Estudo de radionuclídeos naturais em águas de aquíferos da região metropolitana de Belo Horizonte

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carla Pereira Ricardo
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9UKLZX
Resumo: A Região Metropolitana de Belo Horizonte RMBH que compreende trinta e quatro municípios do Estado de Minas Gerais se situa sobre embasamento granítico-gnáissico que favorece a ocorrência de radionuclídeos da série do urânio e tório em águas subterrâneas. Em algumas cidades dessa região estas águas são utilizadas para fins de abastecimento urbano e rural. Isto motivou o interesse de se determinar os níveis de radioatividade natural nas águas de aquíferos da RMBH, visto que a constituição geológica de um aquífero contribui para a qualidade da água. O objetivo deste trabalho foi avaliar a presença e a distribuição de emissores alfa total e beta total, urânio (238U e 234U), tório (232Th), rádio (226Ra), e radônio (222Rn) em seis poços tubulares de diferentes aquíferos da RMBH aplicando um conjunto de técnicas analíticas. Também foram avaliados parâmetros físico-químicos, tais como pH, potencial de oxirredução (Eh), temperatura, condutividade, resistividade, sólidos totais dissolvidos, alcalinidade e dureza. Utilizando um medidor portátil, foi possível determinar os parâmetros físico-químicos destas águas. De acordo com os resultados encontrados, as águas subterrâneas analisadas então dentro dos padrões de potabilidade estabelecidos pelo Ministério da Saúde, em relação à dureza e aos sólidos totais dissolvidos em todos os pontos. Porém, as águas do Carst 1 e Carst 2 estão mais ácidas do que o recomendado, e a do ponto Gnaiss 2 encontra-se no limiar. Para a determinação da concentração de radionuclídeos, as técnicas utilizadas foram: a espectrometria de massas, ICP-MS, a espectrometria alfa, o detector de radônio RAD7, e a contagem direta de resíduo seco. As concentrações de urânio dissolvido encontradas variaram entre 0,017 e 4,63 g·L-1, todas abaixo do Valor Máximo Permitido (VMP) da Portaria nº 2.914 do Ministério da Saúde. A concentração de tório variou entre 0,01 e 0,099 g·L-1. As concentrações de 238U determinadas variaram entre 4,6·10-4 e 6,1·10-2 Bq·L-1 e as concentrações de 234U variaram entre 9,1·10-4 e 8,2·10-2 Bq·L-1 que, de acordo com o Diagrama de Cowart & Osmond, resultaram em razões de atividade isotópica (RA) de sistemas estáveis, ambientes normal redutor e normal oxidante, sendo apenas em um ponto, o Carst 4, o ambiente considerado subjacente à acumulação em formação. A concentração de radônio na água variou entre 6,5 e 230,0 Bq·L-1. As concentrações de atividade de 226Ra variaram entre 2,0·10-2 e 6,0·10-2 Bq·L-1. As concentrações de atividade beta total determinadas variaram entre 0,10 e 0,39 Bq·L-1, todas abaixo do Valor Máximo Permitido (VMP) da Portaria nº 2.914 do Ministério da Saúde (VMP = 1,0 Bq·L-1). Já as concentrações de atividade alta total determinadas variaram entre 0,04 e 0,54 Bq·L-1. Os resultados indicam que deve ser realizado um levantamento mais amplo da radioatividade natural nas águas da RMBH, o que se mostrou exequível com as técnicas utilizadas nesse trabalho. Devemos levar em consideração que somente um ponto estudado desta região apresentou concentração de atividade de radônio abaixo do limite previsto pela legislação americana para este radioisótopo. Esta informação é valiosa, pois o radônio é responsável por metade da exposição humana à radioatividade natural.
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O objetivo deste trabalho foi avaliar a presença e a distribuição de emissores alfa total e beta total, urânio (238U e 234U), tório (232Th), rádio (226Ra), e radônio (222Rn) em seis poços tubulares de diferentes aquíferos da RMBH aplicando um conjunto de técnicas analíticas. Também foram avaliados parâmetros físico-químicos, tais como pH, potencial de oxirredução (Eh), temperatura, condutividade, resistividade, sólidos totais dissolvidos, alcalinidade e dureza. Utilizando um medidor portátil, foi possível determinar os parâmetros físico-químicos destas águas. De acordo com os resultados encontrados, as águas subterrâneas analisadas então dentro dos padrões de potabilidade estabelecidos pelo Ministério da Saúde, em relação à dureza e aos sólidos totais dissolvidos em todos os pontos. Porém, as águas do Carst 1 e Carst 2 estão mais ácidas do que o recomendado, e a do ponto Gnaiss 2 encontra-se no limiar. Para a determinação da concentração de radionuclídeos, as técnicas utilizadas foram: a espectrometria de massas, ICP-MS, a espectrometria alfa, o detector de radônio RAD7, e a contagem direta de resíduo seco. As concentrações de urânio dissolvido encontradas variaram entre 0,017 e 4,63 g·L-1, todas abaixo do Valor Máximo Permitido (VMP) da Portaria nº 2.914 do Ministério da Saúde. A concentração de tório variou entre 0,01 e 0,099 g·L-1. As concentrações de 238U determinadas variaram entre 4,6·10-4 e 6,1·10-2 Bq·L-1 e as concentrações de 234U variaram entre 9,1·10-4 e 8,2·10-2 Bq·L-1 que, de acordo com o Diagrama de Cowart & Osmond, resultaram em razões de atividade isotópica (RA) de sistemas estáveis, ambientes normal redutor e normal oxidante, sendo apenas em um ponto, o Carst 4, o ambiente considerado subjacente à acumulação em formação. A concentração de radônio na água variou entre 6,5 e 230,0 Bq·L-1. As concentrações de atividade de 226Ra variaram entre 2,0·10-2 e 6,0·10-2 Bq·L-1. As concentrações de atividade beta total determinadas variaram entre 0,10 e 0,39 Bq·L-1, todas abaixo do Valor Máximo Permitido (VMP) da Portaria nº 2.914 do Ministério da Saúde (VMP = 1,0 Bq·L-1). Já as concentrações de atividade alta total determinadas variaram entre 0,04 e 0,54 Bq·L-1. Os resultados indicam que deve ser realizado um levantamento mais amplo da radioatividade natural nas águas da RMBH, o que se mostrou exequível com as técnicas utilizadas nesse trabalho. Devemos levar em consideração que somente um ponto estudado desta região apresentou concentração de atividade de radônio abaixo do limite previsto pela legislação americana para este radioisótopo. Esta informação é valiosa, pois o radônio é responsável por metade da exposição humana à radioatividade natural.The metropolitan area of Belo Horizonte - MABH which is composed of thirty four of Minas Gerais counties, lies on a granitic-gnassic foundation that promotes the occurrence of uranium and thorium series radionuclides in underground water. In some cities in this region these waters are used for urban and rural supply. This has motivated the interest of determining the levels of natural radioactivity in the waters of the aquifers of the MABH, since the geological constitution of an aquifer contributes to the quality of water. The aim of this study was to evaluate the presence and distribution of total alpha emitters and total beta emitters, uranium (238U and 234U), thorium (232Th), radium (226Ra), and radon (222Rn) in six tube wells of different aquifers of MABH by applying a set of analytical techniques. Physical and chemical parameters were also evaluated, such as pH, oxidation-reduction potential (Eh), temperature, conductivity, resistivity, total dissolved solids, alkalinity and hardness. Using a portable meter, it was possible to determine the physical and chemical parameters of these waters and according to the results, the underground water analyzed was within the drinking patterns established by the Brazilian Ministry of Health, in relation to hardness and total dissolved solids at all points. However, the waters of Carst 1 and Carst 2 are more acidic than recommended, and the water at Point Gnaiss 2 is on the threshold. In order to achieve the determination of the concentration of radionuclides, the techniques used were: mass spectrometry, ICP-MS, alpha spectrometry, the RAD7 radon detector, and the direct count of dry residue. The dissolved uranium concentrations found ranged between 0.017 and 4.63 g·L-1, all below the Maximum Allowed Value (MAV) according to the Health Ministry Ordinance No. 2,914. and thorium concentration ranged between 0.01 and 0.099 g·L-1. The 238U concentrations varied between 4.6·10-4 and 6.1·10-2 Bq·L-1 and 234U concentrations ranged from 9.1·10-4 and 8.2·10-2 Bq·L-1 which, in accordance to the diagram of Cowart & Osmond, resulted in isotopic activity ratios (RA) of stable systems, normal reducer and normal oxidizing environments, being in just one point, the Carst 4, the environment considered behind in accumulation in formation. The concentration of radon in water varied between 6.5 and 230.0 Bq·L-1. 226Ra activity concentrations ranged from 2.0·10-2 and 6.0·10-2 Bq·L-1. The determined gross beta radioactivity concentrations ranged between 0.10 and 0.39 Bq·L-1, all below the maximum allowable value (MAV) from the Health Ministry Ordinance No. 2,914 (MAV = 1.0 Bq·L-1). However, determined gross alpha radioactivity concentrations ranged between 0.04 and 0.54 Bq·L-1. The results indicate that a broader survey of natural radioactivity should be carried out in the waters of RMBH. This proves to be feasible with the techniques used in this field work. This action is necessary because only one point studied this region showed radon activity concentration below the limit provided by in US legislation to this radioisotope, responsible for half of human exposure to radioactivity.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGEngenharia nuclearAquíferoÁgua SubterrâneaRadioatividade NaturalEstudo de radionuclídeos naturais em águas de aquíferos da região metropolitana de Belo Horizonteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALdissertacao_carlapereiraricardo.pdfapplication/pdf1303242https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-9UKLZX/1/dissertacao_carlapereiraricardo.pdf3aba4e2c575449d511b188e3d00bdf53MD511843/BUOS-9UKLZX2019-08-09 16:38:06.644oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-9UKLZXRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-08-09T19:38:06Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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