Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/32707
Type: Tese
Title: Estudo de biomonitoração para urânio e tório aplicado a análise por ativação neutrônica no Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear
Authors: Rodrigo Reis de Moura
First Advisor: Maria Ângela de Barros Correia Menezes
First Referee: Clarysson Alberto Mello da Silva
Second Referee: Ricardo Gomes Passos
Third Referee: Paula Maria Borges de Salles
metadata.dc.contributor.referee4: Diego Guimarães Florêncio Pujoni
Abstract: O estudo das condições ambientais usando sistemas biológicos para quantificar elementos, sejam eles metais, radionuclídeos ou outro tipo de agente (contaminante, poluente, estressor) presente no meio ambiente, usando um organismo vivo (biomonitor), é uma estratégia que se utiliza da estreita relação existente entre o biomonitor e o meio ambiente estudado, pois o biomonitor pode fazer parte do meio ambiente e interagir com os agentes presentes nele. Assim, a biomonitoração deve ser capaz de quantificar a magnitude do estresse, caracterizar o habitat quanto ao grau de exposição ao agente estressor ou ainda, quanto ao grau de resposta ecológica à exposição. Devido as suas características de elevada sensibilidade, as plantas vêm sendo utilizadas como biomonitores em estudos de impacto ambiental e em vários programas de monitoração do meio ambiente. A maior parte da absorção de elementos, presentes no meio ambiente, pelas plantas é através de suas raízes. No entanto, esta absorção também pode ocorrer em contato com a atmosfera através de alguns órgãos comestíveis ou parte aérea (folhas e caule). Além disso, as plantas também têm a capacidade de translocar e acumular muitos destes elementos nas diferentes partes de sua anatomia. O Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN/CNEN), localizado em Belo Horizonte, Minas Gerais, no Campus da Universidade Federal de Minas Gerais é uma autarquia com finalidade de pesquisa e desenvolvimento, ensino e prestação de serviços cujas atividades, envolvem o manuseio e produção de radioisótopos, tem implantado, em sua estrutura organizacional, um Programa de Monitoração Ambiental (PMA) desde 1985 – sendo Licenciada para Operar pela CNEN e o IBAMA (LO 225/2012).Visando otimizar a metodologia de monitoração ambiental, desenvolvida pelo PMA/CDTN, este estudo foi proposto em três etapas: a primeira etapa, verificação da metodologia de análise da radioatividade natural, desenvolvida no PMA/CDTN; a segunda etapa, consistiu da verificação da capacidade de absorção, translocação e acumulação das plantas utilizadas no PMA/CDTN em ambiente controlado; e a terceira etapa, consistiu no estabelecimento de um biomonitor natural para a monitoração da área do CDTN. A Epipremnum pinatum, planta abundante na área da instalação, foi avaliada e estabelecida, dentre as demais espécies utilizadas neste estudo, como biomonitora por apresentar as principais características esperadas para tal função. As análises para obtenção das frações mássicas e das concentrações de atividade tanto das plantas quanto do solo que as hospedam foram realizadas pela técnica nuclear, Ativação Neutrônica (Método k0). Da Etapa 1, verificou-se que as metodologias de coleta de amostras de solo e de plantas no PMA/CDTN, podem ser otimizadas. Da Etapa 2, verificou-se que as espécies utilizadas no PMA/CDTN, em estudos controlados, tiveram bons resultados apenas no estudo em solo com concentrações naturalmente elevadas de U e Th. Da Etapa 3, verificou-se que a Epipremnum pinatum mostrou boa absorção de U e Th e baixa translocação para parte aérea em relação a elevada acumulação destes nas raízes. O tório mostrou-se mais biodisponível no estudo de campo. Já o urânio mostrou-se mais biodisponível no estudo controlado.
Abstract: The study of environmental conditions using biological systems to quantify elements, whether metals, radionuclides or another type of agent (contaminant, pollutant, stressor) present in the environment using a living organism (biomonitor), is a strategy that uses the narrow relationship between the biomonitor and the environment studied, because the biomonitor can be part of the environment and interact with the agents present in it. Thus, biomonitoring should be able to quantify the stress magnitude, characterize the habitat as to the exposure degree to the stressor or the ecological response degree to exposure. Due to their high sensitivity characteristics, plants have been used as biomonitors in environmental impact studies and in various environmental monitoring programs. Most of the elements uptake in the environment by plants is through their roots. However, this uptake may also occur in contact with the atmosphere through some edible organs or shoot (leaves and stem). In addition, plants also have the ability to translocate and accumulate many of these elements in different parts of their anatomy. The Nuclear Technology Development Centre (CDTN/CNEN), located in Belo Horizonte, Minas Gerais, at the Campus of Federal University from Minas Gerais (UFMG) is an autarchy with the purpose of research and development, teaching and provision of services whose activities involve the handling and radioisotope production, has implemented in its organizational structure an Environmental Monitoring Program (PMA) since 1985 – being Licensed to operate by CNEN (National Nuclear Energy Commission) and IBAMA (Brazilian Institute of Environment and Renewable Natural Resources), LO 225/2012. Aiming at optimizing the environmental monitoring methodology developed by PMA/CDTN, this study was proposed in three stages: the first step, verification of the methodology of natural radioactivity analysis developed at PMA/CDTN; The second stage consisted of verifying the absorption, translocation and accumulation capacity of plants used in PMA/CDTN in a controlled environment. and the third stage consisted of establishing a natural biomonitor for the monitoring of the CDTN area. Epipremnum pinatum, is an abundant plant in the area of the CDTN, was evaluated and established, among the other species used in this study, as a biomonitor for presenting the main characteristics expected for such function. The analyzes for obtaining the mass fractions and the activity concentrations of both the plants and the soil hosting them were performed by the nuclear technique, Neutron Activation Analysis (k0-Method): Step 1, it was found that soil and plant sampling methodologies in PMA / CDTN can be optimized. Step 2, it was found that the species used in PMA/CDTN in greenhouse studies had good results only in the study in soil with naturally U and Th high concentrations. Step 3, it was verified that Epipremnum pinatum showed good uptake U and Th and low translocation to shoot in relation to their high accumulation in the roots. Thorium was more bioavailable in the outdoor study. Uranium was more bioavailable in the greenhouse study.
Subject: Engenharia nuclear
Análise por ativação nuclear
Monitoramento ambiental
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA NUCLEAR
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências e Técnicas Nucleares
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/32707
Issue Date: 11-Jul-2019
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