Radônio nos gases do solo: distribuições e correlações com litologias e pedologias da RMBH - Região Metropolitana de Belo Horizonte

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Universidade Federal de Minas Gerais

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Dissertação de mestrado

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Clarysson Alberto Mello da Silva
Helena Eugênia Leonhardt Palmieri
Vanderley de Vasconcelos

Resumo

Os elementos radiogênicos primordiais contribuem com cerca de 1,65 mSv.a-1 para a dose efetiva média global recebida pelo homem, deste total, aproximadamente 1,20 mSv.a-1 é atribuível ao gás radônio e seus descendentes. O radônio é gerado nas cadeias de decaimento do urânio e do tório, ubiquamente presentes em rochas e solos. A Região Metropolitana de Belo Horizonte - RMBH apresenta características geológicas que sugerem concentrações elevadas de radônio nos gases dos solos e, como consequência, no ar de ambientes interiores. O objetivo principal deste estudo foi conhecer as distribuições das concentrações de radônio nos gases dos solos da RMBH nas diversas pedologias e litologias da região. Para tanto, em cerca de 150 medições distribuídas pelas litologias e pedologias, as concentrações de radônio nos gases do solo foram determinadas utilizando o monitor AlphaGUARD®, em amostras de solo dos mesmos pontos foram determinadas as concentrações de 226Ra por espectrometria gama (HPGe), U e Th por espectrometria de massa (ICP-MS). Também foram determinadas as permeabilidades do solo aos seus gases naturais pelo uso do permeâmetro RADON-JOK. Os resultados das medições de radônio nos gases do solo apresentaram uma considerável faixa de variação: de 1,4 ± 0,8 a 124,4 ± 4,8 kBq.m-3, com média aritmética de 26,3 ± 1,8 kBq.m-3. Com relação às pedologias, os Latossolos Vermelhos perférricos apresentaram as maiores concentrações, com média aritmética igual a 60,6 ± 8,7 kBq.m-3, estando 53% dos pontos analisados localizados em áreas classificadas como alto risco, de acordo com o critério sueco de classificação, segundo o qual os solos com concentrações de radônio no solo acima de 50,0 kBq.m-3 são classificados como de alto potencial de risco. Em contrapartida, os Neossolos Litólicos apresentaram as menores concentrações, com média aritmética igual a 13,6 ± 3,0 kBq.m-3. A análise de variância realizada para as classes pedológicas demonstrou que a variação nas concentrações de radônio nos gases do solo é fortemente influenciada pela pedologia da região. Quanto às litologias, as áreas de embasamento rochoso predominante de xistos e metagrauvacas apresentaram as maiores concentrações de radônio nos gases do solo, com média aritmética igual a 46,5 ± 9,9 kBq.m-3, enquanto que as áreas onde predominam rochas metapelíticas apresentaram as menores concentrações médias, cerca de 6,8 ± 2,2 kBq.m-3. A análise de variância realizada para os litotipos demonstrou que a variação nas concentrações de radônio nas áreas correspondentes não é significativamente influenciada pelas litologias. Utilizando os dados obtidos em estudo realizado no Laboratório de Radioatividade Natural do CDTN, verificou-se que 26,5% das residências da área correspondente aos Latossolos Vermelhos perférricos apresentaram concentrações de radônio no ar interior acima do limite estabelecido pela Agência Americana de Proteção Ambiental (U.S.EPA), cujo valor é de 148,0 Bq.m-3. Esta fração é utilizada como indicador do potencial geológico de radônio - GEORP. Assim, a área da pedologia Latossolo Vermelho perférrico é classificada como de alto risco tanto por apresentar GEORP acima de 10% como pelo critério sueco. Todavia, os resultados obtidos neste estudo indicam a necessidade de mais experimentos em determinadas litologias e pedologias envolvendo amostragens maiores.

Abstract

Os elementos radiogênicos primordiais contribuem com cerca de 1,65 mSv.a-1 para a dose efetiva média global recebida pelo homem, deste total, aproximadamente 1,20 mSv.a-1 é atribuível ao gás radônio e seus descendentes. O radônio é gerado nas cadeias de decaimento do urânio e do tório, ubiquamente presentes em rochas e solos. A Região Metropolitana de Belo Horizonte - RMBH apresenta características geológicas que sugerem concentrações elevadas de radônio nos gases dos solos e, como consequência, no ar de ambientes interiores. O objetivo principal deste estudo foi conhecer as distribuições das concentrações de radônio nos gases dos solos da RMBH nas diversas pedologias e litologias da região. Para tanto, em cerca de 150 medições distribuídas pelas litologias e pedologias, as concentrações de radônio nos gases do solo foram determinadas utilizando o monitor AlphaGUARD®, em amostras de solo dos mesmos pontos foram determinadas as concentrações de 226Ra por espectrometria gama (HPGe), U e Th por espectrometria de massa (ICP-MS). Também foram determinadas as permeabilidades do solo aos seus gases naturais pelo uso do permeâmetro RADON-JOK. Os resultados das medições de radônio nos gases do solo apresentaram uma considerável faixa de variação: de 1,4 ± 0,8 a 124,4 ± 4,8 kBq.m-3, com média aritmética de 26,3 ± 1,8 kBq.m-3. Com relação às pedologias, os Latossolos Vermelhos perférricos apresentaram as maiores concentrações, com média aritmética igual a 60,6 ± 8,7 kBq.m-3, estando 53% dos pontos analisados localizados em áreas classificadas como alto risco, de acordo com o critério sueco de classificação, segundo o qual os solos com concentrações de radônio no solo acima de 50,0 kBq.m-3 são classificados como de alto potencial de risco. Em contrapartida, os Neossolos Litólicos apresentaram as menores concentrações, com média aritmética igual a 13,6 ± 3,0 kBq.m-3. A análise de variância realizada para as classes pedológicas demonstrou que a variação nas concentrações de radônio nos gases do solo é fortemente influenciada pela pedologia da região. Quanto às litologias, as áreas de embasamento rochoso predominante de xistos e metagrauvacas apresentaram as maiores concentrações de radônio nos gases do solo, com média aritmética igual a 46,5 ± 9,9 kBq.m-3, enquanto que as áreas onde predominam rochas metapelíticas apresentaram as menores concentrações médias, cerca de 6,8 ± 2,2 kBq.m-3. A análise de variância realizada para os litotipos demonstrou que a variação nas concentrações de radônio nas áreas correspondentes não é significativamente influenciada pelas litologias. Utilizando os dados obtidos em estudo realizado no Laboratório de Radioatividade Natural do CDTN, verificou-se que 26,5% das residências da área correspondente aos Latossolos Vermelhos perférricos apresentaram concentrações de radônio no ar interior acima do limite estabelecido pela Agência Americana de Proteção Ambiental (U.S.EPA), cujo valor é de 148,0 Bq.m-3. Esta fração é utilizada como indicador do potencial geológico de radônio - GEORP. Assim, a área da pedologia Latossolo Vermelho perférrico é classificada como de alto risco tanto por apresentar GEORP acima de 10% como pelo critério sueco. Todavia, os resultados obtidos neste estudo indicam a necessidade de mais experimentos em determinadas litologias e pedologias envolvendo amostragens maiores.

Assunto

Tecnologia nuclear, Radon, Ciência do solo

Palavras-chave

Radônio, Pedologia, Solo, Litologia

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