Estudio de la transferencia de radón en la lixiviación de suelos con contenido de fosfoyesos

Abstract

[ES] Los fosfoyesos son un residuo procedente de la industria de la fabricación de ácido fosfórico, utilizado principalmente en la producción de fertilizantes. Cabe destacar que albergan niveles de radiactividad provenientes de elementos como el uranio y el radio presentes en la roca fosfórica original. La acumulación descontrolada de fosfoyesos puede generar impactos ambientales, como la contaminación de suelos y aguas, la emisión de polvo y la alteración de los ecosistemas. En España, las balsas de fosfoyesos más conocidas se ubican en la provincia de Huelva, a escasos metros de la capital onubense, y en El Hondón, en las proximidades de la Cartagena. La desintegración de los elementos radiactivos presentes en los fosfoyesos libera radón, un gas noble, incoloro, inodoro e insípido, radiactivo natural, presente en el suelo, las rocas y el agua. Su isótopo más común es el radón 222 (222Rn), que tiene un periodo de semidesintegración de 3,8 días. La principal vía de exposición al radón es la inhalación tras su acumulación en espacios cerrados, cuya procedencia puede ser tanto desde el suelo como desde el agua, si ésta contiene uranio o radio disueltos. La existencia de estos elementos en el agua puede ser debida a la lixiviación producida por el efecto de la lluvia y/o el riego a través de los suelos.

El presente Trabajo Fin de Máster profundiza precisamente en el estudio de la transferencia de radón en la lixiviación de suelos con contenido de fosfoyesos, abordando una problemática tanto ambiental como social de gran relevancia. Para ello, se van a realizar ensayos experimentales, a escala de laboratorio, de lixiviación con residuos de fosfoyesos para determinar el transporte de radón a través de los mismos, lo que permitirá evaluar el riesgo de contaminación radiológica del agua en contacto con dichos residuos. Todo ello posibilitará una posterior definición de las medidas de mitigación más adecuadas para mejorar la protección radiológica de la población expuesta.

[EN] Phosphogypsum is a residue from the manufacture of phosphoric acid and is mainly used in the production of fertilizers. It should be noted that they contain levels of radioactivity from elements such as uranium, present in the original phosphate rock. The uncontrolled accumulation of phosphogypsums can cause environmental impacts such as soil and water pollution, dust emission and disturbance to ecosystem. In Spain, the best know phosphogypsum deposits are located in the province of Huelva, a few meters from the capital, and in “El Hondón”, near the city of Cartagena. The decay of the radioactive elements contained in the phosphogypsum releases radon, a noble, colorless, odorless, and tasteless, naturally radioactive gas present in soil, rocks and water. Its most abundant isotope is radon – 222 (222Rn), which has a half – life of 3,8 days. The main route of exposure to radon is inhalation after accumulation in enclosed spaces, which can come from soil water if it contains dissolved uranium or radium. The presence of these elements in the water may be due to the leaching by rain and/or irrigation through the soil. The present Final Master’s thesis deals specifically with the study of radon transfer in the leaching of soils containing phosphogypsum, addressing both environmental and social problems of great relevance. To this end, experimental laboratory scale leaching tests will be carried out with phosphogypsum residues to determine the transport of radon through them, which will allow the rick of radiological contamination of water in contact with such wastes to be assessed. This will make it possible to define the most appropriate mitigation measures to improve the radiation protection of the exposed population.

[CA] Els “fosfoyesos” són un residu procedent de la indústria de la fabricació d’àcid fosfòric, utilitzat principalment en la producció de fertilitzants. Cal destacar que alberguen nivells de radioactivitat provinents d’elements com l’urani i el radi presents en la roca fosfòrica original. L’acumulació descontrolada de “fosfoyesos” pot generar impactes ambientals, com la contaminació de sòls i aigües, l’emissió de pols i l’alteració dels ecosistemes. A Espanya, les basses de “fosfoyesos” més conegudes se situen a la província de Huelva, a escassos metres de la capital, i en “El Hondón”, en les proximitats de la ciutat de Cartagena. La desintegració dels elements radioactius presents en els “fosfoyesos” allibera radó, un gas noble, incolor, inodor i insípid, radioactiu natural, present en el sól, les roques i l’aigua. El seu isòtop més comú és el radó-222 (222Rn), que té un període de semidesintegració de 3,8 dies. La principal via d’exposició al radó és la inhalació després de la seua acumulació en espais tancats, la procedència dels quals pot ser tant des del sòl com des de l’aigua, si esta conté urani o radi dissolts. L’existència d’estos elements en l’aigua pot ser deguda a la lixiviació produïda per l’efecte de la pluja i/o el reg a través del sòl. El present Treball Fi de Màster aprofundeix precisament en l’estudi de la transferència de radó durant el procés de lixiviació en sòls que contenen “fosfoyesos”, abordant una problemàtica tant ambiental com social de gran rellevància. Per a això, s’han realitzat assajos experimentals, a escala de laboratori, de lixiviació amb residus de “fosfoyesos” per a determinar el transport de radó a través d’estos, la qual cosa permetrà avaluar el risc de contaminació radiològica de l’aigua en contacte amb estos residus. Tot això possibilitarà una posterior definició de les mesures de mitigatió més adequades per a millorar la protecció radiològica de la població exposada.