Evaluación del comportamiento de 133Cs en suelos de con diferentes características químicas e intervención a través de la determinación del coeficiente de distribución y factor de transferencia a la matriz vegetal
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2023Metadata
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Nario Mouat, María Adriana
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Evaluación del comportamiento de 133Cs en suelos de con diferentes características químicas e intervención a través de la determinación del coeficiente de distribución y factor de transferencia a la matriz vegetal
Professor Advisor
Abstract
Los isótopos originados en accidentes nucleares se distribuyen en esferas ambientales, lo
que significa un riesgo para la producción agrícola y la población mundial. El 137Cs es un
radionúclido importante en el medio ambiente por su larga vida media (30 años). La
deposición de radionúclidos en la superficie del suelo y su posterior adsorción por el suelo
genera problemas de bioacumulación en la cadena trófica y, posteriormente, en los seres
humanos.
En la actualidad, las soluciones para eliminar radionúclidos como el 137Cs y el 134Cs suelen
ser costosas, complejas y específicas para cada caso. Una alternativa para eliminar el 134-
137Cs es a través del cultivo de plantas específicas con una alta capacidad de absorción
de 134-137Cs como una remediación de suelos contaminados.
Se utilizó un experimento en macetas con cuatro tipos de suelos del centro-sur de Chile
previamente caracterizados. En cada maceta se sembraron semillas de tomate (Solanum
lycopersicum) y se regaron a capacidad de campo (CC). El estudio se llevó a cabo en
condiciones de invernadero donde se registró la temperatura y humedad a medio día. El
isótopo estable 133Cs se utilizó para determinar la adsorción de 133Cs, que se comporta de
manera similar al radioisótopo 137Cs. El coeficiente de distribución (Kd) se utilizó para
determinar la concentración de 133Cs que debía aplicarse a cada suelo [19,82 - 668,4
L·Kg-1
].
Luego, se procesaron muestras de suelo y plantas (materia seca, digestión ácida) para
ser analizadas mediante espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente
(ICP/MS). Se determinaron los valores de la Relación de Concentración de Cesio (RC) del
suelo a la planta de tomate [0,124 - 0,555]. Se calculó una relación de correlación
negativa entre Kd y RC (ρ = - 0,96). El alcance de este conocimiento contribuirá a la base de datos para establecer medidas de prevención o remediación contra la contaminación
del suelo por radionúclidos. The isotopes originated in nuclear accidents are distributed to environmental
compartments, becoming a risk to agricultural production and the world population. Due to
the long-lived half-life of 137Cs (30 years), it becomes an important radionuclide in the
environment. The deposition of radionuclides onto the soil surface and then adsorbed by
the soil, producing bioaccumulation problems to the trophic chain, and then to the human.
Nowadays, the solutions to minimize radionuclides as 137Cs and 134Cs usually are
expensive, complex, and specific to each case. One alternative to remove 134-137Cs is
through the cultivation of specific plants with high 134-137Cs absorption capacity, as a
remediation of contaminated soils. Four soils from the central-southern of Chile, previously
characterized, were used to carry out a pot experiment. Tomato (Solanum lycopersicum)
seeds were sown in each pot and irrigated according to water field pore space (WFPS)
determination. The study was conducted under greenhouse conditions where temperature
and humidity were recorded at middle day. The stable isotope 133Cs was used to
determine Cs adsorption, which behaves similarly to the 137Cs radioisotope. The
distribution coefficient (Kd) was used to find the 133Cs concentration to be applied for each
soil [19,82 - 662.4 L·Kg-1
]. At the end of the experiment, soils and plant samples were
processed (dry matter, acid digestion) to be analyzed in an Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP/MS). The Concentration Ratio of Cesium (CR) from soil to the
tomato plant values was determined [0,124 – 0,555]. A negative correlation relation was
calculated between Kd and CR (ρ = - 0,96). The scope of this knowledge will contribute to
the database for establishing prevention or remediation measures against soil
contamination by radionuclides.
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Tesis para optar al título de Químico Ambiental
Identifier
URI: https://repositorio.uchile.cl/handle/2250/205280
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