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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.85.2009.tde-16092009-144557
Documento
Autor
Nome completo
Marcelo Bessa Nisti
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2009
Orientador
Banca examinadora
Santos, Adir Janete Godoy dos (Presidente)
Campos, Marcia Pires de
Scheibel, Viviane
Título em português
Sistema ambiental aplicado á liberação de efluente radioativo líquido
Palavras-chave em português
Efluentes
elementos estáveis
fator de diluição
radionuclídeos
Resumo em português
A gestão ambiental atual considera a atividade produtiva como um sistema ambiental, definido como o conjunto de processos, interações, parâmetros e fatores envolvidos na produção. Esta dissertação de mestrado avaliou a liberação dos efluentes radioativos líquidos no Instituto de Pesquisas Energética e Nucleares (ipen), sob um estudo ambiental sistêmico. O estudo avaliou o termo fonte do ipen no período de 2004 a 2008, empregando a espectrometria gama, a espectrometria alfa, a análise por ativação, a cintilação em fase líquida e a espectrometria de absorção atômica. As metodologias empregadas foram verificadas utilizando amostras do Programa de Intercomparação de Resultados Analíticos e Ensaio de Materiais de Referência. As instalações que mais contribuíram nas liberações foram o Centro de Radiofarmácia (CR) e o Centro de Reator de Pesquisa (CRPq) com média de 11,4% e de 87,4% para a atividade radioativa presente. As liberações ao sistema de esgoto ocorreram de acordo com as normas de proteção radiológica, mostrando a efetividade do Programa de Monitoração de Efluentes Radioativos no ipen. No efluente líquido determinou-se a concentração dos elementos estáveis Ag, Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn, em todas as amostras dos tanques TR1 e CR no período e parte das amostras das demais instalações do ipen entre 2004 a 2007. Dentre os analisados, dois efluentes ultrapassaram os padrões de descarga para os elementos estáveis estabelecidos no Estado de São Paulo, um ultrapassou o padrão para o elemento cádmio e outro ultrapassou o valor exigido para o zinco. Estimou-se a vazão de descarga do tanque TR1 que foi de 10,9 ± 0,9 m3 h-1. Estimou-se o fator de diluição no ponto de descarga E1 empregando como radiotraçadores os isótopos liberados rotineiramente para a rede de esgoto 3H, 137Cs, 60Co, 54Mn e 65Zn, não gerando custo monetário ou ambiental associados à estimativa. Os resultados mostraram que o valor do fator de diluição variou por radioisótopo empregado, em ordem crescente do 3H, 137Cs, 54Mn, 60Co e 65Zn, de acordo com as características de cada elemento, tendo variado significativamente entre hidrogênio, metal alcalino e metais de transição. As médias dos fatores de diluição obtidas no primeiro e segundo dia de liberação respectivamente foram 4,3 e 7,4 para o 3H, 12,0 e 16,1 para o 54Mn, 12,6 e 14,2 para o 60Co, 12,0 e 27,9 para o 65Zn e 6,2 e 13,9 para o 137Cs. Este é o primeiro estudo sobre a estimativa do fator de diluição intra-institucional, utilizando radiotraçadores antrópicos sem custos adicionais. Os resultados gerados contribuem com subsídios para a melhoria da conduta ambiental e para estabelecer procedimentos otimizados, sob a legislação vigente. Os fatores de diluição foram estimados em estudo operacional e laboratorial, numa única descarga controlada do tanque TR1. Este estudo dos traçadores radioativos deverá ser repetido, de modo a gerar um banco de dados institucional. O estudo sistêmico ambiental deve ser estabelecido caso a caso, dependendo das características do local, da instituição e dos efluentes liberados.
Título em inglês
ENVIRONMENTAL SYSTEM APPLIED TO RADIOACTIVE LIQUID EFFLUENT RELEASE
Palavras-chave em inglês
Efluentes
elementos estáveis
fator de diluição
radionuclídeos
Resumo em inglês
The current environmental administration considers the productive activity as an environmental system, defined as a group of processes, interactions, parameters and factors involved in the production. This mastering dissertation evaluated the release of the liquid radioactive effluents at Instituto de Pesquisas Energética e Nucleares (ipen), under a systemic environmental study. The study evaluated the source term at ipen in the period from 2004 to 2008, making use of gamma-ray and alpha spectrometry, instrumental neutron activation analysis, liquid phase scintillation and atomic absorption spectrometry. The employed methodologies were verified using samples from the Intercomparison National Program PNI/IRD and Reference Materials. The facilities that contributed the most in these releases were the Radiopharmaceutical Center (CR) and the Research Reactor Center (CRPq) with an average of 11,4% and 87,4%, respectively, relative to the present radioactive activity. The sewer system releases were within the radioactive protection regulations, showing the effectiveness of ipen´s Radioactive Effluents Monitoring Program. The concentration of the stable elements Ag, Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn was determined in the liquid effluent in all the samples from the storage tanks TR1 and CR in the period from 2004 to 2008 and in some of the samples of other ipen´s facilities in the period from 2004 to 2007. Among the analyzed effluents, two samples were higher than the stable elements discharge standards established in the state of São Paulo, one sample was higher than the required value of the element cadmium and the other higher than required value of the element zinc. The storage tank TR1 discharge flow was estimated in 10,9 ± 0,9 m3 h-1. The dilution factor at discharge point E1 was estimated using a radiotracers the isotopes 3H, 137Cs, 60Co, 54Mn e 65Zn, which are commonly released into ipen´s sewer system. The executed radiotracer study was carried out without monetary and environmental costs. The results showed that the dilution factors values varied according to the employed radioisotope, in increasing order from 3H, 137Cs, 54Mn, 60Co to 65Zn, following to each chemical element characteristics, significant variance among hydrogen, alkaline metal and transition metals was also showed. The dilution factor averages obtained in the first and second day of the releases were respectively 4,3 and 7,4 for 3H, 12,0 and 16,1 for 54Mn, 12,6 and 14,2 for 60Co, 12,0 and 27,9 for 65Zn, 6,2 and 13,9 for 137Cs. This is the first study about intra-institutional dilution factor estimation using anthropic radiotracers, without any addition costs. The obtained results contribute with the subsidies to the improvement of the environmental conduct and to establish optimized procedures, under current legislation. The dilution factors were estimated in an operations and laboratorial study, in only one controlled discharge of the storage tank TR1. This radioactive tracers study will have to be repeated, in order to create an institutional database. The environmental systemic study must be established by each case, depending on the characteristics of the area, the institution and the released effluents.
 
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MarceloBessaNisti.pdf (3.87 Mbytes)
Data de Publicação
2009-09-23
 
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