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Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Heleine Cardoso de Almeida
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Mazzilli, Bárbara Paci (President)
Feliciano, Vanusa Maria Delage
Ribeiro, Andreza Portella
Title in Portuguese
Geocronologia e caracterização elementar (U, 226Ra, 210Pb, Mn, Mo, Ni e Zn) de perfis sedimentares do Planalto de Poços de Caldas - MG
Keywords in Portuguese
caracterização elementar
geocronologia
radionuclídeos naturais
sedimentos
Abstract in Portuguese
O Planalto de Poços de Caldas, localizado a sudoeste de Minas Gerais, é exemplo da maior intrusão alcalina ocorrida no Brasil, formada por processos de vulcanismo e intemperismo, ocorridos há cerca de 60-80 milhões de anos. Estes processos foram responsáveis pela formação de mineralizações de zircônio e molibdênio e diversas anomalias radioativas. Mais recentemente, a presença na região de várias fontes antrópicas, dentre elas o beneficiamento de urânio da Indústrias Nucleares Brasileiras Caldas, contribuíram para a inserção de vários elementos nos corpos d'água da bacia do Ribeirão das Antas. O objetivo principal deste estudo foi fazer uso de perfis sedimentares e taxas de sedimentação para reconstituir historicamente a inserção de radionuclídeos e possíveis contaminantes na represa Bortolan e Poço Fundo ao longo dos anos. Nesses perfis foram determinados os teores dos radionuclídeos naturais U, 226Ra e 210Pb e dos elementos Mn, Mo, Ni, Zn e P por meio das técnicas de espectrometria gama, espectrometria de emissão atômica por plasma acoplado indutivamente (ICP- AES) e espectrofotometria. A taxa de sedimentação e a idade dos perfis foram avaliadas utilizando-se o modelo Constant Rate of Supply. Verificou-se que a utilização do modelo Constant Rate of Supply para a determinação das idades dos perfis forneceu resultados satisfatórios e da mesma ordem da grandeza das idades reais das represas Bortolan e Poço Fundo, 60 anos e 67 anos, respectivamente. Os valores obtidos para a taxa de sedimentação foram maiores para a represa Bortolan, devido ao assoreamento da represa, à urbanização e ocupação extensiva do solo para fins agrícolas e industriais. Analisando os resultados obtidos para a concentração dos elementos U, 226Ra, 210Pb, Mn, Mo, Ni, P e Zn, pode-se afirmar que os elementos que apresentaram contribuições antrópicas na represa Bortolan são o Mn, P e Zn. As maiores concentrações obtidas foram encontradas nas secções superficiais, indicando que o maior aporte ocorreu mais recentemente, a partir do ano de 1997. Os resultados obtidos para U e Ni não variaram ao longo dos perfis e são da mesma ordem de grandeza de dados da literatura para a mesma represa, indicando que esses valores podem ser considerados como níveis basais da região. Em particular, os resultados de concentração de U para a represa Bortolan foram elevados, visto que a região do planalto de Poços de Caldas é caracterizada por ser uma anomalia radioativa. O Mo não apresentou variação significativa ao longo dos perfis da represa Bortolan e sua concentração média também é da mesma ordem de grandeza do valor médio mundial para solo. Portanto, para esse elemento não foi verificado um aporte antrópico. Para os resultados de concentração dos elementos analisados no perfil da represa de Poço Fundo, pode-se afirmar que todos são próximos das concentrações médias mundiais e inferiores aos resultados obtidos na represa Bortolan.
Title in English
Geochronology and elemental characterization (U, 226Ra, 210Pb, Mn, Mo, Ni and Zn) of sediment profiles of Poços de Caldas Plateau - MG
Keywords in English
elemental characterization
geochronology
natural radionuclides
sediments
Abstract in English
The Poços de Caldas Plateau, located in the southwest of Minas Gerais, is the greatest intrusion that occurred in Brazil, formed by processes of volcanism and weathering, which occurred about 60-80 million years ago. These processes were responsible by the formation of zirconium and molybdenum mineralizations and various radioactive anomalies. More recently, the presence in the region of several anthropogenic sources, amongst them, the uranium mining from Industrias Nucleares Brasileiras - Caldas, contributed to the entry of several natural radionuclides in the water bodies of Ribeirão das Antas. The aim of this study was to use sediment profiles and sedimentation rates to reconstruct the insertion of radionuclides and possible contaminants in the Bortolan and Poço Fundo dams over the years. In these profiles, the concentration of the natural radionuclides U, 226Ra and 210Pb, and the Mn, Mo, Ni, Zn and P elements were determined by Gamma Spectrometry, Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometry and Spectrophotometry. The sedimentation rate and age of the profiles were evaluated using the Constant Rate of Supply. model. It was verified that the use of the Constant Rate of Supply. model to determine the ages of the sediment profiles gave satisfactory results, of the same order of magnitude of the real ages of the Bortolan and Poço Fundo dams, 60 years and 67 years, respectively. The values obtained for the sedimentation rate were higher for the Bortolan dam, due to silting of the dam, urbanization and extensive land occupation for agricultural and industrial activities. The results obtained for the concentration of the analyzed elements showed that Mn, P and Zn presented anthropogenic contributions in the Bortolan dam. The highest concentrations obtained were found in the superficial sections, indicating that the largest contribution occurred more recently, from the year of 1997 until now. The results obtained for U and Ni did not vary along the profiles and are of the same order of magnitude of literature data for sediments of Bortolan dam, indicating that these values can be considered as the base line for the region. In particular, the results of U concentration for the sediments of Bortolan dam were higher than natural background, since the region of Poços de Caldas plateau is characterized by a radioactive anomaly. The Mo did not present significant variation along the profiles of the Bortolan dam and its average concentration is also of the same order of magnitude of the world average value for soil. Therefore, for this element an anthropogenic contribution was not verified. The results obtained for the concentration of the elements analyzed in the Poço Fundo dam profile are of the same order of magnitude as the world average value for soil and lower than the results obtained in the Bortolan dam sediment profile.
 
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Publishing Date
2019-09-30
 
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