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Avaliação do método de espectrometria por cintilação em meio líquido para a medida das atividades alfa e beta total em água: aplicação a águas de abastecimento público no estado de Goiás, Brasil

Resumo: Uma revisão da determinação de alfa e beta total em água, usando espectrometria de cintilação em meio líquido, é apresentada. Foram identificados os principais fatores que influenciam a exatidão e a repetibilidade dos resultados analíticos: pré concentração térmica, tipo de ácido, janela de contagem e padrão de calibração. Um procedimento analítico foi estabelecido e aplicado a amostras de água de abastecimento público do estado de Goiás para avaliação das radioatividades alfa e beta total. O resumo estatístico dos dados foi realizado por meio dos métodos de análise de dados censurados. Os resultados estão consistentes com os valores de referência do Ministério da Saúde.

Introdução: A Portaria 2.914/2011 do Ministério da Saúde (BRASIL, 2011) dispõe sobre a qualidade da água para consumo humano e estabelece como níveis de triagem, que conferem a potabilidade da água do ponto de vista radiológico, valores de concentração que não excedam 0,5 Bq.L-1 para alfa total e 1 Bq.L-1 para beta total. Caso eles sejam superados, deve ser feita a análise dos radionuclídeos presentes. Do ponto de vista radiológico, são considerados 226Ra e 228Ra produtos das séries de decaimento natural do 238U e 232Th, respectivamente. O resultado deve ser comparado com os níveis de referência de 1 Bq.L-1 para 226Ra e 0,1 Bq.L-1 para 228Ra. Rádio, urânio e 40K, este último um radioisótopo do potássio de ocorrência natural, são os radionuclídeos com mais possibilidades de serem encontrados em águas para consumo humano. O potássio está amplamente distribuído no ambiente, incluindo todas as fontes naturais de água, e pode ocorrer na água tratada em função do uso de permanga nato de potássio como oxidante no tratamento da água. As concentrações de potássio normalmente encontradas na água para consumo humano são baixas e não representam risco à saúde (WHO, 2011). Considerando que, do ponto de vista de risco à saúde, são mais significantes os aspec tos de toxicidade química do urânio para os rins, o urânio é classificado como um contaminante químico, e não radiológico. É estabelecida em 0,03 mg. L-1a quantidade máxima para tal elemento na água (BRASIL, 2011; WHO, 2011). Observa se que se o valor de triagem de urânio for superado, aquele de atividade alfa total não necessariamente terá sido superado (ZORER & ŞAHAN, 2011). Para análise de alfa e beta total em águas, a abordagem mais comum é evaporar um volume conhecido de amostra e medir a atividade do resí duo por meio de contador proporcional ou pela técnica de espectrometria de cintilação em meio líquido (LSC, Liquid Scintillation Counting, em inglês). Esta técnica vem sendo utilizada em diversos países com o propósito de avaliar a radioatividade em águas para consumo humano (BAKIR & BEM, 1996; RUSCONI et al., 2004; KLEINSCHMIDT, 2004; LOPES; MADRUGA; CARVALHO, 2005; SALONEN, 2006a; RUBERU; LIU; PERERA, 2008; LIN et al., 2012). Goiás, situado no Centro Oeste do Brasil, é o estado mais popu loso da região com uma população de 6.006.788 habitantes, estimada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), em 2010 (IBGE, 2010). O estado ocupa uma área de 340.111,783 km2 ; sua capital é Goiânia e possui, ao todo, 246 municípios. Do ponto de vista hidro gráfico, Goiás dispõe de três grandes bacias brasileiras: a do rio Paraná, a do rio Tocantins e a do rio Araguaia. Seu solo é predominantemente do grupo Latossolo, quase sempre relacionado às rochas subjacentes. O relevo deste estado é de baixa declividade em sua maior parte, com modestas amplitudes altimétricas (200 a 1.200 m), formado por terras planas e configurado por planaltos, chapadões, serras cristalinas e depressões intermontanas. O clima em grande parte do estado pode ser classificado como quente e subúmido, com duas estações bem definidas, um período chuvoso (80% das chuvas ocorrem no período de novembro a março) e outro com baixos índices pluviométricos. Sua vegetação predominante é o cerrado, embora grandes extensões de seu território se encontrem ocupadas pela monocultura e pecuária (NASCIMENTO, 1992). As concentrações de alfa e beta total em água são frequentemente encontradas com valores menores que o limite de detecção do proce dimento analítico e, consequentemente, representam um sério problema de interpretação para a análise dos dados. O limite de detecção é um limiar abaixo do qual os valores medidos não são considerados significativamente diferentes de um sinal de branco. Baixas concentra ções de químicos orgânicos e inorgânicos são usualmente reportadas como “não detectadas” ou “menores que” um limiar analítico (limite de detecção). Estatísticos usam os termos “dados censurados” para um conjunto de dados em que os valores de algumas observações não são quantificados, mas sabe se que excedem (dados censurados à direita) ou são inferiores (dados censurados à esquerda) a um valor de referência (HELSEL, 2012). Segundo Helsel (2006), a pior prática, quando se trabalha com dados censurados, é excluí los ou eliminá los. Isto produz uma forte tendenciosidade (viés) em todas as medidas subsequentes de localização ou testes de hipóteses. Excluir dados censurados remove a informação primária contida neles — a proporção de informações em cada grupo que se situa abaixo do limite analítico. Para aquele autor, substituir valores usando uma fração qualquer entre zero e o limite de detecção é equivalentemente arbitrário, fácil e incorreto. A partir de uma revisão dos métodos apresentados na literatura para determinar alfa e beta totais por meio da LSC em águas, um pro cedimento analítico foi estabelecido visando à triagem de águas para consumo humano no estado de Goiás de modo a avaliar a sua potabilidade no quesito radioatividade. Buscou se estabelecer um valor típico de atividade alfa e beta para águas de abastecimento público consumi das pela população goiana, por meio da aplicação de métodos estatísticos de análise de dados censurados.

Autores: Raquel Maia Mingote e Heliana Ferreira da Costa.

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