Implicações radiológicas do uso do carbonato gerado na mineração de nióbio como insumo agrícola

Abstract

A mineração é um processo antropogênico importante para o desenvolvimento tecnológico e econômico, porém apresenta impactos socioambientais significativos. As práticas de mineração moderna visam mitigar os impactos respeitando as regulamentações ambientais. Entretanto, o equilíbrio entre o desenvolvimento econômico e a preservação ambiental são um desafio para a área que exige abordagens interdisciplinares para garantia da segurança socioambiental. A utilização de resíduos de mineração na agricultura pode ser possível, desde que existam estudos prévios em diferentes áreas, sendo uma delas a análise de radionuclídeos presentes em resíduos de mineração e seu comportamento no ambiente. Esta pesquisa avaliou a possibilidade de aplicação do resíduo de carbonato proveniente de mineração de nióbio como insumo agrícola em solo agricultável e a disponibilidade dos radionuclídeos 238U, 228Th, 226Ra, 232Th, 228Ra, 210Pb e 40K e elementos estáveis para absorção em plantas. Inicialmente, foi realizada uma caracterização detalhada do carbonato, abrangendo aspectos químicos, mineralógicos e radiológicos, a fim de entender sua composição e possíveis implicações ambientais. A absorção destes radionuclídeos foi avaliada em amostras de alface (Lactuca sativa L.) cultivadas em solo tratado com os condicionantes carbonato e calcário. As amostras de carbonato foram coletadas em Catalão, GO, Brasil e as amostras de solo e as mudas de alface no município de Taubaté, SP, Brasil. Foram empregadas as técnicas de Análise por Ativação Neutrônica Instrumental (INAA), Fluorescência de Raios-x, Difração de Raios-x, espectrometria gama, separação radioquímica e lixiviação. Foram realizados cálculos de índices de risco radiológico (Dose, AEDE, ELCR, AGDE, Raeq e dose de ingestão), fator de transferência de radionuclídeos para o sistema solo-planta e testes estatísticos, Shapiro-Wilk, Kruskal-Wallis e ANOVA. A INAA é uma técnica vantajosa pois é multielementar, em uma pequena quantidade de amostra muitos elementos podem ser quantificados simultaneamente. A técnica apresenta alta sensibilidade para determinação de elementos com boa precisão e exatidão. Analisou-se o potencial de lixiviação dos radionuclídeos presentes no carbonato, utilizando extratores fracos, para verificar a mobilidade desses elementos no solo. A pesquisa também se concentrou em determinar o incremento das concentrações de atividade dos radionuclídeos no solo, resultante da aplicação do carbonato na proporção recomendada para a correção da acidez do solo. Os cálculos de índices radiológicos permitiram a investigação dos teores de radionuclídeos em alfaces cultivadas em solo tratado com o carbonato, possibilitando a avaliação do impacto na cadeia alimentar. Além disso, a dose efetiva de radionuclídeos foi calculada com base na ingestão dessas alfaces e no consumo brasileiro, fornecendo uma perspectiva sobre os riscos potenciais à saúde humana. Os resultados obtidos nas análises de carbonato indicaram que ele pode ser uma boa alternativa ao uso de fertilizantes agrícolas e não apresenta risco radiológico, ainda que contenha atividade de concentrações elevadas para alguns radionuclídeos. O carbonato apresenta altas concentrações de atividade de 226Ra, 228Ra e 40K, sendo o 228Ra responsável por aproximadamente 80 % da dose efetiva por ingestão, contudo, os radionuclídeos não apresentaram riscos ao meio ambiente e à saúde. A adição de carbonato no solo na proporção observada neste estudo não aumentou a absorção dos radionuclídeos 40K e das séries do 232Th e 238U. O carbonato apresenta altas concentrações dos elementos Ba, Zn, Zr e ETR. A presença de ETR, proveniente da mistura do solo com o carbonato, pode ter contribuído para melhor desenvolvimento das alfaces. Não foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos realizados com carbonato e com o cal. Considerando a ingestão de 2 g dia-1 de alface dos brasileiros, os valores médios de atividade dos radionuclídeos e a dose efetiva, a quantidade de dose não é significativa. Por fim, os resultados obtidos foram comparados com aqueles derivados da correção de acidez com calcário, que é o insumo convencionalmente utilizado para essa finalidade, proporcionando uma análise crítica das alternativas de manejo de solos agrícolas. O estudo contribuiu para o conhecimento sobre a reutilização de resíduos NORM e sua segurança ambiental e alimentar.