Fertilizantes com compostos radioativos, como urânio e tório, fazem mal para a agricultura e são um ponto de preocupação

Fertilizantes com compostos radioativos, como urânio e tório, fazem mal para a agricultura e são um ponto de preocupação

A presença de compostos radioativos em fertilizantes tem sido fonte de preocupação de muitos especialistas, uma vez que esses elementos têm a capacidade de gradativamente se acumularem no solo e nas plantas. Entenda os malefícios dos compostos radioativos e como eles vêm afetando toda a cadeia produtiva e de consumo dos fertilizantes.

Os fertilizantes podem ser fontes de elementos radioativos

A origem dos elementos radioativos nos fertilizantes se dá principalmente através das matérias-primas utilizadas para fabricação do insumo. Eles geralmente se encontram associados às rochas na forma de minerais acessórios como uraninita, pirita, zirconita, fluorita e jordisita.

Em Minas Gerais, uma das regiões mais propensas a ter maiores concentrações de minerais radioativos é o Complexo Alcalino de Poços de Caldas, que também abriga o maior depósito de urânio do estado.

O Complexo Alcalino de Poços de Caldas em Minas Gerais, configura a maior região alcalina do país com mais de 800 km² de extensão, de acordo com Matheus Kuchenbecker em sua revisão literária Recursos Minerais Energéticos.

Mapa estrutural (esquerda) e de intensidade radioativa (direita) do Complexo Alcalino de Poços de Caldas (Fonte: Adaptado de MOREIRA et al, 2001)

Mapa estrutural (esquerda) e de intensidade radioativa (direita) do Complexo Alcalino de Poços de Caldas (Fonte: Adaptado de MOREIRA et al, 2001)

A atividade vulcânica que ocorreu durante o período cretáceo, entre 75 e 90 milhões de anos atrás, foi um dos fatores que potencializou a formação dos depósitos de urânio. Além disso, a circulação de fluidos hidrotermais na região gerou a mineralização e disponibilização do elemento radioativo para o ambiente.

Com isso, atividades de extração de rochas alcalinas em Poços de Caldas que visem a produção de insumos agrícolas estão sujeitas a usar matérias-primas com potencial para abrigar maiores teores de elementos radioativos, como urânio, tório e radônio.
Localização de algumas minas e jazidas na região de Poços de Caldas

Localização de algumas minas e jazidas na região de Poços de Caldas

O crescente consumo de fertilizantes no Brasil é um dos fatores que tem levantado preocupações nesse sentido. Isso porque, com uma possível aplicação anual de grandes volumes de insumos que possam conter elementos radioativos, esses elementos estão se acumulando no solo.

O estudo Panorama recente do mercado de fertilizantes no Brasil: uma análise para o período 2011-2017, realizado por Letícia Belisario Teixeira, mostra que só no período entre 2011 e 2017 o consumo de fertilizantes cresceu cerca de 30%, atingindo aproximadamente:
  • Nitrogênio: 4,5 milhões de toneladas;
  • Fósforo: 5 milhões de toneladas;
  • Potássio: 6 milhões de toneladas.

O que então acontece ao se aplicar esses fertilizantes com maiores teores de elementos radioativos nas lavouras?

Biomagnificação e os malefícios dos elementos radioativos

O principal meio que faz com que esses elementos radioativos se tornem potencialmente prejudiciais ao homem e ao meio ambiente é o processo de biomagnificação. O fenômeno acontece quando substâncias ou compostos químicos são absorvidos pelos organismos e vão se acumulando à medida em que são alcançados níveis maiores na cadeia alimentar.

Quando os elementos radioativos são aplicados no solo por meio dos fertilizantes, é iniciado o processo de biomagnificação. Além de ir se acumulando progressivamente no ambiente, eles são absorvidos pelas plantas, como notado pelos pesquisadores George Zalidis, Stamatis Stamatiadis, Vasilios Takavakoglou e Kent Eskridge, no livro Agriculture, Ecosystems & Environment.

Ou seja, muitas vezes o agricultor está, sem ter consciência disso, aumentando gradualmente a presença de elementos radioativos na sua propriedade e produzindo alimentos potencialmente nocivos ao homem, ao desconhecer a origem e composição dos fertilizantes utilizados.
Mas, a biomagnificação não fica limitada à agricultura. Ela também está presente em ecossistemas que tenham contato direto com fontes de elementos radioativos, como a situação na cidade de Poços de Caldas.

Na década de 80, foi iniciado a mineração e beneficiamento de urânio no Planalto de Poços de Caldas. A mina de Osamu Utsumi, desenvolvida pela INB – Indústrias Nucleares Brasileiras, ficou ativa até 1995, quando foi considerada inviável economicamente

Localização da área de mineração de urânio da INB (a esquerda) e a barragem de rejeitos (a direita). Ela é um passivo ambiental que preocupa moradores da região com cerca 12,5 mil toneladas de rejeitos contendo urânio, tório e rádio sem tratamento. (Fonte: Google Maps)

Localização da área de mineração de urânio da INB (a esquerda) e a barragem de rejeitos (a direita). Ela é um passivo ambiental que preocupa moradores da região com cerca 12,5 mil toneladas de rejeitos contendo urânio, tório e rádio sem tratamento. (Fonte: Google Maps)

Mas, como os elementos radioativos são capazes de gerar todos esses problemas associados a eles?

O que são os elementos radioativos e sua relação com os fertilizantes

Os elementos radioativos possuem como principal característica a instabilidade nuclear, que ocasiona a emissão natural e espontânea de energia na forma de raios alfa e beta. Alguns dos elementos radioativos encontrados na natureza são:

  • Polônio;
  • Tório;
  • Rádio;
  • Urânio.
Eles foram descobertos entre os séculos XIX e XX, pelos cientistas Marie Curie, Pierre Curie e Antoine Henri Becquerel. Os pesquisadores constataram que o minério de sulfato duplo de potássio e a uralina di-hidratada emitiam radiação porque continham urânio em sua constituição. Dessa forma, foi descoberto o primeiro elemento químico naturalmente radioativo.

Marie Curie inclusive ganhou muito destaque na área científica, sendo a primeira mulher a fazer doutorado na França, a única a ganhar dois prêmios Nobel em diferentes categorias científicas (física e química) e se tornou uma das cientistas mais conhecidas da Terra.

Junto ao seu marido Pierre Curie, descobriram os elementos radioativos polônio e o rádio. Além disso, seu marido foi um dos pioneiros no campo de estudo da radioterapia e ela desenvolveu um equipamento de radiografia muito utilizado durante a Primeira Guerra Mundial.

Marie Skłodowska-Curie foi uma física e química polonesa que morreu aos 66 anos, devido à constante exposição aos elementos radioativos durante as suas pesquisas científicas e trabalho radiológico durante a Primeira Guerra Mundial. (Fonte: Henri Manuel, Public domain, via Wikimedia Commons)

Marie Skłodowska-Curie foi uma física e química polonesa que morreu aos 66 anos, devido à constante exposição aos elementos radioativos durante as suas pesquisas científicas e trabalho radiológico durante a Primeira Guerra Mundial.
(Fonte: Henri Manuel, Public domain, via Wikimedia Commons)

Todas essas descobertas tiveram origem no estudo da emissão espontânea de energia na forma de raios alfa e beta, conhecida também como decaimento, em decorrência da instabilidade nuclear do elemento radioativo.

Essa emissão cria as chamadas séries radioativas, formando diversos isótopos. Os isótopos são espécies atômicas de um mesmo elemento químico que possuem massas diferentes, e esse fato permitiu a descoberta de outros isótopos radioativos originados do decaimento sucessivo do urânio.

Séries radioativas do decaimento natural do Urânio (Fonte: GARCÊZ, 2016)

Séries radioativas do decaimento natural do Urânio (Fonte: GARCÊZ, 2016)

O momento em que os elementos radioativos se tornam mais nocivos ao homem e ao meio ambiente, são quando eles se encontram nesse processo de decaimento e liberação de energia até chegar na sua forma estável.

O futuro dos fertilizantes com compostos radioativos

Embora os compostos radioativos tenham algumas formas de utilização benéficas na agricultura sem efeitos secundários, como a preservação de alimentos, quando associados aos fertilizantes se tornam nocivos ao homem e ao meio ambiente.

Por isso, é necessária uma criteriosa regulamentação desse tipo de insumo. Além disso é preciso desenvolver novas pesquisas para entender mais sobre os limites de tolerância e processos de biomagnificação desses compostos, tendo em vista os malefícios dos elementos radioativos.

Entender os perigos dos compostos radioativos nos fertilizantes e buscar soluções que mitiguem e superem esse problema é um passo essencial para gerar, em toda a cadeia do agronegócio, um ambiente seguro para agricultores e consumidores.