TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ KHOÁNG SẢN ĐỘC HẠI KHU VỰC THANH HOÁ QUẢNG NAM VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÒNG NGỪA ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG

Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm phân bố khoáng sản độc hại; trọng tâm là khoáng sản phóng xạ và các diện tích dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ tự nhiên khu vực Thanh Hoá - Quảng Nam; x

TRỊNH ĐÌNH HUẤN

ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ KHOÁNG SẢN ĐỘC HẠI KHU VỰC THANH HOÁ - QUẢNG NAM VÀ

ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÒNG NGỪA ẢNH HƯỞNG

CỦA CHÚNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA CHẤT

HÀ NỘI - 2015

Công trình được hoàn thành tại Bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò

Khoa Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 PGS TS Nguyễn Phương, Trường Đại học Mỏ - Địa chất

2 TS Nguyễn Quang Hưng, Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam

Phản biện 1: PGS.TS Lưu Đức Hải

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Phản biện 2: PGS.TS Đỗ Đình Toát

Tổng hội Địa chất Việt Nam

Phản biện 3: TS Nguyễn Văn Nam

Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường họp tại trường Đại học Mỏ-Địa chất, Đức Thắng - Bắc Từ Liêm - Hà Nội

Vào hồi giờ, ngày tháng năm 20

Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Quốc gia, Hà Nội

hoặc thư viện trường Đại học Mỏ - Địa chất

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN

Qua nhiều năm tìm kiếm, đánh giá và thăm dò, cho đến nay trên lãnh thổ Việt Nam đã phát hiện được rất nhiều mỏ, điểm khoáng sản; trong đó có một lượng không nhỏ là mỏ, điểm khoáng sản thuộc loại khoáng sản phóng xạ và mỏ, điểm khoáng sản có chứa nguyên tố phóng xạ Trong tự nhiên, khoáng sản phóng xạ có thể tồn tại là mỏ độc lập hoặc ở dạng khoáng vật, dạng nguyên tố

đi cùng với các khoáng sản khác Để đánh giá về sự ô nhiễm, phát tán của phóng xạ vào môi trường và ảnh hưởng của chúng đến môi trường sinh thái và sức khỏe con người; trước hết phải hiểu biết về môi trường phóng xạ tự nhiên, đặc điểm phân bố và mức độ ảnh hưởng của chúng đến môi trường ở từng khu vực, từng diện tích cụ thể; phải khoanh định các diện tích phân bố khoáng sản phóng xạ, diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ tự nhiên và đánh giá tác động của chúng đến môi trường Đây là một nhiệm vụ hết sức cấp thiết và mang tính thời

sự

Đề tài: “Đặc điểm phân bố khoáng sản độc hại khu vực Thanh Hóa - Quảng

Nam và đề xuất giải pháp phòng ngừa ảnh hưởng của chúng đến môi trường”

được NCS lựa chọn là nhằm góp phần giải quyết những vấn đề cấp thiết do thực tế đòi hỏi và có tính thời sự

Trong khuôn khổ và khối lượng của một luận án giành học vị tiến sĩ địa chất, NCS chỉ tập trung nghiên cứu về khoáng sản phóng xạ trong phạm vi các tỉnh

từ Thanh Hóa đến Quảng Nam Các loại khoáng sản độc hại khác theo quy định trong luật khoáng sản Việt Nam (năm 2010) và Nghị định số 15/2012/NĐ-CP của Chính phủ do tài liệu còn nhiều hạn chế và hiện các nhà khoa học cũng còn

có nhiều ý kiến khác nhau, nên trong luận án NCS không đi sâu nghiên cứu

2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Đối tượng nghiên cứu: diện tích phân bố các mỏ, điểm khoáng sản độc hại;

trọng tâm là các mỏ phóng xạ và các mỏ, điểm khoáng sản chứa nguyên tố phóng xạ

- Phạm vi nghiên cứu: các thành tạo địa chất chứa khoáng sản độc hại; trọng

tâm là các thành tạo địa chất chứa khoáng sản phóng xạ phân bố trên địa bàn các tỉnh từ Thanh Hoá đến Quảng Nam

3 MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN

Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm phân bố khoáng sản độc hại; trọng tâm là khoáng sản phóng xạ và các diện tích dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ tự nhiên khu vực Thanh Hoá - Quảng Nam; xây dựng cơ sở và nguyên tắc khoanh định diện tích dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ Xác lập quy trình kiểm soát môi trường phóng xạ và đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu ảnh hưởng của chúng đến môi trường trong khu vực nghiên cứu

4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN

Để đạt được mục tiêu, luận án tập trung giải quyết các nội dung:

- Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, thành phần vật chất khoáng sản độc hại; trọng tâm là khoáng sản phóng xạ và các diện tích dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ tự nhiên trong khu vực Thanh Hoá-Quảng Nam;

- Nghiên cứu xác định các thành phần môi trường phóng xạ tự nhiên, đánh giá hiện trạng và mức độ ảnh hưởng của nguyên tố phóng xạ đến môi trường trong khu vực Thanh Hóa - Quảng Nam;

- Xác lập quy trình kiểm soát môi trường phóng xạ tự nhiên (hệ phương pháp đánh giá môi trường phóng xạ) và khoanh định các diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ theo tiêu chí môi trường trên khu vực Thanh Hóa-Quảng Nam

Áp dụng thử nghiệm trên một số mỏ, điểm khoáng sản phóng xạ hoặc các mỏ, điểm khoáng sản có chứa nguyên tố phóng xạ trong khu vực nghiên cứu;

- Dự báo ảnh hưởng của phóng xạ tự nhiên đến môi trường do quá trình điều tra, thăm dò khoáng sản phóng xạ hoặc khoáng sản chứa nguyên tố phóng xạ;

từ đó đề xuất giải pháp phòng ngừa và giảm thiểu mức độ ảnh hưởng của phóng

xạ tự nhiên đến môi trường sinh thái và sức khoẻ con người

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Để thực hiện các nhiệm vụ nêu trên, NCS đã sử dụng các phương pháp:

- Thu thập, tổng hợp các loại tài liệu liên quan khoáng sản phóng xạ trên thế giới và Việt Nam;

- Phương pháp tiếp cận hệ thống, kết hợp phương pháp địa chất môi trường (khảo sát, nghiên cứu, đo đạc các thông số môi trường tại thực địa);

- Lấy và phân tích mẫu môi trường theo các tiêu chuẩn của Việt Nam và thế giới bằng phương pháp phổ gamma phông thấp, ;

- Mô hình hoá các đối tượng nghiên cứu bằng các mô hình địa môi trường (bản đồ địa chất môi trường, mặt cắt địa chất môi trường) kết hợp một số mô hình toán để xử lý tài liệu địa môi trường

- Sử dụng phương pháp đối sánh, kết hợp kinh nghiệm thực tế và ý kiến chuyên gia

6 CƠ SỞ TÀI LIỆU

Luận án được thực hiện trên cơ sở tài liệu của do NCS thu thập và nghiên cứu phóng xạ trong quá trình công tác tại Liên đoàn Địa chất Xạ-Hiếm từ năm 2002 đến nay NCS đã trực tiếp thi công đề án khoanh định diện tích khoáng sản độc hại (trong đó có khoáng sản phóng xạ) và tham gia xây dựng Thông tư Quy định kỹ thuật công tác điều tra, đánh giá địa chất môi trường khoáng sản độc hại, các đề tài về khoáng sản độc hại trên toàn quốc và triển khai nhiều đợt khảo sát thực địa; đặc biệt khu vực từ Thanh Hoá tới Quảng Nam.Ngoài ra, NCS còn tham khảo các tài liệu của nhiều công trình nghiên cứu có liên quan tới lĩnh vực địa chất môi trường, địa chất - khoáng sản, địa vật lý môi trường Các tài liệu tham khảo được thể hiện trong danh mục tài liệu tham khảo của luận án

7 NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN

- Xác lập quy trình kiểm soát môi trường phóng xạ tự nhiên (hệ phương pháp điều tra khảo sát môi trường phóng xạ) (hình 2.12) khác biệt so với khảo sát địa chất khoáng sản, mạng lưới khảo sát phân bố đều dựa trên số điểm/km2 và các phương pháp đo gamma, khí phóng xạ đối với khu vực dân cư gồm đo trong nhà, ngoài nhà để tính liều hiệu dụng Xác lập công thức tính liều hiệu dụng phù hợp với tài liệu thực tế và thiết bị máy móc đo phóng xạ môi trường hiện có của Việt Nam

- Các yếu tố thành phần gây ô nhiễm môi trường phóng xạ tự nhiên (liều chiếu ngoài, liều chiếu trong và liều tương đương) có dạng phân bố thống kê theo mô hình chuẩn hoặc loga chuẩn và có quan hệ mật thiết với quy mô và vị trí phân bố các mỏ, điểm mỏ khoáng sản phóng xạ; hoặc mỏ, điểm mỏ chứa nguyên tố phóng xạ Phông tự nhiên môi trường phóng xạ trong khu vực nghiên cứu có sự thay đổi khá lớn từ 1,43÷3,0 mSv/năm, tập trung cao ở các khu vực Tây Nghệ An và Tây Quảng Nam

- Các diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ tự nhiên được hình thành chủ yếu theo phương thức lan tỏa phân bố xung quanh thân quặng trên các mỏ, điểm khoáng sản phóng xạ thực thụ hoặc mỏ, điểm khoáng sản chứa nguyên tố phóng

xạ (U, Th)

- Quá trình điều tra, thăm dò các mỏ, điểm khoáng sản phóng xạ hoặc mỏ, điểm khoáng sản chứa phóng xạ làm tăng tổng liều bức xạ trong khu vực

nghiên cứu cả về không gian (trong phạm vi 50÷70m tính từ vị trí công trình thăm dò) và mức độ (gia tăng gấp 2÷7 lần liều chiếu cho phép đối với dân chúng) Sự gia tăng tổng liều bức xạ do hoạt động địa chất phụ thuộc vào thành phần vật chất quặng, hàm lượng urani hoặc thori trong các thân quặng, cũng như quy mô và mức độ điều tra, thăm dò

8 LUẬN ĐIỂM BẢO VỆ

- Luận điểm 1: Diện tích dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ tự nhiên được

hình thành chủ yếu theo phương thức lan tỏa trong môi trường nước, đất, không khí và động thực vật xung quanh các mỏ, điểm khoáng sản phóng xạ thực thụ; hoặc mỏ, điểm khoáng sản có chứa các nguyên tố phóng xạ (U, Th) Trong đó diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ tự nhiên do chuỗi phân rã của đồng vị phóng xạ họ thori đóng vai trò chính phân bố chủ yếu trong các trầm tích Holocen giữa tạo thành dải không liên tục dọc bờ biển từ Thanh Hóa đến Quảng Nam và một vài nơi trong các thung lũng giữa núi phía tây Nghệ An; các diện tích ô nhiễm do chuỗi phân rã của đồng vị phóng xạ họ urani đóng vai trò

cơ bản phân bố trong các đá trầm tích tuổi Trias, tập trung ở trũng Nông Sơn phía Tây Quảng Nam

- Luận điểm 2: Tuân thủ theo khuyến cáo của ICRP (2000), luận án đã xác

lập nguyên tắc chung và nguyên tắc riêng phân chia và khoanh định các “diện tích dự báo ô nhiễm”, “diện tích kiểm soát” và “diện tích an toàn” về môi trường phóng xạ tự nhiên cho khu vực nghiên cứu Xác lập quy trình kiểm soát môi trường phóng xạ tự nhiên phù hợp với thực tế, đủ mức chi tiết và bảo đảm

độ tin cậy cho việc đề xuất các giải pháp phòng ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của phóng xạ tự nhiên đến môi trường

9 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN

9.1 Ý nghĩa khoa học

- Kết quả nghiên cứu của Luận án góp phần nhận thức đầy đủ và toàn diện hơn về đặc điểm phân bố khoáng sản phóng xạ và các diện tích dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ tự nhiên trong khu vực Thanh Hoá - Quảng Nam;

- Xác định các thành phần môi trường phóng xạ tự nhiên, dự báo hiện trạng

và mức độ ảnh hưởng của môi trường phóng xạ trong hoạt động điều tra và thăm dò khoáng sản phóng xạ và khoáng sản chứa nguyên tố phóng xạ đến môi trường;

- Góp phần hoàn thiện phương pháp luận đánh giá môi trường phóng xạ ở các

mỏ phóng xạ thực thụ và các mỏ phóng xạ đi kèm nói riêng các mỏ khoáng sản độc hại nói chung

9.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu đóng góp những cơ sở dữ liệu địa chất môi trường quan trọng thu nhận từ những máy móc thiết bị hiện đại và là tài liệu thực tế, có ý nghĩa trong quy hoạch và phát triển kinh tế - xã hội khu vực Thanh Hoá - Quảng Nam

Luận án được hoàn thành tại Bộ môn Tìm kiếm-Thăm dò, Trường Đại học Mỏ-Địa chất dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Phương, TS Nguyễn Quang Hưng NCS bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy hướng dẫn khoa học đã hướng dẫn tận tình, hiệu quả trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án của NCS Trong quá trình thực hiện luận án, NCS luôn nhận được sự quan tâm giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi của Bộ Môn Tìm kiếm-Thăm dò, khoa Địa chất, Ban Giám hiệu Trường Đại học Mỏ-Địa chất, phòng Sau đại học, khoa Môi trường, Bộ Tài nguyên và Môi trường, Tổng cục Địa chất và Khoáng sản, Tổng cục Môi trường, Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm, Trung tâm Thông tin Lưu trữ Địa chất, Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản, các Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh từ Thanh Hoá đến Quảng Nam và các đồng nghiệp

NCS xin bày tỏ lòng biết ơn về những hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện của các đơn vị, các nhà khoa học và các đồng nhiệp; xin cảm ơn các nhà khoa học, các nhà địa chất, các nhà môi trường đã có những công trình nghiên cứu trước

và cho phép NCS tham khảo và kế thừa trong luận án này

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế-xã hội và lịch sử nghiên cứu địa chất

1.1.1 Khái lược đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế - xã hội

a Khái lược đặc điểm địa lý tự nhiên: vùng nghiên cứu gồm các tỉnh từ

Thanh Hóa đến Quảng Nam có diện tích 61.853,49km2

- Đặc điểm địa hình: vùng nghiên có địa hình khá phức tạp với thung lũng, cao nguyên khá bằng phẳng cho đến các đỉnh núi cao bị phân cắt mạnh

- Đặc điểm khí hậu: khu vực nghiên cứu nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới với 2 mùa rõ rệt và chịu ảnh hưởng của mùa đông lạnh của miền Bắc

- Thảm thực vật: khu vực này có hệ thực vật, động vật đa dạng, độc đáo với nhiều nguồn gen quý hiếm Các rừng giàu hiện nay chủ yếu phân bố trên các đỉnh núi cao, diện tích còn lại chủ yếu là rừng nghèo và rừng tái sinh

b Đặc điểm kinh tế nhân văn

- Đặc điểm kinh tế: tình hình kinh tế trong khu vực nghiên cứu còn nhiều khó khăn, tuy nhiên tốc độ tăng trưởng kinh tế trong vùng đang phát triển mạnh mẽ

và có sự chuyển dịch theo hướng tích cực

- Dân cư: khu vực nghiên cứu có 15 dân tộc anh em sinh sống như Kinh, Mường, Thái, Thổ, Dao, với 11.593.023 người sinh sống (năm 2012)

1.1.2 Tóm tắt lịch sử nghiên cứu địa chất: khu vực nghiên cứu có nhiều công trình nghiên cứu địa chất và khoáng sản, bao gồm nhiều công trình nghiên cứu tổng hợp, chuyên đề nghiên cứu sâu về địa chất, khoáng sản quy mô khu vực và các đề án điều tra đánh giá và thăm dò khoáng sản chi tiết trên những diện tích hoặc những khu mỏ nhất định Trong đó có một số mỏ, điểm khoáng sản độc hại hoặc có chứa nguyên tố độc hại

1.2 Đặc điểm địa chất - khoáng sản

a Địa tầng: tham gia vào cấu trúc địa chất vùng nghiên cứu (hình 1.1) gồm

các thành tạo biến chất, trầm tích lục nguyên xen phun trào, trầm tích lục nguyên-cacbonat có tuổi từ Proterozoi đến Đệ tứ với 63 hệ tầng gồm hệ tầng Sông Re,…, trầm tích Đệ tứ

b Magma: khu vực nghiên cứu có 29 phức hệ magma từ phức hệ Tu Mơ

Rông, , phức hệ Bản Chiềng và các đai mạch chưa rõ tuổi

c Kiến tạo: khu vực có cấu tạo địa chất phức tạp với nhiều hệ thống đứt gãy,

uốn nếp, thành tạo magma và các hoạt động kiến tạo đáng chú ý khác

d Khoáng sản: vùng nghiên cứu có cấu trúc địa chất khác nhau, mỗi cấu trúc,

điều kiện địa chất tạo nên những loại khoáng sản đặc trưng với quy mô lớn, nhỏ khác nhau với 13 nhóm khoáng sản từ nhóm khoáng sản sắt và hợp kim sắt đến nước khoáng - nước nóng

Tóm lại: Khu vực nghiên cứu có mặt nhiều thành tạo địa chất từ Proterozoi

đến Đệ tứ, với 29 phức hệ đá magma có thành phần đa dạng từ acid đến đá siêu mafic; khu vực nghiên cứu thuộc cấu trúc Trường Sơn, nằm giữa khối Nam Trung Hoa và khối nâng KonTum, có cấu trúc địa chất phức tạp với sự phát triển nhiều hệ thống đứt gãy, uốn nếp Mỗi cấu trúc, điều kiện địa chất khác nhau tạo nên các khoáng sản đặc trưng với quy mô khác nhau Trong đó, có giá trị nhất là urani ở khu vực Quảng Nam, tiếp đến là sa khoáng ven biển, vàng, than, sắt, đá xây dựng thông thường và cao cấp

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Cơ sở lý luận

2.1.1 Khái niệm và các thuật ngữ sử dụng trong luận án

Khoáng sản độc hại: Khoáng sản độc hại gồm khoáng sản phóng xạ, thủy

ngân, asen, asbet; khoáng sản chứa các nguyên tố phóng xạ hoặc độc hại mà khi khai thác có thể phát tán ra môi trường những chất phóng xạ hoặc độc hại vượt mức quy định của quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam (Điều 6, Nghị định số 15/2012/NĐ-CP của chính phủ ngày 09 tháng 3 năm 2012)

Tổng hợp tài liệu nghiên cứu trong và ngoài nước trong thời gian qua theo

NCS: Khoáng sản độc hại là khoáng sản mà trong đó một nhóm các khoáng vật

hoặc nguyên tố không có chức năng trong cơ thể con người, mà còn ảnh hưởng xấu đến các hệ thống nội tạng, yếu tố dinh dưỡng… gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động thực vật bao gồm các nguyên tố phóng xạ, asen, thủy ngân, asbet,

Tuy nhiên, Luận án của NCS chỉ tập trung nghiên cứu về nhóm khoáng sản phóng xạ và khoáng sản có chứa nguyên tố phóng xạ trong khu vực từ Thanh Hoá đến Quảng Nam

2.1.2 Các nguyên tố phóng xạ

2.1.2.1 Các nguyên tố phóng xạ trong tự nhiên và đồng vị phóng xạ

a Khái nhiệm về phóng xạ và các nguyên tố phóng xạ: phóng xạ là hiện tượng một số hạt nhân nguyên tử không bền vững bị biến đổi và phát ra các tia bức xạ hạt nhân (tia phóng xạ) Các nguyên tử có tính phóng xạ được gọi là các đồng vị phóng xạ, còn các nguyên tử không phóng xạ được gọi là đồng vị bền Các nguyên tố phóng xạ chỉ gồm các đồng vị phóng xạ (không có đồng vị bền) gọi là nguyên tố phóng xạ

b Đồng vị phóng xạ: ngoài các đồng vị phóng xạ tự nhiên (K40, Rb87, Srn147,

Lu176) đã nêu, còn có U235,U238, thali, chì, bismuth, poloni, radi, actini hoặc thori Các đồng vị phóng xạ này có tên gọi khác với tên của nguyên tố tương ứng như Bi210 gọi là radi E, Po212 gọi là thori C

Các nguyên tố hóa phóng xạ và đồng vị được xếp vào nhóm phóng xạ khi có hoạt độ phóng xạ lớn hơn 74Bq/g (0,002UCi/g)

2.1.2.2 Nguyên tố phóng xạ: urani trong tự nhiên gồm 3 đồng vị là U238

chiếm 99,274%; U235 chiếm 0,7205%; U234 chiếm 0,0055% Các nguyên tử urani có hạt nhân nặng và bán kính ion lớn Trong tự nhiên urani không bao giờ tồn tại ở dạng nguyên tố độc lập mà ở dạng hoá trị III, IV, V, VI Tuy nhiên trong thực tế chỉ urani hoá trị IV, VI mới có ý nghĩa địa hoá và khoáng vật học, còn urani hoá trị III, V chỉ bền vững trong điều kiện phòng thí nghiệm Tất cả các khoáng vật urani đều chứa ôxy vì rằng ion urani có ái lực mạnh mẽ với ôxy,

ở điều kiện acid mạnh, ion U4+ có thể tồn tại đọc lập trong dung dịch hoặc tạo thành hợp chất, ion U6+ luôn tồn tại trong tự nhiên ở dạng UO22+, ái lực hấp dẫn đối với ôxy này có vai trò quan trọng trong việc xác định đặc điểm địa hoá của urani Ngoài ra, phóng xạ trong tự nhiên còn có quá trình phân rã tạo nên các sản phẩm con cháu chủ yếu là trạng thái rắn: radi….cuối cùng là nguyên tố Pb Trong đó có hai đồng vị dạng khí là radon có chu kỳ bán phân rã là 3,82 ngày

và thoron có chu kỳ bán phân rã là 52 giây Đáng chú ý nhất là khí radon có chu

kỳ bán phân rã lâu, di chuyển rất xa trong không khí

2.1.2.3 Nguồn phóng xạ tự nhiên: nguồn phóng xạ tự nhiên gồm các nhân

phóng xạ trong vỏ trái đất và có có khoảng 20 nguồn (U235, U238,

U244,Th232,Ra226, K40, Rb87,…) Tuy nhiên có 6 nguồn cơ bản có nhân là U235,

U238, U244, Th232, Ra226, K40, trong sáu nguồn cơ bản này có 3 nguồn chủ đạo gồm U235, U238, Th232

2.1.2.4 Các bức xạ của nguyên tố phóng xạ: bức xạ (ion hoá) tác dụng sinh

học của bức xạ ion hoá tương tác với vật chất gây ra ion hoá, kích thích hoặc

phá huỷ nguyên tử và phân tử của vật chất, đối với sức khỏe con người, quan trọng nhất là các dạng có thể xuyên qua vật chất và làm cho nó bị điện tích hoá hay ion hoá Nếu bức xạ ion hoá thấm vào các mô sống, các ion được tạo ra đôi khi ảnh hưởng đến quá trình sinh học bình thường Tiếp xúc với bất kỳ loại bức

xạ ion hoá (bức xạ alpha, beta ) đều có thể ảnh hưởng tới sức khoẻ

2.1.2.5 Tính có hại của nguyên tố phóng xạ: các nguồn phóng xạ và đồng vị

phóng xạ phát ra nhiều tia bức xạ, khi mật độ bức xạ càng lớn càng gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người Theo độ lớn của liều chiếu xạ, các hiệu ứng bức

xạ chia ra thành các hiệu ứng ngẫu nhiên và các hiệu ứng tất nhiên

2.1.2.6 Hoạt độ phóng xạ: hoạt độ phóng xạ là số phân rã của nguồn phóng

xạ trong một đơn vị thời gian Đơn vị đo là Becquerel (Bq)

2.1.2.7 Quá trình chiếu xạ lên cơ thể con người: các nguồn phóng xạ khi tác

động vào sinh vật nói chung đều gây ra một liều chiếu nhất định Mức liều này phụ thuộc vào yếu tố như vị trí, môi trường sống và tùy thuộc vào loại bức xạ phát ra từ nguồn bức xạ nào đó

Cơ thể con người là đối tượng quan trọng nhất khi nghiên cứu các hiệu ứng sinh hoạc bức xạ Trong cơ thể con người gồm nhiều cơ quan khác nhau, các tế bào tạo nên các mô và các cơ quan một cách có hệ thống Nếu tế bào mất khả năng nhân đôi hoặc chức năng tế bào bị hạn chế thì các mô và các cơ quan cũng

bị thay đổi, gây nên các loại bệnh khác nhau như đục tinh thể, bạch cầu, nhiều năm sau có thể xuất hiện bệnh ung thư

2.1.3 Môi trường phóng xạ và ô nhiễm phóng xạ

2.1.3.1 Sự phát tán phóng xạ vào môi trường

- Trong môi trường đất; - Trong môi trường nước;

- Trong môi trường không khí; - Trong thực vật; - Trong động vật

2.1.3.2 Nguồn gây tác động của phóng xạ vào môi trường

- Nguồn tác động đến môi trường (thành phần vật chất, các yếu tố tự nhiên….)

- Đối tượng bị tác động là môi trường đất, nước, không khí, sinh vật, lương thực,… hay nói cách khác chính là môi trường sống của con người

- Quy mô vùng bị tác động: toàn bộ khu vực phân bố khoáng sản phóng xạ cũng có thể còn xa hơn do tác động của tự nhiên và nhân sinh

- Xu hướng biến đổi các điều kiện tự nhiên, môi trường và kinh tế-xã hội

2.1.4 Khoáng sản độc hại khác

Hiện nay có nhiều ý kiến về khoáng sản độc hại khác nhau Tuy nhiên, các khoáng sản độc hại được nhiều nhà quản lý và các khoa học công nhận, hoặc thừa nhận ngoài phóng xạ còn có thuỷ ngân, asen và asbet (Điều 6, Nghị định

số 15/2012/NĐ-CP) Qua quá trình nghiên cứu, thu thập và tổng hợp tài liệu trong khu vực nghiên cứu hiện tại chỉ xác định sự có mặt của các mỏ, điểm mỏ khoáng sản chứa asen, còn thủy ngân và asbet hiện chưa ghi nhận được mỏ nào

Do vậy, NCS chỉ trình bày về độc tính của asen và phương thức phát tán của chúng trong môi trường

Hiện nay có hơn 1.500 hợp chất có asen và hơn 400 hợp chất khá bền vững trong tự nhiên; asen có hoá trị +5,+3,+2 và -3 Trong nước dưới đất, asen di chuyển dưới dạng hoá trị +3, +5 điển hình là HAsO4-2 và HAsO4-3

Theo các nghiên cứu, asenopyrit thường được tìm thấy hầu hết trong các mỏ sulfid có nguồn gốc magma, nhiệt dịch hay kiểu mỏ porphyr Do asen thường gặp trong tổ hợp với vàng nên asenopyrit thường được khai thác, chế biến để tách chiết vàng và bị loại bỏ dưới dạng chất thải rắn Asenopyrit bền vững dưới điều kiện khử, nhưng bị oxy hoá trong quá trình phong hoá để giải phóng

H2SO4, H3AsO3 và H3AsO4 Sự giải phóng asen vào môi trường trong quá trình oxy hoá asenopyrit có mối nguy hiểm tiềm ẩn với môi trường và sức khoẻ con người

Tóm tại: khoáng sản độc hại có mặt trong khu vực nghiên cứu gồm có phóng

xạ và asen Tuy nhiên, do còn nhiều ý kiến của các nhà khoa học cũng như tài liệu nghiên cứu về asen chưa nhiều, do vậy Luận án của NCS chỉ tập trung nghiên cứu về khoáng sản phóng xạ và ảnh hưởng của chúng đến môi trường trong khu vực nghiên cứu

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Khái quát phương pháp điều tra, đánh giá môi trường

Kết quả nghiên cứu, tổng hợp tài liệu và kinh nghiệp thực tiễn cho thấy đánh giá môi trường liên quan đến phóng xạ, thường sử dụng tổ hợp các phương pháp sau: thu thập, tổng hợp và xử lý tài liệu, kết hợp khảo sát thực địa; điều tra

xã hội học; lấy, gia công và phân tích các loại mẫu; mô hình hóa (địa môi trường và toán thống kê xử lý số liệu); phương pháp ma trận; phương pháp chuyên gia kết hợp với kinh nghiệm thực tế; các phương pháp khác

2.2.2 Quy trình kiểm soát hoạt độ phóng xạ

Trên cơ sở nghiên cứu tài liệu trước đây và thực tế triển khai các dự án về môi trường nói chung và môi trường phóng xạ nói riêng thời gian qua thấy rằng với điều kiện Việt Nam hiện nay, việc áp dụng các phương pháp đánh giá môi trường phóng xạ đã được một số nhà nghiên cứu đề xuất trong các công trình là phù hợp với dụng cụ, thiết bị được trang bị ở các cơ quan hoạt động trong lĩnh vực điều tra, đánh giá môi trường phóng xạ Các dụng cụ, thiết bị hiện có thuộc loại khá hiện đại trên thế giới Hệ phương pháp và các thiết bị, dụng cụ này sử dụng có nhiều lợi thế như quy trình, quy phạm đã công bố rộng rãi ở các nước, các thiết bị vận hành đơn giản với chi phí thấp và khả năng sử dụng tối đa Trên

cơ sở các phương pháp đánh giá môi trường phóng xạ trên thế giới và Việt Nam

và khả năng áp dụng chúng, kết hợp với kinh nghiệm thực tiễn cho thấy để đánh giá ảnh hưởng môi trường phóng xạ cần phải dựa trên giá trị tổng liều Với hàm lượng các chất phóng xạ trong môi trường là rất nhỏ, do vậy cần có hệ thống thiết bị có độ nhạy và độ tin cậy cao Từ kết quả tổng hợp tài liệu có trước và kinh nghiệm thực tế cho phép NCS xác lập quy trình kiểm soát môi trường phóng xạ (hệ phương pháp điều tra đánh giá môi trường phóng xạ) (hình 2.12)

Hình 2.12 Quy trình kiểm soát môi trường phóng xạ tự nhiên

CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ KHOÁNG SẢN ĐỘC HẠI TRONG

KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 Đặc điểm phân bố khoáng sản phóng xạ trong khu vực nghiên cứu

3.2.1 Khoáng sản phóng xạ thực thụ

Trong khu vực nghiên cứu đã phát hiện và ghi nhận sự có mặt của 6 mỏ, điểm khoáng sản phóng xạ thực thụ phân bố ở 2 tỉnh là Thừa Thiên Huế và Quảng Nam

QUY TRÌNH KIỂM SOÁT MÔI TRƯỜNG PHÓNG XẠ

địa vật lý môi trường)

Lấy, gia công và phân tích mẫu (đất, nước, thực vật)

Tổng hợp, xử

lý tài liệu (mô hình hoá, mô hình toán, ứng dụng mô hình lan truyền)

Đối sánh, kết hợp với kinh nghiệm thực tế

Điều tra

xã hội học (tham vấn cộng đồng)