A taxa de geração do resíduo fosfogesso é de aproximadamente 4,8 toneladas para
cada tonelada de ácido fosfórico produzido. A produção mundial anual pode ser estimada em
150 milhões de toneladas. Ele é classificado como NORM (Naturally Occurring Radioactive
Material), ou seja, é um resíduo sólido que contem elementos radioativos de ocorrência
natural provenientes da rocha matriz. O imenso volume de fosfogesso produzido anualmente
vem merecendo a atenção de órgãos de proteção radiológica e das agências de proteção
ambiental do mundo, dada a sua potencialidade de contaminação do meio ambiente. No
Brasil, este material vem sendo utilizado há várias décadas, em especial, para consumo
agrícola. Nesse caso, o fosfogesso é aplicado como fonte de cálcio e enxofre, como
condicionador de subsuperfície e para correção de solos saturados com sódio, potássio ou
alumínio. Haja vista a presença de elementos radioativos no fosfogesso, faz-se necessário
compreender os mecanismos de transferência de radionuclídeos naturais no sistema
solo/planta e avaliar se o seu uso contribui para um aumento da exposição do homem à
radioatividade natural.
Foram realizados experimentos em casa de vegetação com cultivo de alface em dois
tipos de solo (arenoso e argiloso) tratados com quatro diferentes doses de fosfogesso em
triplicata. Foram analisadas amostras de fosfogesso, solo, alface e água percolada dos vazos,
determinando-se os radionuclídeos de interesse (238U, 232Th, 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po). 238U
e 232Th foram determinados por ativação neutrônica, 226Ra, 228Ra e 210Pb por espectrometria
gama e o 210Po por espectrometria alfa. Por fim, calculou-se o fator de transferência soloplanta
e a contribuição anual à dose efetiva comprometida em decorrência da ingestão das
alfaces do experimento. Análises químicas, físicas e mineralógicas também foram realizadas
para caracterização das amostras de solo e fosfogesso.
O fosfogesso foi classificado como Classe II A - Não Perigoso, Não Inerte, Não
Corrosivo e Não Reativo. Os solos se mostraram ácidos, com baixo conteúdo de matéria
orgância e alta acidez potencial. A atividade específica média do 226Ra (252 Bq.kg-1)
determinada nas amostras de fosfogesso ficou abaixo do limite recomendado pela Agência
Ambiental Americana (USEPA) para uso na agricultura, cujo valor é igual a 370 Bq.kg-1.
Apesar da maioria dos resultados de atividade específica média dos radionuclídeos presentes
nas amostras de alface apresentar valores abaixo da Atividade Mínima Detectável (AMD), os
fatores de transferência foram estimados para aquelas condições em que a atividade específica média mostrou-se superior à AMD. Os valores obtidos variaram de 1,8 10-3 a 2,3 10-2 para
232Th; 3,5 10-2 a 4,1 10-2 para 226Ra; 2,4 10-1 a 3,2 10-1 para 228Ra e 3,5 10-2 a 8,5 10-2 para
210Po, dependendo do tipo de solo utilizado no plantio das hortaliças.
De maneira geral, os resultados obtidos no presente estudo indicaram que a
mobilidade dos radionuclídeos em ambos os solos estudados foi baixa. As doses efetivas
comprometidas calculadas ficaram muito abaixo do limite de 1 mSv.ano-1 da ICRP, para o
público em geral (4,3 10-3 mSv para os experimentos em solo argiloso e 7,5 10-3 mSv para os
experimentos em solo arenoso), de onde se conclui que, do ponto de vista da proteção
radiológica, os dados levantados neste trabalho demonstram a viabilidade do uso do
fosfogesso na agricultura do Cerrado. / The rate of generation of phosphogypsum is approximately 4.8 tons for each ton of
phosphoric acid produced. The annual world production can be estimated at 150 million of
tons. It is classified as NORM (Naturally Occurring Radioactive Material), in other words, it
is a solid waste that contains radioactive elements of natural occurrence from the source rock.
The large amount of phosphogypsum produced has been attracting attention of radiological
protection institutions and environmental protection agencies in the world, given its high
potential for contamination of the environment. In Brazil, this material has been used for
several decades, especially for agricultural purposes. In this case, the phosphogypsum is used
as a source of calcium and sulfur, as conditioner, and for correction of subsurface soil
saturated with sodium, potassium and aluminum.
Due to the presence of radionuclides in phosphogypsum, it is necessary to understand
the mechanisms for transferring of natural radionuclides in the system soil/plant and to
evaluate if the use of phosphogypsum in soil contributes to increased exposition of humans to
the natural radioactivity.
Experiments were accomplished in a greenhouse with lettuce cultivation in two types
of soil (sandy and loamy) fertilized with four different amounts of phosphogypsum. Samples
of phosphogypsum, soil, lettuce and drainage water were analyzed being determined the
radionuclides of interest (238U, 232Th, 226Ra, 228Ra, 210Pb and 210Po). 238U and 232Th have been
carried out by neutron activation analysis, 226Ra, 228Ra and 210Pb by gamma spectrometry and
210Po by alpha spectrometry techniques. Finally, Transfer Factor of soil-plant was calculated
and the annual contribution to the effective dose committed due to the ingestion of lettuces of
the experiment. Analyses of chemical, physical and mineralogical characterization of soil and
phosphogypsum samples were also accomplished.
The phosphogypsum was classified as Class II A - Not Dangerous, Not Inert, Not
Corrosive and Not Reactive. The soil samples analyzed as were acids, with low content of
organic matter and high potential acidity. The average of specific activity for 226Ra in
phosphogypsum samples (252 Bq.kg-1) was below of the maximum level recommended by
USEPA, which is 370 Bq.kg-1 for agricultural use.
Although the most of the results of mean specific activity of radionuclides present in
samples of lettuce present values below the Minimum Detectable Activity (MDA), the
Tranfer Factors were estimated for those conditions in which the mean specific activity proved to be superior to MDA. The values ranges from 1.8 10-3 to 2.3 10-2 for 232Th; 3.5 10-2
to 4.1 10-2 for 226Ra, 2.4 10-1 to 3.2 10-1 for 228Ra and 3.5 10-2 to 8.5 10-2 for 210Po, depending
on the type of soil used in the planting of the vegetables.
In general, the results obtained in the present study indicated that the mobility of
radionuclides in both studied soils was low. The effective doses committed calculated well
below the limit of 1 mSv.year-1 established by ICRP, for the public in general (4,3 10-3 mSv
for the experiments in loamy soil and 7,5 10-3 mSv for the experiments in sandy soil). It is
possible to conclude that from the point of view of the radiological protection, the data
obtained in this work demonstrated the viability of the use of phosphogypsum in agriculture
of the Cerrado, Brazil.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:bdtd.cdtn.br:45 |
| Date | 22 August 2008 |
| Creators | kerley Alberto Pereira de Oliveira |
| Contributors | Vanusa Maria Feliciano Jacomino, Maria Ângela de Barros Correia Menezes, Jaime Wilson Vargas de Mello, Rubens Martins Moreira |
| Publisher | CNEN - Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, Belo Horizonte, CTRA - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais, CDTN, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do CDTN, instname:Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, instacron:CDTN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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