O uso do Radônio como traçador para identificação de descarga de aquíferos ao longo do córrego da Matinha, MG

Autor: Claudio Jose Chagas
Přispěvatelé: Maria Angela de Barros C. Menezes, Vinícius Verna Magalhães Ferreira, Alberto Avellar Barreto, Talita de Oliveira Santos, Clarysson Alberto Mello da Silva
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFMG
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
Popis: Dentro do arcabouço das Técnicas Nucleares está o uso de isótopos naturais e artificiais como traçadores para o estudo do meio ambiente. O uso de traçadores naturais na hidrologia se mostra uma ferramenta bastante útil, que vem sendo utilizada em vários cenários. Um destes traçadores é o isótopo de radônio, 222Rn, um gás nobre oriundo de fontes naturais por consequência do decaimento alfa do 226Ra. O radônio pode ser encontrado, em maior ou menor grau de concentração, em toda água subterrânea, assim como em solos e rochas de onde exala para a atmosfera através dos espaços decorrentes de fissuras e ou nanoporos presentes. Ele pode emergir para os corpos hídricos pela lixiviação das águas ou outros líquidos através desses interstícios. Nesta pesquisa, o gás 222Rn diluído naturalmente pela lixiviação da água que se infiltrou nos solos e rochas dos aquíferos, foi utilizado como traçador no intuito de serem identificadas seções de descarga desses aquíferos ao longo do Córrego da Matinha. A área de estudo dista cerca de 70 km de Belo Horizonte e fica na cidade de Itaúna, MG. O córrego da Matinha tem cerca de 2.200 m de extensão e compõe a rede de afluentes do reservatório de água denominado Serra Azul, na Bacia do rio Juatuba, MG. Os resultados apresentados exprimem os estudos ocorridos entre o segundo semestre de 2014 e o primeiro semestre de 2016, em dez campanhas para amostragem de água, medidas de vazão e de radiação gama natural. As amostras de água foram coletadas junto ao fundo e bem próximo ao talvegue na calha do córrego usando seringa e/ou bomba peristáltica de sucção em baixa vazão para evitar o escapamento do gás. As análises de 222Rn foram efetuadas em campo durante as coletas, e no laboratório do CDTN Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, tendo sido todas realizadas com o detector de radônio RAD 7. As medidas de vazão contaram com o uso da técnica de traçadores fluorescentes: rodamina e fluoresceína para injeção em pontos de montante e jusante de seções com maiores atividades de 222Rn. O fluorímetro usado para recuperação da massa de traçador fluorescente injetado foi o GGUN FL-30 ligado a um notebook para que se pudesse acompanhar a passagem da nuvem de traçador. As medidas de radiação gama contaram com o detector AT6101C instalado dentro de uma mochila para que se pudessem fazer varredura ao longo do talvegue e nas margens do córrego. Os resultados mostraram a presença de quantidades significativas do radioisótopo em diversas seções do córrego da Matinha, o que indica a interconexão entre as águas subterrâneas e as superficiais. Essa interconexão com os aquíferos justifica o aumento das vazões encontradas entre montante e jusante das seções com maiores atividades de 222Rn, uma vez que não existiam outras contribuições superficiais ao longo do trecho estudado. A radiação gama encontrada denota proximidade com a rocha base juntamente com os minerais trazidos pela água subterrânea e sedimentados nas superfícies de inundação. Within the framework of "Nuclear Techniques" is the use of natural and artificial isotopes as tracers for the study of the environment. The use of natural tracers in hydrology is a very useful tool that has been used in several scenarios. One such tracer is the isotope of radon, 222Rn, a noble gas from natural sources as a consequence of alpha decay of 226Ra. Radon can be found, to a greater or lesser degree, in all groundwater, as well as in soils and rocks from where it exudes into the atmosphere through spaces arising from fissures and or nanopores present. It can emerge into the water bodies by the leaching of water or other liquids through these interstices. In this research, the 222Rn gas diluted naturally by the leaching of the water that infiltrated the soils and rocks of the aquifers was used as a tracer in order to identify sections of discharge of these aquifers along the Stream of Matinha. The study area is about 70 km from Belo Horizonte and is in the city of Itaúna, MG. The Matinha stream is about 2,200 m in length and is part of the network of tributaries of the water reservoir called Serra Azul, in the Juatuba River Basin, MG. The results presented express the studies that occurred between the second half of 2014 and the first half of 2016, in ten campaigns for water sampling, flow and natural gamma radiation measurements. Water samples were collected near the bottom and very close to the thalweg in the watercourse using syringe and or peristaltic suction pump at low flow to avoid gas leakage. The 222Rn analyzes were performed in the field during the collections and in the laboratory of the CDTN Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, all of which were carried out with the radon detector RAD 7. The flow measurements counted on the use of the fluorescent tracers technique: rhodamine and fluorescein were used for injection at points upstream and downstream of sections with higher 222Rn activities. The fluorimeter used to recover the mass of injected fluorescence tracer was the GGUN FL-30 connected to a notebook so that it could follow the tracer cloud passage. The gamma radiation measurements were fitted with AT6101C detector installed inside a backpack so that they could be scanned along the thalweg and along the banks of the stream. The results showed the presence of significant amounts of the radioisotope in several sections of Matinha stream, which indicates the interconnection between the groundwater and the surface waters. This interconnection with aquifers justifies the increase of the flows found between upstream and downstream of the sections with larger activities of 222Rn, since there were no other superficial contributions along the section studied. The gamma radiation found denotes proximity to the base rock along with the minerals brought by the groundwater and sedimented on the flood surfaces.
Databáze: OpenAIRE
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