Metodologias analíticas para a determinação de polônio e urânio em sistemas agrícolas uruguaios
DOI:
https://doi.org/10.26461/25.06Palavras-chave:
Fertilizantes fosfatados, Transferência de Radionuclídeos Naturais, Espectrometria alfaResumo
A rocha fosfática, matéria-prima utilizada na produção de fertilizantes, pode ser fonte de metais, radionuclídeos e outros vestigios devido a sua composição. A aplicação de
fertilizantes fosfatados pode redistribuir e aumentar as concentrações de metais e radionuclídeos nos perfis do solo e da água, influenciando sua disponibilidade e posterior transferência para a cadeia alimentar. Conhecer a proporção dessa transferência é essencial devido às implicações que pode ter na saúde humana e animal. Este trabalho estuda o tratamento de amostras, separação radioquímica e condições de deposição/eletrodeposição para a quantificação de polônio-210, urânio-238 e urânio-234 por espectrometria alfa para um sistema agrícola uruguaio. Ambos os processos requerem otimização para cada tipo de matriz, para evitar o efeito de autoabsorção, bem como possíveis interferências de outros radionuclídeos presentes na amostra. O método foi verificado pela quantificação de polônio-210, urânio-238 e urânio-234 em materiais de referência da Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA): IAEA-447 solo, IAEA-434 fosfogesso, IAEA-330 espinafre. Esses radionuclídeos foram quantificados em matrizes ambientais e os resultados foram comparados com os obtidos por Espectrometria de Massa por Plasma Acoplado Indutivamente (ICP-MS), mostrando resultados comparáveis e indicando que a separação radioquímica desenvolvida é adequada para a determinação dos radionuclídeos de urânio e polônio por espectrometria alfa nas matrizes estudadas.
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Referências
Abbady, A. G. E.; Uosif M. A. M. y El-Taher, A., 2005. Natural radioactivity and dose assessment for phosphate rocks from Wadi El-Mashash and El-Mahamid Mines, Egypt. En: Journal of Environmental Radioactivity, 84, pp. 65–78. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2005.04.003
Al-Masri, M. S.; Al-Akel, B.; Nashawani, A.; Amin, Y.; Khalifa, K. H. y Al-Ain, F., 2008. Transfer of 40K, 238U, 210Pb, y 210Po from soil to plant in various locations in south of Syria. En: Journal of Environmental Radioactivity, 99(2), pp. 322–331. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2007.08.021
Alam, L. y Mohamed, C. A. R, 2011. A mini review on bioaccumulation of 210Po by marine organisms. En: International Food Research Journal, 18(1), pp. 1–10.
Attallah, M. F.; Metwallya, S. S.; Moussaa, S. I. y Solimanb, M. A., 2019. Environmental impact assessment of phosphate fertilizers and phosphogypsum waste: Elemental and radiological effects. En: Microchemical Journal, 146, pp. 789-797. DOI: https://doi.org/10.1016/j.microc.2019.02.001
Ba, V. N.; Van Thang, N.; Dao, N. Q.; Thu, H. N. P. y Loan, T. T. H., 2019. Study on the characteristics of natural radionuclides in surface soil in Ho Chi Minh City, Vietnam and radiological health hazard. En: Environmental Earth Sciences, 78(1). DOI: https://doi.org/10.1007/s12665-018-8026-x
Balaram, V.; Rani, A. y Rathore, D. P. S., 2022. Uranium in groundwater in parts of India and world: A comprehensive review of sources, impact to the environment and human health, analytical techniques, and mitigation technologies. En: Geosystems and Geoenvironment, 1(2). DOI: https://doi.org/10.1016/j.geogeo.2022.100043
Bañobre, C.; Diaz-Francés, I.; Scarabino, F.; Fornaro, L. y García-Tenorio, R., 2020. 210Po levels and distribution in different environmental compartments from a coastal lagoon. The case of Briozzo lagoon, Uruguay. En: Journal of Environmental Radioactivity, 222, 106352. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2020.106352
Bolivar, J. P. ,1995. Aplicaciones de la espectrometría gamma y alfa al estudio del impacto radiactivo producido por industrias no nucleares. Sevilla: Universidad de Sevilla. (Tesis de Doctorado).
Boumala, D.; Mavon, C.; Belafrites, A.; Tedjani, A. y Groetz, J. E., 2018. Evaluation of radionuclide concentrations and external gamma radiation levels in phosphate ores and fertilizers commonly used in Algeria. En: Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 317 pp. 501-510. DOI: https://doi.org/10.1007/s10967-018-5871-8
Bramki, A.; Randhane, M. y Benrachi, F., 2018. Natural radioelement concentrations in fertilizers and the soil of the Mila region of Algeria. En: Journal of Radiation Research and Applied Sciences 11(1), pp. 49-55. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jrras.2017.08.002
Caridi, F.; Marguccio, S.; Belvedere, A.; Belmusto, G.; Marcianò, G.; Sabatino, G. y Mottese, A., 2016. Natural radioactivity and elemental composition of beach sands in the Calabria region, south of Italy. En: Environmental Earth Sciences, 75(7). DOI: https://doi.org/10.1007/s12665-016-5393-z
Carvalho, F. P., 2018. Radionuclide concentration processes in marine organisms: A comprehensive review. En: Journal of Environmental Radioactivity. 186, pp. 124–130. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2017.11.002
Carvalho, F. P., 2011. Polonium (210Po) and lead (210Pb) in marine organisms and their transfer in marine food chains. En: Journal of Environmental Radioactivity. 102(5), pp. 462–472. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2010.10.011
Davies, H. S.; Rosas-Moreno, J.; Cox, F.; Lythgoe, P.; Bewsher, A.; Livens, F. R.; Robinson, C. H., y Pittman, J. K., 2018. Multiple environmental factors influence 238U, 232Th and 226Ra bioaccumulation in arbuscular mycorrhizal-associated plants. En: Science of the Total Environment, 640–641, pp. 921–934. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.05.370
Díaz-Francés, I., 2014. El 210Po en la cadena alimenticia humana. Sevilla: Universidad de Sevilla. (Tesis de Doctorado).
Dinis, M. de L. y Fiúza, A., 2021. Mitigation of uranium mining impacts. A review on groundwater remediation technologies. En: Geosciences, 11(6). DOI: https://doi.org/10.3390/geosciences11060250
Dutra Garcêz, R. W.; Marques Lopes, J.; Frota Lima, M. A. y Xavier da Silva, A., 2018. Determination of Ra-226, Ra-228 and K-40 specific activities in samples of mineral fertilizers marketed in the city of Rio de Janeiro, Brazil. En: Applied Radiation and Isotopes, 141, pp. 199-202. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2018.04.013
Flynn, W., 1968. The determination of low levels of polonium-210 in environmental materials. En: Analytica Chimica Acta, 43(2), pp. 221-227. DOI: https://doi.org/10.1016/S0003-2670(00)89210-7
Fowler, S. W., 2011. 210Po in the marine environment with emphasis on its behaviour within the biosphere. En: Journal of Environmental Radioactivity, 102(5), pp. 448–461. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2010.10.008
Galhardi, J. A.; Bonotto, D. M.; Eismann, C. E.; Jacques, Y.; Da Silva, A. B.; Balaram, V.; Rani, A., y Rathore, D. P. S., 2020. Uranium in Plants and the Environment. En: Geosystems and Geoenvironment, 1(2), pp. 91–111. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-14961-1
García-Tenorio, R., 1986. Estudios sobre el método de fechado por 210Pb y su aplicación a sedimentos. Sevilla: Universidad de Sevilla. (Tesis de Doctorado).
Guillén, J. y Gómez-Polo F. M., 2020. Factors influencing the soil to plant transfer of uranium. En: Gupta, D., Walther, C., eds. Uranium in plants and the environment. Radionuclides and heavy metals in the environment. pp. 137-147. Berlín: Springer. ISBN: 978-3-030-14960-4. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-14961-1_6
Hallstadius, L., 1984. A method for the electrodeposition of actinides. En: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, 223(2–3), pp. 266–267. DOI: https://doi.org/10.1016/0167-5087(84)90659-8
Holm, E. y Fukai, R., 1977. Method for multi-element alpha-spectrometry of actinides and its application to environmental radioactivity studies. En: Talanta, 24(11), pp. 659–664.
Hurtado-Bermúdez, S.; Mas, J. L. y Villa-Alfageme, M., 2017. A sequential determination of 90Sr and 210Po in food samples. En: Food Chemistry, 229, pp. 159–164. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.02.077
IAEA, 2017. The environmental behaviour of polonium [En línea]. Vienna: IAEA. (Technical Reports Series, 484). [Consulta: 24 de mayo de 2023]. Disponible en: https://www.iaea.org/publications/10845/the-environmental-behaviour-of-polonium
Ivanovich, M. y Harmon, R. S., eds., 1992. Uranium-series disequilibrium : applications to earth, marine, and environmental sciences. 2a ed. Oxford: Clarendon Press.
Jobbágy, V.; Ammel, R. V. y Marouli, M., 2012. Electrodeposition source preparation for U-238 alpha source: parameter settings. Geel: European Commission. DOI: https://doi.org/10.2787/61226
Kratz, S.; Godlinski, F. y Schnug, E., 2011. Heavy metal loads to agricultural soils in Germany from the application of commercial phosphorus fertilizers and their contribution to background concentration in soils. En: Merkel, B. y Schipek, M., eds. The new uranium mining boom. Berlin: Springer. pp. 755-762. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-22122-4_86
Kumar, D.; Singh, A.; Kumar, P.; Jha, R. K.; Sahoo, S. K. y Jha, V., 2020. Sobol sensitivity analysis for risk assessment of uranium in groundwater. En: Environmental Geochemistry and Health, 42(6), pp. 1789–1801. DOI: https://doi.org/10.1007/s10653-020-00522-5
Luiz do Carmo Leal, A.; da Costa Lauria, D.; Ribeiro, F. C. A.; Viglio, E. P.; Franzen, M. y de Albuquerque Medeiros Lima, E., 2020. Spatial distributions of natural radionuclides in soils of the state of Pernambuco, Brazil: Influence of bedrocks, soils types and climates. En: Journal of Environmental Radioactivity, 211, 106046. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2019.106046
Mantero, J., 2013. Avances en espectrometría alfa y gamma para su aplicación en la evaluación del impacto radiactivo de una industria NORM. Sevilla: Universidad de Sevilla. (Tesis de Doctorado).
Mantero, J.; Thomas, R.; Isaksson, M.; Forssell-Aronsson, E.; Holm, E., y García-Tenorio, R., 2019. Quality assurance via internal tests in a newly setup laboratory for environmental radioactivity. En: Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 322(2), pp. 891–900. DOI: https://doi.org/10.1007/s10967-019-06769-2
Nisti, M. B.; Saueia, C. R.; Malheiro, L. H.; Groppo, G. H. y Mazzilli, B. P., 2015. Lixiviation of natural radionuclides and heavy metals in tropical soils amended with phosphogypsum. En: Journal of Environmental Radioactivity, 144, pp. 120–126. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2015.03.013
Plaza, S.; Moyano, A.; Charro, E. y Ciria, P., 2006. Estudio de los contenidos en Po-210 y otros radionúclidos en fertilizantes químicos y ecológicos [En línea]. En: SEAE. Actas del VII Congreso de SEAE: Agricultura y Alimentación Ecológica. Zaragoza: SEAE. ISBN: 978-84-942437-2-0. [Consulta: 24 de mayo de 2023 ]. Disponible en: https://www.agroecologia.net/recursos/publicaciones/publicaciones-online/2006/CD%20Congreso%20Zaragoza/Ponencias/69%20Plaza%20Com-%20Estudio.pdf
Shaheed, K.; Somasundaram, S. S. N.; Hameed, P. S. y Iyengar, M. A. R., 1997. A study of polonium-210 distribution aspects in the riverine ecosystem of Kaveri, Tiruchirappalli, India. En: Environmental Pollution, 95(3), pp. 371–377. DOI: https://doi.org/10.1016/S0269-7491(96)00131-5
Smidt, G. A., 2012. Mobility of fertiliser-derived uranium in arable soils and its contribution to uranium concentrations in groundwater and tap water. Bremen: Universidad Jacobs de Bremen. (Tesis de Doctorado).
Šoštarić, M.; Zgorelec, Ž.; Babić, D.; Šestak, I.; Kisić, I.; Mesić, M. y Perčin, A., 2017. Radioactivity of selected agricultural soils in Croatia: effects of soil properties, soil management, and geological parameters. En: Water, Air and Soil Pollution, 228(6). DOI: https://doi.org/10.1007/s11270-017-3398-1
Tagami, K. y Uchida, S., 2020. Soil-to-crop transfer factor: consideration on excess uranium from phosphate fertilizer. En: Gupta, D., Walther, C., eds. Uranium inpPlants and the environment. Radionuclides and heavy metals in the environment. Berlin: Springer. ISBN: 978-3-030-14960-4. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-14961-1_8
Uruguay. Ministerio de Desarrollo Social, s.d. Importaciones de fertilizantes. Total país
[En línea]. Montevideo: MIDES. [Consulta: 24 de mayo de 2023]. Disponible en: https://www.gub.uy/ministerio-desarrollo-social/indicador/importaciones-fertilizantes-total-pais
Vera Tomé, F.; Blanco Rodríguez, M. P. y Lozano, J. C., 2002. Study of the representativity of uranium and thorium assays in soil and sediment samples by alpha spectrometry. En: Appl. Radiat. Isot., 56, pp. 393–398.
Vianna, M. E.; Tauhata, L.; Oliveira, J. P.; Oliveira, A. E.; Garcia, L. C.; da Conceição, C. S., y Clai, A. F., 1995. Quality of radionuclide analysis in environmental samples. En: Science of the Total Environment, 173–174, pp. 15–18. DOI: https://doi.org/10.1016/0048-9697(95)04745-X
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