AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL NA INDUSTRIA DA MINERAÇÃO

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1 2005 International Nuclear Atlantic Conference - INAC 2005 Santos, SP, Brazil, August 28 to September 2, 2005 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE ENERGIA NUCLEAR - ABEN ISBN: AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO OCUPACIONAL NA INDUSTRIA DA MINERAÇÃO Lígia M.Q.C. Julião, Dunstana R. Melo, Maria L. Godoy, Wanderson O. Sousa, Maristela S. Santos and Paulo César Fernandes Instituto de Radioproteção e Dosimetria (IRD / CNEN - RJ) Av. Salvador Allende, s/n Rio de Janeiro, RJ ligia@ird.gov.br RESUMO Em diversas regiões do Brasil onde são comercialmente extraídos minérios de elementos estáveis de grande importância econômica e industrial temos freqüentemente a ocorrência de elementos radioativos pertencentes às séries naturais do urânio e do tório. A mineradora estudada extrai e produz concentrados de cassiterita (estanho), zirconita (zircônio) e columbita/tantalita (tântalo e nióbio). O objetivo desse estudo é avaliar a exposição de trabalhadores sujeitos à inalação e ingestão de particulados contendo o elemento macro constituinte do minério com urânio e tório associado. Neste trabalho foram analisadas amostras de urina de trabalhadores ocupacionalmente expostos e indivíduos do público, habitantes da região para caracterização da exposição ambiental, num total de 105 amostras divididas em 3 grupos de indivíduos: 17 amostras de urina de trabalhadores, ocupacionalmente expostos, coletadas após a jornada de trabalho; 49 amostras de urina de trabalhadores, ocupacionalmente expostos, coletadas antes do início da jornada de trabalho; 39 amostras de urina de pessoas que trabalham no hospital da vila, não ocupacionalmente expostas, que foram utilizadas como grupo controle. O método instrumental utilizado para a determinação das concentrações de Nb, Sn, Th e U foi a espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS modelo ELAN 6000). As concentrações de Nb, Sn e U nas amostras de urina dos trabalhadores são estatisticamente superiores às amostras do grupo controle, indicando haver exposição ocupacional. 1. INTRODUÇÃO No Brasil existem várias regiões onde são extraídos e processados minérios contendo elementos de grande importância comercial, como estanho, nióbio e tântalo. Alguns desses minérios contem urânio e tório associados à sua rede cristalina [1]. Esse estudo foi feito em uma mina de nióbio localizada na região amazônica. A mineradora estudada extrai e produz concentrados de cassiterita (estanho), zirconita (zircônio), e columbita/tantalita (tântalo e nióbio), por processos de separação hidrogravimétrico e eletromagnético. O objetivo desse estudo é avaliar a exposição ocupacional de trabalhadores sujeitos a inalação e ingestão de particulados contendo urânio, tório, nióbio e estanho através de dados de bioanálise.

2 2. MATERIAIS E MÉTODOS Neste trabalho foram analisadas amostras de urina de trabalhadores ocupacionalmente expostos e indivíduos do público, habitantes da região para caracterização da exposição ambiental, num total de 105 amostras divididas em três grupos de indivíduos: 49 amostras de urina de trabalhadores ocupacionalmente expostos, coletadas antes do início da jornada de trabalho; 17 amostras de urina de trabalhadores ocupacionalmente expostos, coletadas após a jornada de trabalho; 39 amostras de urina de pessoas não ocupacionalmente expostas, moradores da região, como grupo controle. O volume de urina coletado correspondeu a uma única excreção. A técnica instrumental utilizada para análise das amostras de urina foi a espectrometria de massa, com plasma indutivamente acoplado, por ser uma técnica de alta sensibilidade para os elementos em questão. O espectrômetro de massa utilizado nas análises foi do tipo quadrupolo, modelo Elan 6000, da empresa Perkin Elmer-Sciex, equipado com um conjunto nebulizador do tipo cross flow e câmara de nebulização confeccionados em Ryton. Os parâmetros instrumentais utilizados foram: potência da radiofreqüência 1050 W, taxa de aspiração da amostra 1,0 ml.min -1, modo de detecção pulso e analógico, tempo de permanência 50 ms, número de varreduras por leitura 20, número de leituras por réplica 1, número de réplicas 3. A preparação das amostras de urina foi realizada no laboratório de bioanálise do Serviço de Monitoração Interna do Instituto de Radioproteção e Dosimetria (SEMIN/IRD) e obedeceu à seguinte seqüência de procedimentos: de cada amostra de urina de 24 horas, foi retirada cuidadosamente uma alíquota de 0,5 ml e a alíquota transferida para um tubo de centrífuga de polietileno com volume de 15 ml, previamente identificado. A seguir foi adicionado 8,5 ml de HNO 3 2% supra-puro, a partir deste ponto [2], as amostras foram enviadas para o laboratório de espectrometria de massa do Serviço de Análise Ambientais (SEANA/IRD) para análise. O limite de detecção para a técnica foi de 0.01 µg/l para Nb; 0.06 µg/l para Sn; 0.08 µg/l para Th e 0.01 µg/l para U. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO As concentrações médias e o intervalo de variação das concentrações de Nb, Sn, Th e U obtidos nas amostras de urina dos três grupos analisados, são apresentados na Tabela 1. Objetivando identificar uma possível incorporação devido à exposição ocupacional e também, comparar os resultados de concentração dos elementos nas amostras de urina dos indivíduos de cada grupo, foi aplicado o teste estatístico t student. Para o nióbio, estanho e urânio foi observado que as concentrações nas amostras de urina para o grupo controle são estatisticamente diferentes dos dois grupos ocupacionalmente expostos. As concentrações desses elementos nas amostras de urina coletada antes da jornada de trabalho são estatisticamente diferentes das concentrações encontradas na urina coletada após a jornada de

3 trabalho. Os valores encontrados para a concentração de nióbio, estanho e urânio estão apresentados nas Figuras 1, 2 e 3, respectivamente. Tabela 1. Concentrações médias de nióbio, estanho, tório e urânio em amostras de urina de trabalhadores e habitantes. Elementos Nb Sn Th U 7 ± 8 0,15 ± 0,23 0,11 ± 9 3 ± 3 Intervalo de variação (1 0,40) (6 1,41) (8 0,53) (1 0,40) Após a jornada de trabalho 0,15 ± 0,21 0,45 ± 0,93 0,22 ± 0,49 8 ± 0,12 Intervalo de variação (2 0,73) (6 3,96) (8 2,12) (1 0,11) 1 ± 1 0,10 ± 0,10 < 8 < 1 Intervalo de variação (1 6) (6 0,58) < 8 <1 Concentração de Nb em urina 0,8 0,6 0,4 0,2 Figura 1. Concentração de nióbio em urina dos três grupos estudados.

4 Concentração de Sn em urina 4,0 3,0 2,0 1,0 Figura 2. Concentração de estanho em urina dos três grupos estudados. Concentração de U em urina 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Figura 3. Concentração de urânio em urina dos três grupos estudados. Para o tório, em ambos os grupos de trabalhadores, aplicando o teste estatístico de t student, não foi encontrada diferença estatisticamente significativa para os valores da concentração de tório, embora a média das concentrações do grupo após a jornada de trabalho seja duas vezes maior que a do grupo antes da jornada de trabalho, os grupos não são estatisticamente diferentes. O mesmo foi observado quando ambos os grupos de trabalhadores foram comparados com o grupo controle. Isso pode ser explicado pelo fato da maioria dos dados de concentração de tório em urina estarem abaixo do limite de detecção da técnica. Radionuclídeos naturais, envolvidos em processos que resultem em radiação natural tecnologicamente aumentada, podem levar à exposição ocupacional nas diferentes etapas de produção e também no gerenciamento do rejeito [3,4]. Não existem informações sobre a exposição ocupacional em minas de nióbio e estanho disponíveis na literatura. Desta forma, é

5 recomendada uma avaliação da dose efetiva comprometida, uma vez que a dose média anual ocupacional em outros tipos de mineração podem ser significantes quando comparadas com o limite de dose para a exposição ocupacional [5]. Estimativas de doses para trabalhadores em minas de cobre na Polônia foram em torno de 1 msv devido a exposição interna ao rádio e cerca de 0,5 msv devido a exposição externa. A estimativa de dose anual para trabalhadores de mina de zircônio na África do Sul, durante o processo de separação física, foi em torno de 3 msv devido a exposição interna e externa, sendo a maior parte da dose devido à exposição interna. A dose anual média recebida pelos trabalhadores de uma mina de ouro a céu aberto foi de 2,5 msv, com registros de dose anual acima de 20 msv para alguns trabalhadores [6]. 4. CONCLUSÕES A comparação de cada um dos elementos, analisados nas amostras de urina para os três grupos, mostrou uma diferença estatisticamente significativa (p<5), indicando um aumento da concentração de Nb, Sn e U na urina de trabalhadores do grupo após a jornada de trabalho. O mesmo foi encontrado quando o grupo controle foi comparado com o grupo antes da jornada de trabalho. Os dados de urina mostram que os trabalhadores estão tendo uma incorporação diária desses elementos. Para o tório não foi encontrada uma diferença estatisticamente significativa entre os três grupos. Isso não significa que os trabalhadores não estejam expostos, uma vez que a maioria dos valores encontrados estavam abaixo do limite de detecção da técnica. 5. REFERÊNCIAS 1. Dias da Cunha, K., Lipsztein, J. L., Azeredo, A. M., Melo, D. R., Julião, L. M. Q. C., Lamego, F. F., Santos, M. S. and Barros Leite, C. V., Study of worker s exposure to thorium, uranium and niobium mineral dust, Water, Air and Soil Pollution, Vol. 137, (2002). 2. Santos, M. S., Julião, L. M. Q. C., Azeredo, A. M., Fernandes, P. C. P., Melo, D. R., Godoy, M. L., Determinação de U, Th e Nb por ICP-MS em amostras biológicas de um grupo não ocupacionalmente exposto. V Regional Congress on Radiation Protection and Safety. April 29 - May 04, Recife, Brasil (2001). 3. Beliachkov, U.A., S.M. Grashchenko, E.I. Komarov, Limitations of radiation exposure of the workers and general public from natural sources. In: Proceedings of the 5th International Conference on High Levels of Natural Radiation and Radon Areas: Radiation Dose and Health Effects, Vol. II, pp , Munich, 4-7 September (2000). 4. Silk, T.J., G.M. Kendall and A.W. Phipps, Revised estimates of dose from ores and mineral sands, J. Radiol. Prot., Vol. 15(3): (1995). 5. International Commission on Radiological Protection Recommendations of the International Commission on Radiological Protection, Annals of the ICRP 21(1-3). ICRP Publication 60. Pergamon Press, Oxford (1991). 6. International Atomic Energy Agency Working material: The assessment of occupational protection conditions in workplaces with high levels of exposure to natural radiation. Report from a Technical Committee Meeting, Vienna, Austria, 7-11 May (2001).