Availability of 210Po present in phosphogypsum used in agriculture

As indústrias de fertilizantes fosfatados no Brasil são responsáveis pela produção anual de 5,5x106 toneladas de um subproduto denominado fosfogesso (PG), que pode ser considerado como TENORM (Technologically Enhanced Naturally Occurring Radioactive Material) e vem sendo estocado em pilhas à céu aberto ao lado das instalações produtoras. Com a presença de radionuclídeos no fosfogesso, faz-se necessário certa restrição para seu uso na agricultura. A Agência Regulatória Brasileira - CNEN estabeleceu limites de 1 Bq g-1 para 226Ra e 228Ra para o uso de fosfogesso na agricultura. No Brasil, esse resíduo vem sendo utilizado como condicionador de solo. Para a utilização segura do PG na agricultura é importante estimar qual poder de lixiviação dos radionuclídeos presente no mesmo. O objetivo do presente trabalho é avaliar a disponibilidade do 210Po na utilização do PG na agricultura como condicionador de solo. Para isso, foi realizado experimento com colunas em PVC preenchidas com amostras de solo argiloso, solo arenoso e PG. As colunas foram lixiviadas com água deionizada. A técnica usada para a determinação de 210Po nas amostras de solo, solo + PG e PG foi a espectrometria alfa que se adéqua para a medição da concentração de 210Po em amostras ambientais, além de apresentar alta eficiência e alta sensibilidade. Para que se pudesse avaliar a disponibilidade de 210Po, a concentração obtida no lixiviado foi comparada com a concentração total de 210Po nas amostras de solo, solo + fosfogesso e fosfogesso. Os resultados obtidos para concentração de atividade de 210Po nas amostras de solo argiloso foram aproximadamente 2,5 vezes maiores do que as amostras de solo arenoso. Para as amostras de fosfogesso os resultados para concentração de atividade de 210Po variaram de 155±11 a 346±7 Bq Kg-1. Conclui-se que mesmo com a adição do fosfogesso no solo, as amostras não apresentaram um aumento na concentração final do radionuclídeo estudado. Pode-se concluir que os radionuclídeos presentes no fosfogesso não estão disponíveis no lixiviado.The main phosphate industries in Brazil are responsible for the production of 5.5x106 metric tons of a TENORM residue (phosphogypsum-PG) annually, which is stored in stacks. The presence of radionuclides puts restrictions on the use of phosphogypsum in building materials and in soil amendments. The Brazilian regulatory body (CNEN) ruled that phosphogypsum would only be permitted for use in agriculture or in the cement industry if the concentration of 226Ra and 228Ra does not exceed 1 Bq g-1. In Brazil, phosphogypsum has been widely used as soil amendment, to improve the soil fertility. To assure a safe utilization in agriculture, it is important to estimate the lixiviation of the radionuclides in phosphogypsum. The main objective of this study is to evaluate the availability of 210Po in the utilization of phosphogypsum in agriculture as soil amendment. For this purpose, an experiment was carried out, in which columns filled with sandy and clay Brazilian typical soils and phosphogypsum were percolated with water, to achieve a mild extraction of 210Po. The technique used for the determination of 210Po in the samples of soil, soil + phosphogypsum and phosphogypsum was alpha spectrometry which is suitable for the measurement of low activity of 210Po in environmental samples, since it presents high efficiency and sensibility. The concentration present in the leachate was compared with the total concentration of 210Po in soil, in the mixture soil + phosphogypsum and phosphogypsum, in order to evaluate the availability of 210Po. The results obtained for the activity concentrations of 210Po in the clay soil were approximately 2.5 times higher than the sand soil. The results obtained for the radionuclides concentration in the phosphogypsum varied from 155±11 to 346±7 Bq kg-1 for 210Po. However, the addition of phosphogypsum to the soils studied did not represent any increase in the final activity concentration. The results obtained for the activity concentration of 210Po in the leachate were close to the detection limits of the methodologies adopted, giving evidence that, although the radionuclides are present in the PG, they are not available in the leachate