Reducing the risk for the biota by reusing a NORM residue
DOI:
https://doi.org/10.15392/bjrs.v10i1.1715Palavras-chave:
risk reduction, ERICA Tool, biota exposure, natural radionuclides, phosphogypsum, NORMResumo
All biota is exposed to natural radiation, the soil being the major source of radionuclides. Phosphogypsum is classified as a NORM residue of the phosphate fertilizer industry, often used in agriculture, as a soil conditioner. This residue is stored in stacks by the phosphate industries, potentially posing environmental risks. The aim of this study is to compare the risk for the terrestrial and aquatic biota arising from the storage of PG residue in the environment with that arising from its reuse as soil amendment. For this purpose, typical Brazilian soils amended with PG and PG itself were leached with distilled water. The concentration of natural radionuclides in the soil samples were used to evaluate the risk for terrestrial and aquatic biota, using the ERICA Tool. The results for terrestrial biota exposed to soils amended with phosphogypsum showed a risk reduction of about 85%, when compared to the exposure arising from phosphogypsum stacks. Considering the aquatic biota, the results showed a risk reduction of about 46% when comparing to radionuclide concentrations in leachates from phosphogypsum and from the soils amended with phosphogypsum. A new risk reduction assessment was performed to determine exclusively the contribution of the application of PG to the soil using the soil without PG, the risk reduction for terrestrial biota was of 99% and aquatic biota was a 74% reduction. Finally, it can be concluded that the addition of phosphogypsum in soils reduces the risk quotient related to the exposure of terrestrial and aquatic biota, showing that this is a safe practice.
Downloads
Referências
VAN RAIJI, B. Gesso Agrícola na Melhoria do Ambiente Radicular no Subsolo. first ed. ANDA, São Paulo. 1988.
VITTI, G.C., LUZ, P.H.C., MALAVOLTA, E., DIAS, A.S., SERRANO, C.G.E. Uso do Gesso em Sistemas de Produção Agrícola, first ed. GAPE, Piracicaba, São Paulo, Brazil. 2008.
CAMPOS, M.P., COSTA, L.J.P., NISTI, M.B., MAZZILLI, B.P. Phosphogypsum recycling in the building materials industry: assessment of the radon exhalation rate. J Environ Radioact, v. 172, p. 232-236, 2017.
MAZZILLI, B.P., PALMIRO, V., SAUEIA, C.R, NISTI, M.B. Radiochemical characterization of Brazilian phosphogypsum. J Environ Radioact, v. 49, p. 113-122, 2000. https://doi.org/10.1016/S0265-931X(99)00097-1.
NISTI, M.B., SAUEIA, C.R., MALHEIRO, L.H., GROPPO, G.H., MAZZILLI, B.P. Lixiviation of natural radionuclides and heavy metals in tropical soils amended with phosphogypsum. J Environ Radioact, v. 144, p. 120-126, 2015. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2015.03.013.
MAZZILLI B.P., CAMPOS M.P., NISTI M.B., SAUEIA C.H.R., MADUAR M.F. Radiological implications of using phosphogypsum as building material: a case study of Brazil. Braz J Radiat Sci, v. 08 (01), p. 01-29, 2020.
RUTHERFORD, P.M., DUDAS, M.J.; SAMEK, R.A. Environmental Impacts of Phosphogypsum. The Science of The Total Environment. v.149, p.1-38. 1994.
HULL, C.D.; BURNETT, W.C. Radiochemistry of Florida phosphogypsum. J Environ Radioac, v. 32 (3), p. 213-238, 1996.
PAPASTEFANOU, C., STOULOS, S., IOANNIDOU, A., MANOLOPOULOU, M. The application of phosphogypsum in agriculture and the radiological impact. J Environ Radioact, v. 89 (2), p. 188-198, 2006.
OLIVEIRA, K.A.P. Aplicação do fosfogesso na agricultura do cerrado e suas implicações radiológicas. Master Thesis – Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear – CDTN/CNEN/MG, Minas Gerais. 128. 2008.
VITTI, G.C. Acidez do solo, calagem e gessagem. In: Curso de atualização em fertilidade do solo, Fundação Cargill. Ilha Solteira, São Paulo, Brazil. 1987.
UN-SDGs - United Nations. The 17 Sustainable Development Goals (SDGs). 2015. Accessible at: https://sustainabledevelopment.un.org/.
IAEA - International Atomic Energy Agency. Management of NORM Residues. TECDOC 1712. IAEA, 2013 Vienna.
IAEA - International Atomic Energy Agency. Radiation Protection and Safety of Radiation Sources: International Basic Safety Standards - Safety Standards Series No. GSR Part 3. IAEA, 2014, Vienna.
UNSCEAR – United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation. Sources, Effects and Risks of Ionization Radiation; Report to the General Assembly, with Annexes. UNSCEAR, New York, 2000.
BROWN, J. E., ALFONSO, B., AVILA, R., BERESFORD, N. A., COPPLESTONE, D., PROHL, G., ULANOVSKY, A. The ERICA Tool. J Environ Radioact, v. 99 (9), p. 1371-1383, 2008. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2008.01.008.
CUTSHALL, N.H., LARSEN, I.L., OLSEN, C.R. Direct analysis of 210Pb in sediment samples: Self-absorption corrections. Nucl Instrum Methods Phys Res, v. 206, p. 309-312, 1983. https://doi.org/10.1016/0167-5087(83)91273-5.
IAEA - International Atomic Energy Agency. A Procedure for the Sequential Determination of Radionuclides in Phosphogypsum, Analytical Quality in Nuclear Applications Series No. 34, IAEA, 2014, Vienna.
PRLIC, I., MOSTECAK, A., MIHIC, M. S., VEINOVIC, Ž., PAVELIC, L. Radiological risk assessment: an overview of the ERICA Integrated Approach and the ERICA Tool use. Arh Hig Rada Toksikol. v. 68, p. 298-307. 2017. https://doi.org/10.1515/aiht-2017-68-3020.
BROWN, J.E., ALFONSO, B., AVILA, R., BERESFORD, N.A., COPPLESTONE, D., HOSSEINI, A. A new version of the ERICA tool to facilitate impact assessments of radioactivity on wild plants and animals. J Environ Radioact, v. 153, p. 141-148, 2016. https:// doi.org/10.1016/j.jenvrad.2015.12.011.
Peres, A.C., 2007. Modelo para o estabelecimento de valores orientadores para elementos radioativos no solo. Thesis Dissertation – Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares – IPEN/CNEN/SP, São Paulo, Brazil.
MAZZILLI, B.P., SAUEIA, C.H.R., JACOMINO, V.M.F., MELLO, J.W.V. Natural radionuclides and metals intake into soya, corn and lettuce grown on soil amended with phosphogypsum. Int J Environ Anal Chem, v. 92, p. 1574-1586, 2012. https://doi.org/10.1080/03067319.2010.549339.
RUBY, E.C; FIGUEIREDO, A.M.G.; MODESTO, R.P.; LEMOS, M.M.G. Tório e urânio em solos agrícolas do Estado de São Paulo. In: XIV Congresso Brasileiro de Geoquímica, 13-18 de outubro, Diamantina, MG. 2013.
ĆUJIC, M., DRAGOVIC, S. Assessment of dose rate to terrestrial biota in the area around coal fired power plant applying ERICA tool and RESRAD BIOTA code. J Environ Radioac, v. 188, p. 108-114, 2018.
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Direitos autorais (c) 2022 Brazilian Journal of Radiation Sciences

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Declaro que o presente artigo é original, não tendo sido submetido à publicação em qualquer outro periódico nacional ou internacional, quer seja em parte ou em sua totalidade. Declaro, ainda, que uma vez publicado na revista Brazilian Journal of Radiation Sciences, editada pela Sociedade Brasileira de Proteção Radiológica, o mesmo jamais será submetido por mim ou por qualquer um dos demais co-autores a qualquer outro periódico. Através deste instrumento, em meu nome e em nome dos demais co-autores, porventura existentes, cedo os direitos autorais do referido artigo à Sociedade Brasileira de Proteção Radiológica, que está autorizada a publicá-lo em meio impresso, digital, ou outro existente, sem retribuição financeira para os autores.
Licença
Os artigos do BJRS são licenciados sob uma Creative Commons Atribuição 4.0 Licença Internacional, que permite o uso, compartilhamento, adaptação, distribuição e reprodução em qualquer meio ou formato, desde que você dê o devido crédito ao (s) autor (es) original (is) e à fonte, forneça um link para a licença Creative Commons, e indique se mudanças foram feitas. As imagens ou outro material de terceiros neste artigo estão incluídos na licença Creative Commons do artigo, a menos que indicado de outra forma em uma linha de crédito para o material. Se o material não estiver incluído no licença Creative Commons do artigo e seu uso pretendido não é permitido por regulamentação legal ou excede o uso permitido, você precisará obter permissão diretamente do detentor dos direitos autorais. Para visualizar uma cópia desta licença, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/