Estudo da dispersão de elementos radioativos em cava de mina diante de levantamento gamaespectométrico
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Data
2022-12-02
Autores
Sampaio, Bruna Viana
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
A atividade mineira visa a explotação de recursos minerais de interesse econômico e apresenta importância socioeconômica global. Contudo, o equilíbrio do ecossistema tende a ser fortemente afetado nas áreas em que é implantada e, possivelmente, em seus arredores. Um dos principais passivos ambientais relacionados a minas ativas e inativas é a geração de drenagem ácida de mina (DAM), que ocorre diante da exposição de minerais sulfetados a condições oxidantes. O efluente caracterizado por baixo pH promove ainda a mobilização de metais e metaloides presentes na matriz rochosa, o que resulta na contaminação de corpos hídricos e de solos e, de maneira geral, afeta diretamente a estabilidade ecológica. Por conseguinte, é de suma importância a adoção de técnicas de prevenção, mitigação e remediação. O presente projeto busca elucidar aspectos relacionados à mobilidade e disposição de elementos radioativos (K, U e Th) em cava de mina a céu aberto que é afetada por drenagem ácida de mina. A mobilidade e dispersão de elementos químicos em áreas afetadas pelo intemperismo é fortemente influenciada por fatores físicos, como pH, topografia e sistema drenagem, e por fatores químicos, como composição mineralógica. Para mapear as anomalias dos três radionuclídeos em questão, foi realizado levantamento gamaespectométrico na área. Os mapas gerados mostraram que não há correlação dos radionuclídeos de K, U e Th com os litotipos mapeados, o que foi interpretado como resultado da forte semelhança litoquimica das rochas na área. O mapa de K mostrou que as altas anomalias do elemento estão concentradas nos taludes superiores, e foram interpretadas como exposição de rochas menos afetadas por processos supérgenos de intemperismo. Os mapas de eU e eTh, em contrapartida, apresentaram tendencias de direção que seguem sentido centro da cava, e foram interpretados como resultado da interação do sistema de drenagem com o minério residual da cava. Os resultados apresentados não permitem identificar quais são as áreas mais afetadas por DAM ou as áreas de geração do efluente, no entanto, a gamaespectometria mostrou um grande potencial de uso como traçador de escoamento superficial, principalmente no mapa gerado para o urânio.
The mining activity aims at the exploitation of mineral resources of economic interest and has global socio-economic importance. However, the balance of the ecosystem tends to be strongly affected in the areas where it is implanted and, possibly, in its surroundings. The effluent characterized by low pH also promotes the mobilization of metals and metalloids present in the rock matrix, which results in the contamination of water bodies and soils and, in general, directly affects ecological stability. Therefore, the application of prevention, mitigation, and remediation techniques is essential. This project seeks to elucidate aspects related to the mobility and disposition of radioactive elements (K, U, and Th) in an open pit uranium mine that is affected by acid mine drainage. The areas of dispersion and dispersion of chemical elements under weathering conditions are strongly influenced by physical factors such as pH, topography, and drainage system, and by chemical factors such as mineralogical composition. A gamma-spectrometric survey was carried out in the area, with the acquisition of 645 points in an irregular grid, to map the anomalies of potassium, uranium, and thorium radionuclides. The generated maps showed that there is no correlation between the three radionuclides and the mapped lithotypes, because of the strong lithochemical similarity of the rocks in the area. The K map showed that the high element anomalies are concentrated on the upper slopes and were interpreted as exposure of rocks less affected by supergene weathering processes. Furthermore, eU and eTh maps showed direction trends that follow toward the center of the pit. These anomalies were interpreted as result of the interaction of the drainage system with the residual ore. The results presented do not allow identifying which areas are most affected by DAM or the areas of effluent generation. However, gamma spectrometry showed great potential for use as a surface runoff tracer, mainly in the map generated for uranium.
The mining activity aims at the exploitation of mineral resources of economic interest and has global socio-economic importance. However, the balance of the ecosystem tends to be strongly affected in the areas where it is implanted and, possibly, in its surroundings. The effluent characterized by low pH also promotes the mobilization of metals and metalloids present in the rock matrix, which results in the contamination of water bodies and soils and, in general, directly affects ecological stability. Therefore, the application of prevention, mitigation, and remediation techniques is essential. This project seeks to elucidate aspects related to the mobility and disposition of radioactive elements (K, U, and Th) in an open pit uranium mine that is affected by acid mine drainage. The areas of dispersion and dispersion of chemical elements under weathering conditions are strongly influenced by physical factors such as pH, topography, and drainage system, and by chemical factors such as mineralogical composition. A gamma-spectrometric survey was carried out in the area, with the acquisition of 645 points in an irregular grid, to map the anomalies of potassium, uranium, and thorium radionuclides. The generated maps showed that there is no correlation between the three radionuclides and the mapped lithotypes, because of the strong lithochemical similarity of the rocks in the area. The K map showed that the high element anomalies are concentrated on the upper slopes and were interpreted as exposure of rocks less affected by supergene weathering processes. Furthermore, eU and eTh maps showed direction trends that follow toward the center of the pit. These anomalies were interpreted as result of the interaction of the drainage system with the residual ore. The results presented do not allow identifying which areas are most affected by DAM or the areas of effluent generation. However, gamma spectrometry showed great potential for use as a surface runoff tracer, mainly in the map generated for uranium.
Descrição
Palavras-chave
Gamaespectometria, Krigagem ordinária, Drenagem ácida de mina, Gammaspectrometry, Ordinary kriging, Acid mine drainage