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Dissertação de Mestrado
Documento
Autor
Nome completo
Joseilton Marques de Souza
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2017
Orientador
Banca examinadora
Damatto, Sandra Regina (Presidente)
Leonardo, Lucio
Ribeiro, Andreza Portella
Título em português
Avaliação da concentração de radionuclídeos naturais das séries U-238 e Th-232, K-40 e caracterização química inorgânica de perfis de solo e testemunhos de sedimento da área de influência do reservatório Taiaçupeba, estado de São Paulo
Palavras-chave em português
Alto Tietê
caracterização química inorgânica
radionuclídeos naturais
reservatório Taiaçupeba
sedimento
solo
Resumo em português
O Reservatório Taiaçupeba, localizado no estado de São Paulo, na divisa dos municípios Mogi das Cruzes e Suzano, faz parte do Sistema Produtor Alto Tietê SPAT. A água deste reservatório é captada pela ETA da Sabesp para tratamento e distribuição, abastecendo 3,1 milhões de pessoas. Para se avaliar possíveis riscos à qualidade da água deste importante reservatório; foram coletados quatro perfis de solo e quatro testemunhos de sedimento na área de influência do reservatório. Este trabalho teve como objetivo avaliar a concentração de atividade dos radionuclídeos naturais 238U, 226Ra,210Pb, 232Th, 228Ra, 228Th e 40K e realizar a caracterização química inorgânica determinando os elementos As, Ba, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Hf, K, La, Lu, Nd, Rb, Sb, Sc, Se, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb e Zn no solo e sedimento marginal. As técnicas analíticas empregadas foram a espectrometria gama de alta resolução e a análise por ativação com nêutrons instrumental (INAA), repectivamente. Realisou-se a análise do fator de enriquecimento FE para avaliar a contribuição antrópica nas concentrações dos elemento químicos obtidos por INAA, utilizando como referência os valores da Crosta Continental Superior CCS. Analisou-se, também, a composição granulométrica, o conteúdo de água e o teor de matéria orgânica para auxiliar na interpretação dos resultados obtidos. Na análise granulométrica os perfis de solo apresentaram maiores percentuais de fração fina (silte + argila), enquanto que os testemunhos de sedimento apresentaram em sua maioria maiores percentuais de fração grossa (areia). Todos os perfis de solo apresentaram umidade praticamente constante, entre 10% e 20%. O sedimento apresentou variação no conteúdo de água, no geral reduzindo com a profundidade, sendo esta mais acentuada em um dos testemunhos. Em relação à matéria orgânica constatou-se maiores percentuais médios nos testemunhos de sedimento. No estudo das concentrações dos radionuclídeos naturais, verificou-se as maiores concentrações de atividade para os radionuclídeos 40K,232Th e 228Th, no solo, e 232Th e 210Pb, no sedimento. Em relação à caracterização química inorgânica do solo e sedimento foram determinados altos valores para os elementos As e Sb (40 mg.kg-1 e 2,9 mg.kg-1) quando comparados com os valores da CCS (1,5 mg.kg-1 e 0,2 mg.kg-1), respectivamente. Um dos testemunhos apresentou concentração elevadíssima para o elemento Zn (concentração máxima de 38157 mg.kg-1 e média de 6602,6 mg.kg- 1) quando comparada aos valores da crosta continental superior (71 mg.kg-1), indicando forte contribuição antrópica. Na análise do fator de enriquecimento, além dos elementos citados acima, outros elementos como Ce, Co, Cr, Cs, Eu Hf, La, Lu, Nd, Sm, Tb, Th, U e Yb também apresentaram contribuição antrópica.
Título em inglês
Assessment of the natural radionuclides concentrations from 238U and 232Th decay series, 40K and inorganic chemical characterization of soil profiles and sediment cores in the catchment area of the Taiaçupeba reservoir, São Paulo
Palavras-chave em inglês
Alto Tietê
ground
inorganic chemical characterization
natural radionuclides
sediment
Taiaçupeba reservoir
Resumo em inglês
The Taiaçupeba Reservoir, located in the state of São Paulo, on the border of the municipalities of Mogi das Cruzes and Suzano, is part of the Alto Tietê Producer System - SPAT. The water from this reservoir is captured by Sabesp's ETA for treatment and distribution, supplying 3.1 million people. In order to evaluate possible risks to the water quality of this important reservoir, four soil profiles and four sediment cores were collected in the area of influence of the reservoir. The aim of this work was to evaluate the concentration of the natural radionuclides 238U, 226Ra, 210Pb, 232Th, 228Ra, 228Th and 40K and to perform the inorganic chemical characterization determining the elements As, Ba, Ca, Ce, Co, Cr, Cs, Eu, Fe, Hf, K, La, Lu, Na, Nd, Rb, Sb, Sc, Se, Sm, Ta, Tb, Th, U, Yb and Zn in soil profiles and marginal sediment cores. The analytical techniques used were high resolution gamma spectrometry and instrumental neutron activation analysis (INAA), respectively. The analysis of the enrichment factor - EF was performed to evaluate the anthropic contribution in the concentrations of the chemical elements obtained by INAA, using as reference the values of the Upper Continental Crust UCC. The granulometric composition, the water content and the organic matter content were also analyzed to aid in the interpretation of the obtained results. In the particle size analysis, the soil profiles presented higher percentages of fine fraction (silt + clay), while the sediment samples showed in the majority of the cores higher percentages of coarse fraction (sand). The soil samples presented almost constant moisture in all profiles, varying from 10% and 20%. The sediment cores presented variation in the water content, generally reducing with the depth. Regarding organic matter, it was observed a higher mean percentage in the the sediment cores. In the study of the natural radionuclide concentrations the highest values determined were verified for the radionuclides 40K, 232Th and 228Th in the soil samples and 232Th and 210Pb in the sediment samples. In relation to the inorganic chemical characterization of soil and sediment, high values for As and Sb elements (40 mg.kg-1 and 2.9 mg.kg-1) were determined when compared to the values of UCC (1.5 mg. kg-1 and 0.2 mg.kg-1), respectively. One of the sediment cores presented very high concentration for the element Zn (maximum concentration of 38157 mg.kg-1 and mean value of 6602.6 mg.kg-1), higher than the value of UCC (71 mg.kg-1), indicating a strong anthropogenic contribution. In the analysis of the enrichment factor, other elements such as Ce, Co, Cr, Cs, Eu Hf, La, Lu, Nd, Sm, Tb, Th, U and Yb also presented anthropogenic contribution.
 
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Data de Publicação
2017-12-28
 
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