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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.87.2024.tde-15052024-104339
Documento
Autor
Nome completo
Nádia Regina Ernesto Pereira Potenciano
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2024
Orientador
Banca examinadora
Schenberg, Ana Clara Guerrini (Presidente)
Geraldo, Bianca
Rodrigues, Maria Filomena de Andrade
Sanches, Jane Piton Serra
Título em português
Aplicação do Modelo Matemático para o Cálculo do Risco de Efluentes de uma Mineração de Urânio na Biota de Água Doce
Palavras-chave em português
Biota não humana
ERICA Tool, Radioproteção ambiental
Radionuclídeos naturais
Risco ambiental
Resumo em português
São recentes as abordagens de radioproteção para além do escopo de proteção da biota não humana frente à exposição à radiação ionizante. Entretanto, a liberação de efluentes de mineração de urânio no meio ambiente causa impactos potencialmente danosos na biota aquática, os quais podem ser calculados a partir de uma avaliação de risco ambiental, realizada com o uso de modelagem matemática, estimando-se o coeficiente de risco. No presente trabalho, foi utilizado o Código Computacional Environmental Risk from Ionizing Contaminants Assessment (ERICA Tool) para estimar o risco de efluentes de mineração tratados da Unidade em Descomissionamento de Caldas (UDC) na biota aquática, a partir da compilação de dados públicos contidos no Relatório Técnico da Comissão das Águas no Planalto de Poços de Caldas, elaborado por um ajuntamento de instituições locais. Esse documento forneceu as concentrações de atividade dos radionuclídeos obtidas em amostras de água do Ponto 05 no Reservatório das Antas, ponto que foi selecionado por estar próximo da interface da mineração de urânio das Indústrias Nucleares do Brasil S/A (INB) UDC com o meio ambiente. A partir da inserção das concentrações médias de atividade no programa ERICA Tool, verificou-se que o rádio-226 apresentou maior contribuição ao quociente de risco (QR) associado aos radionuclídeos analisados. A estimativa dos quocientes de risco para os compartimentos bióticos avaliados no programa demonstrou que larvas de insetos e a comunidade zooplanctônica foram os representantes da biota aquática sob maior risco nas condições avaliadas. Peixes (bentônicos e pelágicos) e fitoplânctons apresentaram valores duas vezes maior que o limite de quociente de risco estipulado (QR = 1), enquanto os crustáceos sobressaíram esse valor em três vezes. Além dos efeitos radiológicos para a biota não humana apontados pelo Código ERICA Tool, características físico-químicas das amostras em questão também podem contribuir para o risco à biota aquática. De fato, foram encontrados valores elevados de concentração de sólidos totais dissolvidos, manganês, alumínio, ferro, íon fluoreto e íon sulfato, quando comparados aos valores limites estipulados pela Resolução CONAMA 357 (2005), os quais podem interferir nos sistemas biológicos, conforme estudos publicados. Com base nos resultados obtidos, sugere-se a revisão do tratamento dos efluentes lançados no meio ambiente por parte do operador, visando a proteção da biota não humana. Propõe-se a inclusão do Código ERICA Tool no escopo normativo brasileiro, uma vez que o Brasil ainda não dispõe de metodologia oficial para o cálculo de dose na biota. Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que a aplicação do modelo matemático ERICA Tool deu agilidade e mostrou ser vantajosa em estudos de diagnóstico, para ações de proteção radiológica ambiental da biota não humana. Adicionalmente ao avanço do conhecimento científico, os resultados poderão contribuir para a elaboração de normativas e nas recomendações dos órgãos vigentes, além de serem úteis em ações de licenciamento, monitoração e fiscalização ambiental, bem como no avanço de estudos científicos.
Título em inglês
Application of the Mathematical Modeling to Calculate the Risk of Effluents from a Uranium Mine in Freshwater Biota
Palavras-chave em inglês
Environmental radiation protection
Environmental risk
ERICA Tool
Natural radionuclides
Non-human biota
Resumo em inglês
Radiation protection approaches beyond the scope of protecting non-human biota from exposure to ionizing radiation are recent. However, the release of uranium mining effluents into the environment causes potentially harmful impacts on aquatic biota, which can be calculated from an environmental risk assessment, performed with the use of mathematical modeling, estimating the risk coefficient. In the present work, the Computer Code "Environmental Risk from Ionizing Contaminants Assessment" (ERICA Tool) was utilized to estimate the risk of treated mining effluents from the Caldas Decommissioning Unit (UDC) on aquatic biota, from the compilation of public data contained in the Technical Report of the Water Commission in the Poços de Caldas Plateau, prepared by a gathering of local institutions. This document provided the radionuclide activity concentrations obtained in water samples from Point 05 in the Antas Reservoir. This point was selected for being close to the interface of the uranium mining of Indústrias Nucleares do Brasil S/A (INB) UDC with the environment. The results obtained upon insertion of the average activity concentrations in the ERICA Tool program, showed that radium-226 presented the highest contribution to the risk quotient (RQ) associated with the analyzed radionuclides. The estimation of the risk quotients for the biotic compartments evaluated in the program showed that insect larvae and zooplankton community were the representatives of the aquatic biota at greatest risk under the evaluated conditions. Fishes (benthic and pelagic) and phytoplanktons showed values twice as high as the stipulated risk quotient limit (QR = 1), while crustaceans exceeded this value by three times. In addition to the radiological effects on non-human biota indicated by the ERICA Tool Code, physicochemical characteristics of the samples in question may also contribute to the risk to aquatic biota. In fact, high concentrations of total dissolved solids, manganese, aluminum, iron, fluoride ion, and sulfate ion were found when compared to the values stipulated by the CONAMA Resolution 357 (2005), which can interfere with biological systems, according to published studies. Based on the obtained results, we suggest a review of the treatment of effluents discharged into the environment by the operator, aiming to protect the non-human biota. We propose the inclusion of the ERICA Tool Code in the Brazilian regulatory scope, since Brazil still does not have an official methodology for calculating the dose to biota. The study attests that the application of the ERICA Tool mathematical provided agility and is advantageous in diagnostic studies, for environmental radiological protection actions of non-human biota. Additionally to the advancement of scientific knowledge, the results may contribute to the elaboration of norms and in the recommendations of the agencies in force, besides being useful in licensing, monitoring, and environmental control actions, as well as in the advancement of scientific studies.
 
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Data de Liberação
2026-05-17
Data de Publicação
2024-06-11
 
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