Radioactive impact in sediments from an estuarine system affected by industrial wastes releases

A big fertilizer industrial complex and a vast extension of phosphogypsum piles (12 km2), sited in the estuary formed by the Odiel and Tinto river mouths (southwest of Spain), are producing an unambiguous radioactive impact in their surrounding aquatic environment through radionuclides from the U-series. The levels and distribution of radionuclides in sediments from this estuarine system have been determined. The analyses of radionuclide concentrations and activity ratios have provided us with an interesting information to evaluate the extension, degree and routes of the radioactive impact, as well as for the knowledge of the different pathways followed for the radioactive contamination to disturb this natural system. The obtained results indicate that the main pathway of radioactive contamination of the estuary is through the dissolution in its waters of the radionuclides released by the industrial activities and their later fixation on the particulate materials. Tidal activity also plays an important role in the transport and homogenization along the estuary of the radioactivity released from the fertilizer plants. D 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.Junta de Andalucia (España) project 1FD97-0900-C02-02 (AMB

Use of the red gypsum industrial waste as substitute of natural gypsum for commercial cements manufacturing

El objetivo de esta investigación ha sido analizar la valorización de un residuo generado en el proceso de producción de dióxido de titanio (vía sulfato), denominado yeso rojo, en la producción de cementos. Dicho residuo está compuesto fundamentalmente por sulfato de calcio di-hidratado e hidróxidos de hierro. Para ello, ha sido necesaria la caracterización físico-química del yeso rojo, así como la de los otros componentes fundamentales en la fabricación de cementos y de los cementos generados con el mencionado residuo. Además, en el caso del yeso rojo, se ha analizado su contenido radiactivo al generarse éste en una industria NORM (Natural Occurring Radioactive Materials). Posteriormente, se han estudiado las propiedades más importantes de los cementos producidos con diferentes porcentajes de yeso rojo añadido, comparando estas mezclas con las propiedades de un cemento Portland comercial, comprobándose que se cumplen todas las normas europeas de calidad exigibles.The main objective of this research has been the valorisation of a waste from the TiO2 production process (sulphate method), called red gypsum, in the production of cements. This waste is mainly formed by di-hydrate calcium sulphate and iron hydroxides. To cover this objective it has been necessary to perform the physicochemical characterisation of the red gypsum as well as the main components in the production of cements and of the new cements generated. Moreover, for the red gypsum, has been analyzed its radioactive content because it is generated in a NORM (Naturally Occurring Radioactive Materials) industry. Finally, the most important properties of the obtained cements with different proportions of red gypsum in their composition have been studied by comparing them with the standard ones obtained in a Portland cement. Lastly, we have demonstrated that the new cements fulfil all the quality tests imposed by the European legislation.This work has been supported by the PROFIT Project “Valorization of red gypsum from the industrial production of titanium dioxide” (CIT-310200-2007-47)

Radionúclidos artificiales en la industria forestal

En el Capítulo 2 se hace una revisión de los trabajos previos relacionados con nuestra investigación. Pretendemos justificar el interés del problema que abordamos : En el Capítulo 3 se revisan los métodos radioquímicos empleados habitualmente para el análisis de 90Sr en distintos tipos de muestras ambientales. A continuación se describe el método radioquímico utilizado por nosotros, los trabajos realizados para su desarrollo y puesta a punto y, por último, los resultados (rendimiento químico) obtenidos en las muestras analizadas.En el Capítulo 4 se describe el sistema detector, Quantulus 1220, utilizado para la determinación de las concentraciones de 90Sr en las muestras analizadas. Se describen los trabajos de selección de los diversos parámetros que inciden en la calidad de la medida o en su evaluación. Un aspecto que se estudió en profundidad, y que se describe en este Capítulo, es la dependencia de la eficiencia de detección con el grado de color de la muestra. También en el Capítulo 4 aparece una breve referencia al sistema de detección, y método de análisis, utilizado en la medida de 137Cs, y otros radionúclidos naturales, por espectrometría gamma.En el Capítulo 5 se describe la investigación desarrollada en la plantación de eucaliptos. Se distingue entres dos tipos de muestras: El suelo forestal y la vegetación. En los dos casos se comienza describiendo la selección y recogida de muestras, su pretratamiento y los resultados de las medidas de las concentraciones de 137Cs y 90Sr. A continuación se realizan diversos estudios comparativos entre los resultados obtenidos y diversos parámetros físicos y químicos. Al final de este capítulo se expone la metodología utilizada, para la evaluación y los resultados obtenidos de los coeficientes de transferencia y flujos, correspondientes a los diversos compartimentos que hemos distinguido en la plantación.La complejidad de la descripción del funcionamiento de la fábrica de producción de pasta de celulosa, y la consecuente interpretación de los resultados obtenidos, nos ha llevado a optar por exponer en dos Capítulos independientes las investigaciones desarrolladas en la fábrica.En el Capítulo 6 se describe el proceso industrial y el funcionamiento de la fábrica de producción de pasta de papel y se detallan las muestras recogidas, así como su pretratamiento, para su estudio. En el Capítulo 7 se presentan los resultados obtenidos acerca de las concentraciones de radionúclidos en las muestras que consideramos representativas de los diferentes procesos que hemos distinguido en la fábrica. A continuación se hace una evaluación del flujo anual medio de 90Sr y 137Cs en la fábrica, comparándolo con elementos químicos mayoritarios en los diferentes procesos y con radionúclidos naturales (fundamentalmente 40K) que se pueden considerar químicamente semejantes. Finalmente se realiza una estimación de los flujos de radionúclidos asociados a los vertidos generados en el proceso de producción.Finalmente, en el Capítulo 8, se presentan las conclusiones más importantes de esta memoria de Tesis

Measurement of 210Pb and its application to evaluate contamination in an area affected by NORM releases

Liquid scintillation counting (LSC) is an easy and straightforward technique, and combined with its low limit of detection, makes it a powerful tool for both routine and low level measurements that can be applied to 210Pb low level counting in environmental samples. 210Pb can be easily measured following a sulphate co-precipitation method; the addition of a carrier and the weighing of the recovered amount is a widespread technique to evaluate radiochemical yield, however, this evaluation of the recovery is sometimes questioned. The samples employed in this work were recollected in 1999 and 2005 from the estuary of the Odiel and Tinto rivers (SW of Spain), which were affected by phosphogypsum (pg.) discharges until 1998. Phosphogypsum contains most of the 210Pb from the treated raw material, for that reason analysed riverbed sediments have enhanced 210Pb activity concentrations and hence, enhanced activity concentration of its daughter ^'"Po, both in secular equilibrium after two years

A simple method for efficiency calibration of HPGe detectors in gamma-spectrometric measurements

In this paper a simple, rapid and general method for g-ray efficiency calibration of Ge detectors for environmental samples is presented. This method is based on the use of an active natural solid sample with several g-emissions (in our case, 226Ra) as the calibrating matrix for determining the full energy peak efficiency (FEPE) ec vs g-emission energy Eg and the sample height h in a counting cylindrical geometry. The 226Ra activity concentration is determined by a-particle spectrometry, a method that has previously been validate