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Artículo de jóvenes investigadores premiado en las X Jornadas sobre Calidad en el Control de la Radiactividad Ambiental celebradas en Bilbao entre los días 19 a 22 de junio de 2018.
caracterización radiológica
de un emplazamiento afectado por drenaje
ácido de mina
J. FONS-CASTELLS
Laboratori de Radiologia Ambiental de la Universitat de Barcelona.
RESUMEN: El emplazamiento estudiado es una antigua cantera de pizarras que se explotó en la primera parte el siglo XX hasta 1965 localizada en el Parc Natural de Collserola, en Barcelona. Desde 1992 el emplazamiento se ha tratado de recuperar convirtiéndolo en un espacio de observación de los valores naturales del parque.
Asociadas a las pizarras se encuentran minerales como la pirita y marcasita (FeS2) que se oxidan por efecto del oxígeno y el agua dado lugar a iones Fe3+ y ácido sulfúrico causando el proceso conocido como drenaje ácido de mina. Como consecuencia el carácter ácido de los lixiviados, se extraen de la roca distintos radionucleidos que se distribuyen mediante dichos efluentes. En este trabajo se realiza una caracterización radiológica de suelos, sedimentos y efluentes del emplazamiento mencionado.
Se ha observado que concentración de uranio en las distintas balsas está estrechamente relacionada con la pluviometría de la zona observándose un efecto de dilución en los periodos más húmedos, sin embargo la relación isotópica 234U/238U permanece constante alrededor de 1.2. Por otra parte, las determinaciones a distintas distancias del foco confirman una distribución espacial variante tanto en lo referente a la concentración de uranio como a la relación isotópica 234U/238U.
Palabras clave: Drenaje ácido de mina, radón, radio, uranio, migración.
ABSTRACT: The studied site is an old slate quarry in use from the first half of 20th century to 1965 located in Parc Natural de Collsero- la, in Barcelona. After some restore projects, from 1992 the quarry site has been used as an observatory of natural values of the zone. In this site, in between the slate there are associated minerals like marcasite and pyrite (FeS2) which, may be oxidized by water and atmospheric oxygen producing Fe3+ and sulphuric acid. This phenomena is commonly known as acid mine drainage (AMD). As a consequence of the acid leachates, several radionuclides may be extracted from the rocks and be distributed into effluents. In this
study, a radiological characterization of soil, sediments and effluents of the aforementioned site are characterized.
Total uranium activity in water samples is strongly related with the pluviometry since dilution effect is observed in rainy periods. However, the isotopic ratio 234U/238U in water samples remains constant around 1.2. Regarding soil samples, the concentration of ura- nium is constant in time but have an important spatial distribution. When you move away from the focus of AMD, the concentration
of uranium in soil increase and isotopic ratio 234U/238U decrease.
Keywords: Acid mine drainage, radon, radium, uranium, migration.
introDucción
El drenaje ácido de mina (DAM) es un proceso geoquí- mico que se origina como consecuencia de la oxidación que sufren los sulfuros de algunos metales presentes en las rocas. Es un fenómeno natural que se ve favorecido en aquellos emplazamientos en los que la explotación de esos sulfuros, o de la las rocas a los que van asociados, ha expuesto los sulfuros al aire y agua [1]. A raíz de la transformación citada se originan aguas de drenaje fuer- temente ácidas capaces de disolver los cationes metálicos presentes en la roca. Entre estos cationes se encuentran metales como hierro, cobre, zinc o cadmio y también ra- dionucleidos como uranio o radio. Un gran ejemplo de este fenómeno lo encontramos en los ríos Tinto y Odiel, que drenan la mayor formación mineral de sulfuros, la faja ibérica pirítica, que ha sido explotada desde 2500 A.C. y cuya dinámica ha sido ampliamente estudiada [2].
El emplazamiento objeto del presente estudio es la Pedrera dels Ocells, una antigua cantera de pizarras con
pirita y marcasita asociadas que presenta el fenómeno de drenaje ácido de mina.
El objetivo de este trabajo es caracterizar el emplaza- miento y su alrededor para conocer los niveles de activi- dad de los radionucleidos naturales más abundantes y po- der definir el área de afectación que tiene el drenaje ácido causado por la cantera en desuso.
ÁrEa DE EstuDio
La Pedrera dels Ocells es un mirador situado cerca de la ermita de Santa Creu d’Olorda, enclave que pertenece al distrito de Sarria Sant Gervasi de Barcelona. En el emplaza- miento estudiado se encuentra una antigua cantera de piza- rras que se explotó la primara parte del siglo XX hasta 1965.
Entre 1985 y 1987 se desarrolló un proyecto de reutili- zación del espacio diseñándose un auditorio al aire libre aprovechando la acústica del emplazamiento. Para ello se realizaron estudios de la estabilidad del terreno que
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J. Fons-Castells - RADIOPROTECCIÓN • No 94 • Marzo 2019