo. A Organização Mundial de Saúde (WHO) recomenda o Estudo de Dieta Total (EDT) como sendo o método mais adequado de estimativa para as ingestões de contaminantes e nutrientes para um país ou grandes grupos populacionais. A implantação de um estudo relacionando a ingestão de alimentos em uma Região de Elevada Radioatividade Natural (HBRA) motivou o presente estudo, uma vez que no planalto de Poços de Caldas há ocorrência de anomalias radiativas com concentrações naturais significativas de urânio e tório. O presente estudo teve por objetivo avaliar e comparar as ingestões de elementos essenciais, tóxicos e radionuclídeos, a partir dos alimentos que compõem as dietas das populações urbana e rural, da cidade de Poços de Caldas. As determinações das concentrações dos elementos essenciais e tóxicos foram realizadas aplicando-se a técnica de análise por ativação neutrônica (As, Ca, Cl, Co, Cr, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn), espectrometria de absorção atômica com forno de grafite (Cd, Cu e Pb) e por geração de vapor frio (Hg). As determinações dos radionuclídeos foram realizadas aplicando-se as técnicas de análise por espectrometria gama (40K), separação radioquímica seguida de contagem alfa e beta total (210Pb, 226Ra e 228Ra) e espectrometria alfa (210Po, 228Th, 230Th, 232Th, 234U, 235U e 238U). Os grupos de alimentos foram estabelecidos de acordo com os dados de consumo da região sudeste do país, obtidos pela Pesquisa Orçamentária Familiar (POF) 2008-2009 do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). A lista final totalizou 82 alimentos distribuídos em 20 grupos, incluindo a água, e com massa total de 3,6180 Kg. Com o EDT aplicado para a região do Planalto de Poços de Caldas, foi possível observar que as ingestões diárias média para todos os elementos essenciais na dieta da população urbana apresentaram valores mais elevados quando comparados à dieta da população rural, porém não apresentaram diferenças estatisticamente significativas. As dietas estudadas foram deficientes nos elementos essenciais Ca, K, Mg e Se quando comparadas aos valores de ingestão diária recomendados. Os teores dos elementos tóxicos Cd e Pb no presente estudo estiveram dentro do intervalo relatado pela WHO a partir de EDT realizados em diversos países e/ou diferentes regiões no mundo. A ingestão total do elemento tóxico Hg foi encontrada muito abaixo do limite estabelecido pela WHO. Em relação aos radionuclídeos naturais, o cálculo de dose efetiva comprometida por ingestão da região rural (0,89 mSv/ano) apresentou-se 61% mais elevado quando comparado à região urbana (0,56 mSv/ano). Isto pode ser explicado pelo fato dos maiores pontos de anomalias radioativas estarem localizados na zona rural. Porém, a partir dos valores encontrados no presente estudo não apresentaram níveis que representassem ameaça à saúde da população deste planalto. / Food security is a fundamental need and a great public concern throughout the world. The World Health Organization (WHO) recommends the Total Diet Study (TDS) as the most appropriate method of estimating the intake of contaminants and nutrients for a country or large population groups. The implementation of a study relating food intake in a High Background Radiation Area (HBRA) motivated the present study, since in the Poços de Caldas plateau there are occurrences of radiative anomalies with significant natural concentrations of uranium and thorium. Therefore, the objective is to evaluate and to compare the intakes of essential, toxic elements, and radionuclides from the foods that composed the diets of the urban and rural populations of the city. The concentration determination of the essential and toxic elements was performed using the neutron activation analysis (As, Ca, Cl, Co, Cr, Fe, K, Mg, Mn, Na and Zn) and atomic absorption spectrometry with graphite furnace (Cd, Cu and Pb) and cold vapor atomic (Hg). The determination of radionuclides was performed by gamma spectrometry (40K), radiochemical separation followed by total alpha and beta counting (210Pb, 226Ra and 228Ra) and alpha spectrometry (210Po, 228Th, 230Th, 232Th, 234U, 235U and 238U). The food groups were established according to consumption data from the southeast region of the country obtained by the Household food budget survey POF 2008-2009 by the Brazilian Institute for Geography and Statistics (IBGE). The final list contained 82 foods distributed in 20 groups, including drinking water, and with a total mass of 3.6180 kg. The TDS applied to the region of the Poços de Caldas Plateau allowed to observe that the average daily intakes for all the essential elements in the urban population diet presented higher values compared to the diet of the rural population but did not present statistical differences. The essential elements Ca, K, Mg and Se were deficient in the diets studied compared to the recommended daily intake values. The toxic element level of Cd and Pb in the present study were within the range reported by the WHO from TDS conducted in several countries and/or different regions in the world. The total intake of the toxic element Hg was found well below the established limit by WHO. Intake effective dose compromised calculation of the rural region (0.89 mSv/year) was 61% higher compared to the urban region (0.56 mSv/year). This can be explained by the fact that the highest points of radioactive anomalies in the plateau are located in the rural zone, but the values found in the present study do not present levels that represent a threat to the health of the population in this plateau.

Os radionuclídeos naturais das séries radioativas do 238U, 235U e 232Th são frequentemente utilizados como traçadores em estudos ambientais para a compreensão da dinâmica que ocorre no ambiente marinho e terrestre, como por exemplo, em pesquisas de processos oceânicos e gerenciamento da região costeira. No ambiente marinho, estes radionuclídeos podem ser empregados para estimar fluxos biogeoquímicos de partículas e de nutrientes que ocorrem tanto na coluna dágua, quanto nos sedimentos. Várias pesquisas aplicam a distribuição e o respectivo desequilíbrio dos radionuclídeos naturais no meio ambiente, inclusive em modelos geocronológicos para se obter informações históricas em testemunhos sedimentares. Nesse estudo, realizou-se a caracterização radioquímica das distribuições de 226Ra, 228Ra e 210Pb de uma coluna sedimentar denominada 1B (248 cm de comprimento), coletada na Baía do Almirantado, Antártica. A metodologia utilizada incluiu a lixiviação ácida de amostras de sedimentos, seguida de separação radioquímica sequencial de 226Ra e de 228Ra pela co-precipitação com Ba(Ra)SO4 e de 210Pb pela co-precipitação com PbCrO4. Todas as medidas foram realizadas pela contagem alfa e beta total dos precipitados obtidos, em um detector proporcional de fluxo gasoso de baixa radiação de fundo. As concentrações de atividade de 226Ra e 210Pb foram empregadas para se estimar a atividade de 210Pbnão-suportado presentes no perfil sedimentar 1B. Considerando-se as concentrações de atividade de 210Pbnão-suportado obtidas e a aplicação do modelo CIC(Constant Initial Concentration), foi possível determinar a taxa de sedimentação de 0,59±0,05 cm/ ano. / The natural radionuclides from radioactive series of 238U, 235U and 232Th have been applied as tracers in environmental studies for understanding the dynamics that occur in both marine and terrestrial environment, as for example, in research of oceanic processes and management of the coastal region. In the marine environment, these radionuclides can be used to estimate biogeochemical fluxes of marine particles and nutrients that occur in the water column as well as in the sediment. Several research works applied the distribution and the respective disequilibrium degree of natural radionuclides in the environment, including geochronological models for obtaining historical information on samples of certain sediment profile. In this study we performed a radiochemical characterization of the distribution of 226Ra, 228Ra and 210Pb from a sedimentary column called 1B (248 cm long) collected in the Admiralty Bay, Antarctic Peninsula region. The methodology used included the acid leaching of sediment samples followed by the radiochemical sequential separation of 226Ra and 228Ra by co-precipitation with Ba(Ra)SO4 and 210Pb by co-precipitation with PbCrO4. All measurements were carried out by counting of gross alpha and gross beta measures in a low background gas flow proportional detector. The activity concentrations of 226Ra and 210Pb were used to estimate the unsupported 210Pb activities present in sediment profile 1 B. Based on unsupported 210Pb data and the application of the CIC model (Constant Initial Concentration), it was possible to determine the sedimentation rate of 0.59 ± 0.05 cm /year.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-04-27T13:49:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) ISABEL CRISTINA GUERRA SPACOV -TESE DE DOUTORADO - PROTEN.pdf: 6093450 bytes, checksum: ace1719e245c067e138dff5b29870857 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-27T13:49:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) ISABEL CRISTINA GUERRA SPACOV -TESE DE DOUTORADO - PROTEN.pdf: 6093450 bytes, checksum: ace1719e245c067e138dff5b29870857 (MD5) Previous issue date: 2016-09-09 / A Província Pegmatítica da Borborema no Nordeste é uma das mais importantes áreas geoeconômicas do Brasil. A atividade de mineração, entretanto, pode elevar a exposição de trabalhadores do setor, às radiações ionizantes. A exposição às radiações no setor mineral depende de uma série de fatores, incluindo o tipo de mina e geologia local, com elevadas concentrações de radionuclídeos que compoem as séries do 238U e do 232Th. Este trabalho teve como objetivo realizar a dosimetria radiométrica ambiental externa, estimando a taxa de dose efetiva em doze minas de extração de caulim, granito, feldspato e scheelita, localizadas nos municípios de Junco do Seridó-PB, Salgadinho-PB, Santa Luzia-PB, São José do Sabugi-PB, Equador-RN e Santana do Seridó-RN. O monitoramento foi executado utilizando um espectrômetro gama portátil NaI(Tl) e BGO, com medições realizadas no ar e os resultados obtidos foram comparados a dose efetiva média mundial da exposição à fontes naturais de radiação, de 2,40 mSv/a, baseada no relatório da UNSCEAR. O valor obtido da média aritmética das taxas de doses efetivas foi de 3,34 mSv/a e desvio padrão de 2,47 mSv/a para as minas em conjunto, estando acima do valor de referência mundial, bem como as taxas de doses efetivas das minas de granito (5,80 mSv/a), feldspato (3,28 mSv/a) e scheelita (2,80 mSv/a). Com base nesse estudo, foi evidenciada uma maior radioatividade ambiental na mina de granito (E), em Santa Luzia-PB (11,60 mSv/a), estando superior, cerca de cinco vezes, ao valor de referência mundial. É, portanto, considerada uma área de elevado backgound natural, com taxa de dose variando de 5 a 20 mSv/a, assim como a zona rural de São José de Espinharas-PB, onde se encontra a jazida de urânio com média de 10,83 mSv/a, ambos na região do Seridó. Por sua vez, apesar do valor médio da taxa de dose efetiva das minas de caulim (1,78 mSv/a) estarem abaixo do valor de referência mundial, a caracterização radiométrica da mina de caulim (D) em Salgadinho-PB, se faz necessária, tendo em vista o valor de 2,94 mSv/a. Desta forma, recomenda-se também, estudos epidemiológicos de casocontrole, coorte e correlação geográfica, que tratem de padrões, causas e quantificação dos valores obtidos na dosimetria ambiental deste estudo, bem como da relação da incidência e prevalência das doenças causadas pela exposição em áreas de elevado background natural. / The Pegmatitic Borborema Province located in the Northeast of Brazil, is one of the most important geo-economic areas in the country. The mining activity, however, can increase the exposure of workers to ionizing radiation. Exposure to radiation in the mineral industry depends on a number of factors, including the type of mine and local geology, with high concentrations of radionuclides which compose the series of 238U and 232Th. This study aimed to carry out the external environmental radiometric dosimetry, estimating the effective dose rate in twelve mines of kaolin, granite, feldspar and scheelite extraction, located in Junco do Seridó-PB, Salgadinho-PB, Santa Luzia-PB, São José do Sabugi-PB, Equador-RN and Santana do Seridó-RN. The monitoring was performed using a spectrometer portable gamma NaI(Tl) and BGO, with measurements in the air and the results were compared to the global average effective dose of exposure to natural sources of radiation of 2.40 mSv/y, based on the UNSCEAR report. The obtained value of the arithmetic mean of the effective dose rate was 3.34 mSv/y from the twelve mines, being above the global reference value, as well as the rates of effective doses of granite mine (5.80 mSv/y), feldspar (3.28 mSv/y) and scheelite (2.80 mSv/y). Based on this study, greater environmental radioactivity in granite mine (E) was observed in Santa Luzia-PB (11.60 mSv/y), being higher, about five times to the global reference value. It is therefore considered an area of high natural background with dose rate ranging from 5 to 20 mSv/y, as well as the São José de Espinharas-PB, where the uranium deposit is located, with an average of 10.83 mSv/y, both in the Seridó region. Meanwhile, although the average value of the effective dose rate of kaolin mine (1.78 mSv/y) is below the world reference value, the radiometric characteristics of the kaolin mine (D) Salgadinho-PB are necessary, in view of the value of 2.94 mSv/y. Thus, also recommended are studies, epidemiological case-control, cohort and geographical correlation, to address patterns, causes and quantization of values obtained in the environmental dosimetry of this study, as well as the relationship of the incidence and prevalence of diseases caused by exposure in areas of high natural background.

A exposição a fontes naturais de radiação contribui com mais de 98% da dose de radiação normalmente recebida da população; esta dose é principalmente atribuída à incorporação de radionuclídeos naturais das séries de decaimento do 238U e 232Th que possuem meia-vidas relativamente longas. A qualidade da água para consumo humano deve ser constantemente analisada e, um parâmetro muito importante analisado é a radioatividade natural presente. Quando os radionuclídeos naturais estão presentes em águas minerais há uma maior preocupação, pois estas águas podem conter concentrações moderadamente elevadas de 226Ra, 228Ra e 222Rn originalmente dissolvidas e dos radionuclídeos 210Pb e 210Po, que embora apresentem menores concentrações, contribuem para um aumento da irradiação interna e externa dos indivíduos. As áreas de estudo do presente trabalho foram os Parques das Águas de Cambuquira e Marimbeiro e de uma fonte particular de uma fazenda localizados na cidade de Cambuquira, Minas Gerais, onde as águas minerais são frequentemente utilizadas para consumo humano e uso médico. Assim, o objetivo deste trabalho foi determinar as concentrações de atividade dos radionuclídeos 226Ra, 228Ra e 210Pb e 210Po, avaliar as doses efetivas comprometidas devido ao consumo e fazer a caracterização química inorgânica destas águas minerais. Os radionuclídeos foram determinados por medida alfa e beta total e espectrometria alfa, após separação radioquímica em coletas realizadas sazonalmente. Para a caracterização química inorgânica foram determinadas as concentrações dos elementos As, Ag, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu Fe, K, Mn, Ni, Se, Ti e V por fluorescência de raios X. As concentrações de atividades dos radionuclídeos variaram de 4 ± 1 mBq/l a 509 ± 32 mBq/l para 226Ra, de 3,7 ± 0,1 mBq/l a 631 ± 27 mBq/l para 228Ra, de 5 ± 1 mBq/l a 60 ± 5 mBq/l para 210Pb e de abaixo do limite de detecção da metodologia a 36 ± 2 mBq/l para o 210Po. A dose efetiva comprometida máxima em adultos foi de 0,12 mSv/a para 226Ra, 0,32 mSv/a para 228Ra, 0,03 mSv/a para 210Pb e para 210Po 0,031 mSv/a. Dentre os elementos analisados por fluorescência de raios X, os elementos Ag, As, Cd, Cr, Cu, Ni, Se e Ti apresentaram valores abaixo do limite mínimo de detecção da metodologia. Os elementos Ba e Co, considerados contaminantes nas águas minerais, apresentaram valores maiores do que estabelecido pela ANVISA e CONAMA para águas minerais, respectivamente. No entanto, trabalhos da literatura brasileira realizados com água mineral de em outros locais apresentaram valores próximos ao do presente estudo, mostrando que concentrações acima do limite podem representar uma anomalia natural do aquífero. / Exposure to natural sources of radiation contributes more than 98% of the radiation dose normally received from the population; this dose is mainly attributed to the incorporation of natural radionuclides from the 238U and 232Th decay series which have relatively long half-lives. The quality of the water for human consumption must be constantly analyzed and, a very important parameter analyzed is the presence of the natural radioactivity. When the natural radionuclides are present in mineral waters there is a greater concern because these waters may contain somewhat high concentrations of 226Ra, 228Ra and 222Rn originally dissolved and the radionuclides 210Pb and 210Po, which, although presenting lower concentrations, contribute to an increase in irradiation both internal and external. The study areas of the present work were the Water Parks of Cambuquira and Marimbeiro and a private spring of a farm located in the city of Cambuquira, Minas Gerais, where the mineral waters are frequently used for human consumption and medical use. Thus, the objective of this work was to determine the activity concentrations of the radionuclides 226Ra, 228Ra and 210Pb and 210Po, to evaluate the committed effective doses and to perform the inorganic chemical characterization of these mineral waters due to their consumption. The natural radionuclides were determined by gross alpha and beta measurement and alpha spectrometry, after radiochemical separation in samplings carried out seasonally; for the inorganic chemical characterization the elements As, Ag, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu Fe, K, Mn, Ni, Se, Ti and V concentrations were determined by X-ray fluorescence. The activity concentrations of the radionuclides varied from 4 ± 1 mBq/l to 509 ± 32 mBq/l for 226Ra, from 3.7 ± 0.1 mBq/l to 631 ± 27 mBq/l for 228Ra, 5 ± 1 mBq/(LID) to 36 ± 2 mBq/l for the 210Pb and below the detection limit to 60 ± 5 mBq/l for 210Pb. The maximum committed effective doses in adults for 226Ra was 0,12 mSv/y, 0,32 mSv/y for 228Ra, 0,03 mSv/y for 210Pb and 0,031 mSv/y for 210Po. Among the elements analyzed by X-ray fluorescence, the elements Ag, As, Cd, Cr, Cu, Ni, Se and Ti presented values below the minimum limit of detection. The elements, such as Ba and Co, considered contaminants in mineral waters, presented higher values than established by ANVISA and CONAMA for mineral waters, respectively. However, Brazilian literature studies with mineral water from other sites presented values similar to the present study, showing that concentrations above the limit may represent a natural anomaly of the aquifer.

O Reservatório Taiaçupeba, localizado no estado de São Paulo, na divisa dos municípios Mogi das Cruzes e Suzano, faz parte do Sistema Produtor Alto Tietê SPAT. A água deste reservatório é captada pela ETA da Sabesp para tratamento e distribuição, abastecendo 3,1 milhões de pessoas. Para se avaliar possíveis riscos à qualidade da água deste importante reservatório; foram coletados quatro perfis de solo e quatro testemunhos de sedimento na área de influência do reservatório. Este trabalho teve como objetivo avaliar a concentração de atividade dos radionuclídeos naturais 238U, 226Ra,210Pb, 232Th, 228Ra, 228Th e 40K e realizar a caracterização química inorgânica determinando os elementos As, Ba, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Hf, K, La, Lu, Nd, Rb, Sb, Sc, Se, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb e Zn no solo e sedimento marginal. As técnicas analíticas empregadas foram a espectrometria gama de alta resolução e a análise por ativação com nêutrons instrumental (INAA), repectivamente. Realisou-se a análise do fator de enriquecimento FE para avaliar a contribuição antrópica nas concentrações dos elemento químicos obtidos por INAA, utilizando como referência os valores da Crosta Continental Superior CCS. Analisou-se, também, a composição granulométrica, o conteúdo de água e o teor de matéria orgânica para auxiliar na interpretação dos resultados obtidos. Na análise granulométrica os perfis de solo apresentaram maiores percentuais de fração fina (silte + argila), enquanto que os testemunhos de sedimento apresentaram em sua maioria maiores percentuais de fração grossa (areia). Todos os perfis de solo apresentaram umidade praticamente constante, entre 10% e 20%. O sedimento apresentou variação no conteúdo de água, no geral reduzindo com a profundidade, sendo esta mais acentuada em um dos testemunhos. Em relação à matéria orgânica constatou-se maiores percentuais médios nos testemunhos de sedimento. No estudo das concentrações dos radionuclídeos naturais, verificou-se as maiores concentrações de atividade para os radionuclídeos 40K,232Th e 228Th, no solo, e 232Th e 210Pb, no sedimento. Em relação à caracterização química inorgânica do solo e sedimento foram determinados altos valores para os elementos As e Sb (40 mg.kg-1 e 2,9 mg.kg-1) quando comparados com os valores da CCS (1,5 mg.kg-1 e 0,2 mg.kg-1), respectivamente. Um dos testemunhos apresentou concentração elevadíssima para o elemento Zn (concentração máxima de 38157 mg.kg-1 e média de 6602,6 mg.kg- 1) quando comparada aos valores da crosta continental superior (71 mg.kg-1), indicando forte contribuição antrópica. Na análise do fator de enriquecimento, além dos elementos citados acima, outros elementos como Ce, Co, Cr, Cs, Eu Hf, La, Lu, Nd, Sm, Tb, Th, U e Yb também apresentaram contribuição antrópica. / The Taiaçupeba Reservoir, located in the state of São Paulo, on the border of the municipalities of Mogi das Cruzes and Suzano, is part of the Alto Tietê Producer System - SPAT. The water from this reservoir is captured by Sabesp\'s ETA for treatment and distribution, supplying 3.1 million people. In order to evaluate possible risks to the water quality of this important reservoir, four soil profiles and four sediment cores were collected in the area of influence of the reservoir. The aim of this work was to evaluate the concentration of the natural radionuclides 238U, 226Ra, 210Pb, 232Th, 228Ra, 228Th and 40K and to perform the inorganic chemical characterization determining the elements As, Ba, Ca, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Lu, Na, Nd, Rb, Sb, Sc, Se, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb and Zn in soil profiles and marginal sediment cores. The analytical techniques used were high resolution gamma spectrometry and instrumental neutron activation analysis (INAA), respectively. The analysis of the enrichment factor - EF was performed to evaluate the anthropic contribution in the concentrations of the chemical elements obtained by INAA, using as reference the values of the Upper Continental Crust UCC. The granulometric composition, the water content and the organic matter content were also analyzed to aid in the interpretation of the obtained results. In the particle size analysis, the soil profiles presented higher percentages of fine fraction (silt + clay), while the sediment samples showed in the majority of the cores higher percentages of coarse fraction (sand). The soil samples presented almost constant moisture in all profiles, varying from 10% and 20%. The sediment cores presented variation in the water content, generally reducing with the depth. Regarding organic matter, it was observed a higher mean percentage in the the sediment cores. In the study of the natural radionuclide concentrations the highest values determined were verified for the radionuclides 40K, 232Th and 228Th in the soil samples and 232Th and 210Pb in the sediment samples. In relation to the inorganic chemical characterization of soil and sediment, high values for As and Sb elements (40 mg.kg-1 and 2.9 mg.kg-1) were determined when compared to the values of UCC (1.5 mg. kg-1 and 0.2 mg.kg-1), respectively. One of the sediment cores presented very high concentration for the element Zn (maximum concentration of 38157 mg.kg-1 and mean value of 6602.6 mg.kg-1), higher than the value of UCC (71 mg.kg-1), indicating a strong anthropogenic contribution. In the analysis of the enrichment factor, other elements such as Ce, Co, Cr, Cs, Eu Hf, La, Lu, Nd, Sm, Tb, Th, U and Yb also presented anthropogenic contribution.