A contaminação maciça de terras agrícolas por radionuclídeos ocorre, via de regra, devido a grandes acidentes em empreendimentos da indústria nuclear ou usinas nucleares. Tais acidentes ocorreram em Windscale (Inglaterra) e South Ural (Rússia). O maior acidente aconteceu em abril de 1986 na usina nuclear de Chernobyl. Este último implicou uma contaminação intensiva de solos ao longo de vários milhares de quilômetros quadrados.
Os principais fatores que contribuem para os efeitos da radiação em áreas agrícolas são os seguintes:
- se a radiação é de uma exposição única ou de longo prazo
- quantidade total de substâncias radioativas que entram no ambiente
- proporção de radionuclídeos na precipitação
- distância da fonte de radiação para terras agrícolas e assentamentos
- características hidrogeológicas e do solo de terras agrícolas e o propósito de seu uso
- peculiaridades do trabalho da população rural; dieta, abastecimento de água
- tempo desde o acidente radiológico.
Como resultado do acidente de Chernobyl, mais de 50 milhões de Curies (Ci) de radionuclídeos principalmente voláteis entraram no ambiente. Na primeira fase, que durou 2.5 meses (o “período do iodo”), o iodo-131 produziu o maior risco biológico, com doses significativas de radiação gama de alta energia.
O trabalho em terras agrícolas durante o período de iodo deve ser estritamente regulamentado. O iodo-131 se acumula na glândula tireoide e a danifica. Após o acidente de Chernobyl, uma zona de intensidade de radiação muito alta, onde ninguém tinha permissão para morar ou trabalhar, foi definida por um raio de 30 km ao redor da estação.
Fora desta zona interdita, distinguiam-se quatro zonas com diferentes taxas de radiação gama nos solos segundo os tipos de trabalhos agrícolas que podiam ser realizados; durante o período de iodo, as quatro zonas tiveram os seguintes níveis de radiação medidos em roentgen (R):
- zona 1 - menos de 0.1 mR/h
- zona 2—0.1 a 1 mR/h
- zona 3—1.0 a 5 mR/h
- zona 4—5 mR/h e mais.
Na verdade, devido à contaminação “spot” por radionuclídeos durante o período do iodo, o trabalho agrícola nessas zonas foi realizado em níveis de irradiação gama de 0.2 a 25 mR/h. Além da contaminação desigual, a variação nos níveis de radiação gama foi causada por diferentes concentrações de radionuclídeos em diferentes culturas. As culturas forrageiras, em particular, estão expostas a altos níveis de emissores gama durante a colheita, transporte, ensilagem e quando são usadas como forragem.
Após a decomposição do iodo-131, o maior perigo para os trabalhadores agrícolas é representado pelos nuclídeos de vida longa, césio-137 e estrôncio-90. O césio-137, um emissor gama, é um análogo químico do potássio; sua ingestão por humanos ou animais resulta em distribuição uniforme por todo o corpo e é excretada de forma relativamente rápida pela urina e fezes. Assim, o esterco nas áreas contaminadas é uma fonte adicional de radiação e deve ser removido o mais rápido possível das fazendas de gado e armazenado em locais especiais.
O estrôncio-90, um emissor beta, é um análogo químico do cálcio; é depositado na medula óssea em humanos e animais. Estrôncio-90 e césio-137 podem entrar no corpo humano através de leite, carne ou vegetais contaminados.
A divisão de terras agrícolas em zonas após o decaimento de radionuclídeos de curta duração é realizada de acordo com um princípio diferente. Aqui, não é o nível de radiação gama, mas a quantidade de contaminação do solo por césio-137, estrôncio-90 e plutônio-239 que são levados em consideração.
No caso de contaminação particularmente grave, a população é evacuada dessas áreas e o trabalho agrícola é realizado em um esquema de rodízio de 2 semanas. Os critérios para demarcação de zona nas áreas contaminadas são dados na tabela 1.
Tabela 1. Critérios para zonas de contaminação
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zonas de contaminação |
Limites de contaminação do solo |
Limites de dosagem |
Tipo de ação |
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1. zona de 30 km |
- |
- |
Residindo de |
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2. Incondicional |
15 (Ci)/km2 |
0.5 cSv/ano |
O trabalho agrícola é realizado com esquema de rotação de 2 semanas sob rigoroso controle radiológico. |
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3. Voluntário |
5–15 Ci/km2 |
0.01-0.5 |
São tomadas medidas para reduzir |
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4. Radioecológico |
1–5 Ci/km2 |
0.01 cSv/ano |
O trabalho agrícola é |
Quando as pessoas trabalham em terras agrícolas contaminadas por radionuclídeos, pode ocorrer a ingestão de radionuclídeos pelo corpo através da respiração e contato com o solo e poeiras vegetais. Aqui, tanto os emissores beta (estrôncio-90) quanto os emissores alfa são extremamente perigosos.
Como resultado de acidentes em usinas nucleares, parte dos materiais radioativos que entram no meio ambiente são partículas altamente ativas e de baixa dispersão do combustível do reator – “partículas quentes”.
Quantidades consideráveis de poeira contendo partículas quentes são geradas durante o trabalho agrícola e em períodos de vento. Isso foi confirmado pelos resultados das investigações de filtros de ar de tratores retirados de máquinas que operavam nas terras contaminadas.
A avaliação das cargas de dose nos pulmões de trabalhadores agrícolas expostos a partículas quentes revelou que fora da zona de 30 km as doses chegavam a vários milisieverts (Loshchilov et al. 1993).
Segundo os dados de Bruk et al. (1989) a atividade total de césio-137 e césio-134 na poeira inspirada em operadores de máquinas foi de 0.005 a 1.5 nCi/m3. De acordo com seus cálculos, durante todo o período de trabalho de campo, a dose efetiva nos pulmões variou de 2 a
70 cSv.
A relação entre a quantidade de contaminação do solo por césio-137 e a radioatividade do ar da zona de trabalho foi estabelecida. De acordo com os dados do Instituto de Saúde Ocupacional de Kiev, verificou-se que quando a contaminação do solo por césio-137 era de 7.0 a 30.0 Ci/km2 a radioatividade do ar da zona de respiração atingiu 13.0 Bq/m3. Na área controle, onde a densidade de contaminação foi de 0.23 a 0.61 Ci/km3, a radioatividade do ar da zona de trabalho variou de 0.1 a 1.0 Bq/m3 (Krasnyuk, Chernyuk e Stezhka 1993).
Os exames médicos dos operadores de máquinas agrícolas nas zonas “claras” e contaminadas revelaram um aumento das doenças cardiovasculares nos trabalhadores das zonas contaminadas, sob a forma de cardiopatia isquémica e distonia neurocirculatória. Entre outras doenças, a displasia da glândula tireóide e um aumento do nível de monócitos no sangue foram registrados com mais frequência.
Requisitos de higiene
Horários de trabalho
Após grandes acidentes em usinas nucleares, geralmente são adotadas regulamentações temporárias para a população. Após o acidente de Chernobyl, foram adotados regulamentos temporários por um período de um ano, com o TLV de 10 cSv. Supõe-se que os trabalhadores recebam 50% de sua dose devido à radiação externa durante o trabalho. Aqui, o limiar de intensidade da dose de radiação ao longo da jornada de trabalho de oito horas não deve ultrapassar 2.1 mR/h.
Durante o trabalho agrícola, os níveis de radiação nos locais de trabalho podem flutuar significativamente, dependendo das concentrações de substâncias radioativas nos solos e nas plantas; eles também flutuam durante o processamento tecnológico (siloing, preparação de forragem seca e assim por diante). A fim de reduzir as dosagens aos trabalhadores, são introduzidas regulamentações de limites de tempo para o trabalho agrícola. A Figura 1 mostra os regulamentos que foram introduzidos após o acidente de Chernobyl.
Figura 1. Prazos de trabalho agrícola em função da intensidade da radiação gama nos locais de trabalho.
Agrotecnologias
Ao realizar trabalhos agrícolas em condições de alta contaminação de solos e plantas, é necessário observar rigorosamente as medidas voltadas para a prevenção da contaminação por poeira. A carga e descarga de substâncias secas e empoeiradas deve ser mecanizada; o gargalo do tubo transportador deve ser coberto com tecido. Medidas voltadas para a diminuição da liberação de poeira devem ser tomadas para todos os tipos de trabalho de campo.
Os trabalhos com máquinas agrícolas devem ser realizados tendo em conta a pressurização da cabina e a escolha do sentido de funcionamento adequado, sendo preferível o vento lateral. Se possível, é desejável regar primeiro as áreas que estão sendo cultivadas. Recomenda-se o amplo uso de tecnologias industriais para eliminar ao máximo o trabalho braçal no campo.
É conveniente aplicar nos solos substâncias que possam promover a absorção e fixação de radionuclídeos, transformando-os em compostos insolúveis e evitando assim a transferência de radionuclídeos para as plantas.
Maquinaria agrícola
Um dos maiores riscos para os trabalhadores são as máquinas agrícolas contaminadas por radionuclídeos. O tempo de trabalho permitido nas máquinas depende da intensidade da radiação gama emitida pelas superfícies da cabine. Não só é necessária a pressurização completa das cabines, mas também o devido controle sobre os sistemas de ventilação e ar condicionado. Após o trabalho, deve ser realizada a limpeza úmida das cabines e a substituição dos filtros.
Ao fazer a manutenção e reparo das máquinas após os procedimentos de descontaminação, a intensidade da radiação gama nas superfícies externas não deve exceder 0.3 mR/h.
Edifícios
A limpeza úmida de rotina deve ser feita dentro e fora dos edifícios. Os edifícios devem ser equipados com chuveiros. Ao preparar forragens que contenham componentes de poeira, é necessário aderir a procedimentos que visam evitar a entrada de poeira pelos trabalhadores, bem como manter a poeira longe do chão, equipamentos e assim por diante.
A pressurização do equipamento deve estar sob controle. Os locais de trabalho devem estar equipados com ventilação geral eficaz.
Uso de pesticidas e fertilizantes minerais
A aplicação de pó e pesticidas granulados e fertilizantes minerais, bem como a pulverização de aviões, deve ser restringida. A pulverização mecânica e a aplicação de produtos químicos granulares, bem como fertilizantes líquidos misturados, são preferíveis. Os fertilizantes minerais em pó devem ser armazenados e transportados somente em recipientes hermeticamente fechados.
Os trabalhos de carga e descarga, preparo de soluções de agrotóxicos e demais atividades devem ser realizados com o uso de equipamentos de proteção individual máximos (macacões, capacetes, óculos de proteção, respiradores, luvas de borracha e botas).
Abastecimento de água e dieta
Deve haver instalações especiais fechadas ou vans sem correntes de ar onde os trabalhadores possam fazer suas refeições. Antes de tomar as refeições, os trabalhadores devem limpar suas roupas e lavar bem as mãos e o rosto com sabão e água corrente. Durante os períodos de verão, os trabalhadores de campo devem receber água potável. A água deve ser mantida em recipientes fechados. A poeira não deve entrar nos recipientes ao enchê-los com água.
Exames médicos preventivos dos trabalhadores
Os exames médicos periódicos devem ser realizados por um médico; análises laboratoriais de sangue, ECG e testes de função respiratória são obrigatórios. Onde os níveis de radiação não excedem os limites permitidos, a frequência dos exames médicos não deve ser inferior a uma vez a cada 12 meses. Onde houver níveis mais altos de radiação ionizante, os exames devem ser realizados com mais frequência (após a semeadura, colheita e assim por diante), levando em consideração a intensidade da radiação nos locais de trabalho e a dose total absorvida.
Organização do Controle Radiológico de Áreas Agrícolas
Os principais índices que caracterizam a situação radiológica após a precipitação são a intensidade da radiação gama na área, a contaminação das terras agrícolas pelos radionuclídeos selecionados e o conteúdo de radionuclídeos nos produtos agrícolas.
A determinação dos níveis de radiação gama nas áreas permite traçar os limites das áreas severamente contaminadas, estimar as doses de radiação externa para as pessoas que trabalham na agricultura e estabelecer os respectivos cronogramas de segurança radiológica.
As funções de monitoramento radiológico na agricultura são geralmente de responsabilidade dos laboratórios radiológicos do serviço sanitário e dos laboratórios radiológicos veterinários e agroquímicos. O treinamento e educação do pessoal envolvido no controle dosimétrico e consultas para a população rural são realizados por esses laboratórios.