Xử lý đất do ô nhiễm phóng xạ

Tiểu luận xử lý đất do ô nhiễm phóng xạNguyên nhân của ô nhiễm phóng xạ trong đất là do các chất phóng xạ cósẵn trong thành phần địa chất, đất và do chất thải phóng xạ từ các nhà máy điệ

Trang 1

Tiểu luận xử lý đất do ô nhiễm phóng xạ

Mssv:

Ỏ7710731 Lớp: ĐHMT3A

TP.HCM Tháng 5 Năm 2010

Bộ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỘC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH

Trang 2

Bộ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH

VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÍ MÔI TRƯỜNG

Bộ MÔN XỬ LÝ Ô NHIỄM ĐẨTTIỂU LUẬN

ỹ

ị

Mã hoc phần:21230320ĩ GVHD:GS.TSKH Lê Huy Bá Tên sinh viên: Nguyễn Phước Thạch Thảo

Mssv:

Ỏ7710731 Lớp: ĐHMT3A

Trang 3

TP.HCM Tháng 5 Năm 2010

MỤC LỤC

Trang

I/ CHẤT PHÓNG XẠ VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 4

1 Chất phóng xạ 4

2 Bụi phóng xạ 5

3 Ô nhiễm đất do chất phóng xạ 5

II/ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT PHÓNG XẠ 9

1 Ảnh hưởng chất phóng xạ lên con ngưòi 9

2 Ảnh hưởng chất phóng xạ lên môi trường đất 9

III/ CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG TRÁNH VÀ xử LÝ 10

1 Các phương pháp đánh giá môi trường phóng xạ 10

2 Các biện pháp phòng tránh 10

3 Các biện pháp xử lý 12

Xử lý chất phóng xạ trước khi xâm nhập vào đất 12

Xử lý chất phóng xạ sau khi xâm nhập vào đất 14

TÀI LIỆU THAM KHẢO 23

3

Trang 4

Tiếu luận xử lý đất do ô nhiễm phóng xạ

I/ Chất phóng xạ và ô nhiễm môi trường

Loài người không bao giờ quên khi haiquả bom nguyên tử lần đầu tiên sử dụng ởhai thành phố Nagasaki và Hiroshima(Nhật Bản) vào tháng 8 năm 1945 Hậu quảcủa việc nô bom nguyên tử này đã sản sinh

ra những tia phóng xạ gây nguy hiểm chocon người, môi trường và nhũng sinh vậtkhác trong một thời gian rất dài

Hình ỉ Vụ nô bom nguyên tử ở Nagasakỉ

1 Chất phóng xạ

Những nguyên tử của cùng một nguyên tố, có cùng số nguyên tử nhưng

là những chất phóng xạ

Môi trường phóng xạ là một phần môi trường sống của con người, bao gồmcác bức xạ a (alpha), p (beta) và y (gamma) thoát ra từ các chất phóng xạ trongđất, nước, không khí và các tia vũ trụ

Theo các tính toán của Uỷ ban Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) và

Ưỷ ban Khoa học của Liên hiệp quốc về Đánh giá Ánh hưởng của Phóng xạNguyên tử (UNSCEAR) thì suất liều tương đương trung bình toàn cầu là 2,436

nguồn chiếu trong chủ yếu là khí rađon (Rn) và các bức xạ của các chất phóng

xạ chiếm một tỷ lệ nhất định

Trang 5

Luợng bụi phóng xạ mà mặt đất thu nhận, phụ thuộc vào bản chất của đất,địa hình và loại thảm thực vật Odum (1971) cho biết, giữa đồng cỏ phân bốtrên đất than bùn có tính chất acid, ở vùng đồi và đồng cỏ phân bố ở thung lũng

cùng một nguồn bụi phóng xạ đã rất khác nhau Ở đồng cỏ thuộc thung lũng,các chỉ số tuơng ứng là 1; 6,6 và 115 Nhu vậy, những động vật ăn cỏ tích lũybụi phóng xạ cao hơn nhiều so với trong đất và trong cỏ

3 Ô nhiễm đất do các chất phóng xạ

5

Trang 6

Nguyên nhân của ô nhiễm phóng xạ trong đất là do các chất phóng xạ cósẵn trong thành phần địa chất, đất và do chất thải phóng xạ từ các nhà máy điệnhay trung tâm nghiên cứu khoa học

- Phỏng xạ tự nhiên: từ u238, Ra226, Te, Tb159, Cs137 và Sr90 có sẵntrong lòng đất Trong điều kiện môi truờng thuận lợi, các nguyên tố này phân

rã và gây phóng xạ nồng độ cao, gây hại môi truờng đất Điều này xảy ra ởnhững vùng mỏ phóng xạ, tập trung luợng phóng xạ cao

Hình 3.1 Anh hưởng của phóng xạ Radon, Radium, Uranium có trong đến nhà

Luợng phóng xạ tự nhiên trong đất: luợng phóng xạ đuợc phát hiện trongmột luợng đất (một mét vuông, sâu một feet) Bảng ở phía duới là kết quả của

và danh sách về mức độ phóng xạ của từng chất

Ghi chú: Mức độ phóng xạ rất đa dạng phụ thuộc vào loại đất, sự hình thành

dụng để tính toán trong bảng duới) Bảng duới tính toán dựa trên các con sốtuợng trung

Trang 7

Chất phóng

xạ

Độ phóng xạ dùng cho tính toán

Khối lượng của chất phóng xạ đo trong lượng đất Độ phóng xạ được Uranium 0.7 pCi/g (25

Trang 8

Bảng 3.1 Lượng chất phóng xạ tự nhiên trong một mét vuông, sâu một feet.

- Phóng xạ nhân tạo: Do các thảm họa nhà máy điện hạt nhân, như

Trecnobyn (Ưcraina) là một ví dụ: MTST bị nhiễm nặng Ngoài việc gây hạicấp tính, chúng còn gây hại tiềm tàng trong lòng đất, chúng còn gây hại tiềmtàng trong đất Chúng thấm xuống nước ngầm và lại làm sinh vật cả môi trườngnhiễm phóng xạ khi tiếp xúc với đất hay dùng nước sinh hoạt Ngoài ra nguồn

ô nhiễm còn do các trung tâm nguyên cửu nguyên tử, các bệnh viện dùng chất

phóng xạ và nhũng vụ thử vụ thử vũ khí hạt nhân Các chất phóng xạ thâmnhập vào đất và theo chu trình dinh dưỡng tới cây trồng, động vật và con người.Người ta thấy rằng, sau mỗi vụ nổ thử vũ khí hạt nhân, những vùng cách xa

trung tâm thử thì chất phóng xạ trong đất cũng tăng lên gấp 10 lần Tỉ lệ giữaluợng đồng vị phóng xạ có trong cơ thể động vật với luợng đồng vị phóng xạ

có trong môi trường được gọi là “hệ số cô đặc” Sau các vụ nổ nguyên tử, trong

theo chu trình dinh dưỡng sẽ thâm nhập vào người làm thay đổi cấu trúc tế bào,gây ra những bệnh về di truyền, bệnh về máu, bệnh ung thư

Hình 3.2 Các nguy cơ ô nhiễm phóng xạ trong quả trình xử ỉỷ nhiên liệu hạt nhân.

Kết quả điều tra của Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự (1991) ở khu vục nhàmáy nhiệt điện Phả Lại cho thấy, đất có hoạt độ phóng xạ bêta, nhưng rất thấp

so với ngưỡng quy định Người ta đã chứng minh rằng ở thời kỳ 20, 25, thậmchí 50 năm sau vụ thử hạt nhân đất đã bị nhiễm xạ, vẫn không thể an toàn chosinh vật và người Thậm chí, có những vùng đất nhiễm xạ đã trở thành đất chết

Trang 9

II/ Ảnh hưỏng của các chất phóng xạ

1 Ảnh hưởng chất phóng xạ lên con ngưòi

Hậu quả của sự ô nhiễm phóng xạ đối với loài người là sự tăng xác suất mắcbệnh ung thư và những bệnh liên quan đến bộ gen di truyền, thế hiện qua hiệntượng quái thai

Ngoài ra con người còn bị nhiễm xạ Sự nhiễm xạ chia làm hai loại là nhiễm

xạ trong và nhiễm xạ ngoài

Trong tường hợp nhiễm xạ ngoài, cơ thể con người bị bắn phá bởi các bức

xạ tự’ nhiên của các tia vũ trụ hay các tia phóng xạ tù’ các hạt nhân phóng xạ tồntại trogn môi trường tự nhiên, còn trong trường họp nhiễm xạ trong, cơ thế conngười bị bắn phá bởi các tia phóng xạ do các hạt nhân nguyên tử phóng xạ đãxâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp hay đường tiêu hóa phát ra

Trong hai dạng nhiễm xạ trên thì dạng nhiễm xạ trong nguy hiếm hơn vìnhững điều kiện bình thường (không có chiến tranh hạt nhân và không có sự cốhạt nhân nghiêm trọng) mật độ các tia phóng xạ rất thấp và năng lượng củachúng rất bé nên tác động của chúng lên cơ thể là không đáng kế Đối vớitrường hợp nhiễm xạ trong, các hạt nhân nguyên tử phóng xạ nằm trong cơ thể

sẽ bức xạ trục tiếp lên tế bào Các tia phóng xạ năng lượng cao có thế tiêu diệtcác tế bào lành, làm thay đổi mã di truyền trong nhân tế bào và gây nên bệnhung thư, một trong những căn bệnh nguy hiểm nhất hiện nay trên thế giới

2 Ảnh hưởng của chất phóng xạ lên môi trường đất

Tác động đến sự trao đổi chất của các vi sinh vật và động vật chân đốt trongđất của khu vục đất bị ô nhiễm Đồng thời hủy hoại tầng sơ cấp của chuỗi thức

ăn từ đó dẫn đến những hậu quả tiêu cực cho những loài động vật săn mồi

9

Trang 10

Những loài động vật nhỏ trong đất có thể tiêu thụ những hóa chất độc hạitrong đất sau đó chuyến vào chuồi thức ăn đến các động vật lớn hơn dẫn đếnviệc tăng tỷ lệ tử vong và thậm chí còn dẫn đên tiệt chủng loài

Ngoài ra còn tác động đến sự trao đổi chất của cây và làm giảm năng suấtcủa các vụ mùa

Cây cối hay các loài thực vật khác sẽ hút chất bị ô nhiễm từ vùng đất bị ônhiễm sau đó chuyến vào chuỗi thức ăn gây hại cho cơ thế nguời

Ở những vùng đất bị ô nhiễm này nếu không xử lý kịp thời có thể trở thành đấtchết

III/ Các biện pháp phòng tránh và xử lý

1 Các phương pháp đánh giá môi trường phóng xạ

+ Thu thập, xử lý các loại tài liệu địa chất, địa vật lý, kết quả phân tíchmẫu đã có trong các báo cáo điều tra cơ bản địa chất, đánh giá và thăm dòkhoáng sản

+ Phương pháp lộ trình bố sung quan sát địa chất môi trường

+ Phương pháp đo gamma môi trường

+ Phương pháp đo phổ gamma môi trường

+ Phương pháp đo eman môi trường

+ Lấy và phân tích mẫu nước, lương thực và đất trồng

+ Thu thập các số liệu về kinh tế - xã hội

+ Quan trắc môi trường phóng xạ và đo bụi phóng xạ

2 Các biện pháp phòng tránh

• Thông báo kết quả điều tra cho chính quyền địa phương các cấp

Cần thông báo kết quả điều tra chi tiết về mức độ ô nhiễm môi trường phóng

xạ của vùng nghiên cúu để các địa phương có thế dựa vào các tài liệu này quản

Trang 11

lý các hoạt động kinh tế xã hội liên quan, bảo vệ môi truủng sống cho cộngđồng dân cu

• Tuyên truyền và phòng chổng an toàn bức xạ

Tuyên truyền cho cộng đồng dân cư biết tác hại của các chất phóng xạ Cáccán bộ chuyên trách tại các địa phương được tiếp cận với với các tài liệu liênquan tới độc hại phóng xạ của địa phương mình, các tiêu chuẩn về giới hạn chophép, từ đó thông báo, vận động dân cư có các biện pháp phòng ngừa nhưkhông tiếp xúc, ăn, ở, nghỉ ngơi, sử dụng nguồn nước, sử dụng các loại lươngthực tại vùng không an toàn

Cơ quan y tế địa phương tiến hành khám sức khoẻ cho cộng đồng dân cưtrong vùng định kỳ 2 năm/lần, để theo dõi và phát hiện sớm các bệnh thôngthường và bệnh có liên quan như hô hấp, tiêu hóa, sinh sản nhằm phản ảnh kịpthời mức độ ảnh hưởng của các chất phóng xạ đến sức khoẻ của dân cư trongvùng

• Khuyến cáo về quy hoạch các khu dân cư, khu kỉnh tế, xã hội

Trên vùng không an toàn phóng xạ không nên cấp đất đế các hộ gia đình làmnhà ở, không xây dựng các công trình công cộng: trạm y tế, trường học, chợ vàcác khu công nghiệp Các diện tích này nên khoanh vùng, ghi biển cảnh báonguy cơ tác hại của môi trường phóng xạ

Trên các diện tích nêu trên nên, hạn chế sử dụng nguồn nước sông suối,nước dưới đất đế ăn uống Khuyến cáo người dân tại các vùng không an toàndùng các bế chứa nước, mặt thoáng chứa nước Khi nước lấy từ suối về, hoặc

từ giếng lên không được dùng ngay, nên chứa trong các bể một thời gian(khoảng một vài ngày) đế các chất yếm khí và các khí phóng xạ phân tán hết,nước sẽ trở nên trong sạch hơn

11

Trang 12

Nhà ở cần đuợc thiết kế xây dựng cao và thoáng khí, ưu tiên xây dựng nhàsàn

• Khuyến cáo các vấn đề sản xuất nông nghiệp

Từ kết quả phân tích các mẫu thực vật (thóc, ngô, sắn, chè ) trong các vùngđiều tra, khuyến cáo nhân dân trong vùng không nên trồng các cây lương thựctrên các vùng không an toàn Chính quyền nên chuyến các diện tích này thànhcác khu rừng trồng cây công nghiệp

• Khuyến cáo về van đề tìm kiếm, thăm dò và khai thác khoảng sản

Trong các vùng điều tra có nhiều loại khoáng sản khác nhau, do vậy khi tìmkiếm, thăm dò và đặc biệt là khai thác thì cần phải có đánh giá tác động cụ thế

về môi trường phóng xạ trong khu mỏ và ảnh hưởng của nó khi khai thác, nhằmgiảm thiểu tối đa phát tán phóng xạ vào môi trường

• Biện pháp khác

Các cấp chính quyền tỉnh, huyện cần kiên quyết xử lý nghiêm những cá nhân

và tố chức vi phạm, phá hoại các yếu tố bảo vệ an toàn môi trường đối với vùngkhông an toàn, các thân quặng đất hiếm - phóng xạ

Tăng cường việc giao đất, giao rừng và vận động các hộ gia đình chăm sóc,trồng rùng đế bảo vệ khu tụ khoáng, ngăn ngừa sự phát tán các nguyên tốphóng xạ đến các vùng an toàn

3 Các biện pháp xử lý

Xử lý chất phóng xạ trước khi xâm nhập vào đất

♦> Phế thải dạng lỏng: Phế thải phóng xạ dạng lỏng được chia

thành 3 loại và phương pháp xử lý cho mồi loại khác nhau:

Trang 13

- Hoạt độ thấp: Truức hết đuợc tiến hành xử lý nuớc nhu tạo kết bông,

lắng đọng , hấp phụ, lọc và quá trình trao đối ion Sau đó, những loại khác nhaucủa vật liệu phóng xạ được tách riêng Những phế thải từ lò phản ứng chứanước sôi và áp suất cao được tháo ra bể chứa phế thải phóng xạ, tù’ bể này choqua bộ phận lọc Nước lọc sau đó cho qua bộ phận khử khoáng chất, rồi sau đómới tiến hành cho bay hơi ở bế bay hơi Những khí thoát ra từ bể bay hơi đượcdẫn tới hệ thống xử lý chất thải khí

- Hoạt độ trung bình: Dùng phương pháp làm đút đoạn thủy động học.

Trong phương pháp này những bức tường thép được khoan và lắp đặt qua lớp

đá sâu đến 300-400m Nhờ những mũi khoan cứng khi khoan sâu đã tạo ranhũng đường nút gẫy, kẽ hở trong đá, sau đó, phế thải phóng xạ trộn với trobay hoặc xi măng được phun vào các khe sâu ở đó chúng sẽ đông kết lại, phânhủy ở khoảng cách rất xa với môi trường sống của con người và cũng rất sâu sovới mực nước ngầm

- Hoạt độ cao: cần rất thận trọng trong quá trình xử lý Bước xử lý đầu

tiên là tách Ưran không có khả năng phân chia hạt nhân từ những phế thải Sau

đó, đế làm nguội khoảng 3-5 tháng, trong thời gian này những hợp phần có thời

xuống sâu Phần còn lại (chất rắn) chứa vào trong những thùng và chôn sâu

khả năng phân chia hạt nhân được dẫn vào bộ phân xử lí các chất hòa tan Tại

suníonat sắt Sau đó chứa chúng trong những bể ở sâu dưới lòng đất

♦♦♦ Xử lý phế thải dạng ran: Cũng giống như phế thải phóng xạ

dạng lỏng, các phế thải phóng xạ dạng rắn cũng được chia làm 3 loại:

13

Trang 14

- Loại có hoạt độ thấp: Truớc hết đuợc đốt hóa tro để giảm thể tích đến

mức tối thiểu Trước khi cho phế thải qua lò đốt hóa tro, những chất rắn độc hại

và có khả năng nổ như nhựa và những chất không cháy khác được loại ra Lòđốt được xây từ những gạch chịu lửa và nhiệt độ đốt lên tới 1000 - 1100°c.Các khí thải thải được cho qua tháp làm lạnh và làm sạch bằng phương phápkhô hoặc phương pháp ướt

• Trong phương pháp ướt thường sử dụng máy lọc hơi đốt,nhưng nó lại sản sinh ra những chất phóng xạ dạng long

• Trong phương pháp khô, hắc in sẽ tạo thành và đe dọa ngọn

liệu đóng bánh, sau đó được xếp vào các congteno (thùng chứa) thích hợp Cácchất phóng xạ thường được cố định trong các khuôn cối không tan nhờ nhựađường (bitum) và sau đó xếp vào các congteno có thành chống phóng xạ, sau

đó chôn vùi chúng xuống sâu dưới đất hoặc dưới nước

- Loại có hoạt độ trung bình

- Loại có hoạt độ cao: Được chôn sâu tới 400m và từng thời kì người

ta đều tiến hành quan trắc mức độ an toàn của các congteno

- Một số lưu ỷ cần thiết đổi với phế thải phóng xạ là:

- Quan trắc hoạt độ phóng xạ xung quanh các điếm chôn vùi

- Phòng ngừa xói mòn ở những nơi chôn vùi

Xử lý chất phóng xạ trong đất

• Khắc phục sự ô nhiễm đất bằng phương pháp điện động

Quá trình xử lý bằng phương pháp điện động đã nổi lên như một công nghệđầy tiềm năng cho việc khử nhiễm các loại đất bị ô nhiễm Quá trình này cũng

Trang 15

trình xây dụng Phuơng pháp này có thế chuyến đồng thời các hợp chất hũu cơ

và vô cơ, bao gồm cả chất phóng xạ Phuơng pháp này dựa trên sự phối hợpcăn bản giữa sự điện chuyển, điện thẩm thấu và sự sự di chuyển của các iontrong đất ướt

Hai kết cấu căn bản để chu chuyển chất ô nhiễm là:

- Sự chuyển động của các loại tích điện là do sự điện chuyển

- Sự vận chuyển của các chất ô nhiễm là do sự bình lưu của dòng điệnthẩm thấu

- Hiệu quả của phương pháp phụ thuộc vào loại đất và loại ô nhiễm

Phương pháp này liên quan đến việc ứng dụng luồng điện một chiều cường

độ thấp ( vài miliamp trên một centimeter vuông của bộ phận điện cực)haynồng độ điện áp thấp ( vài vôn trên centimeter) giữa các điện cực được cắm vàotrong đất Ket quả là các chất ô nhiễm sẽ di chuyển về phía anode hay cathode

do sự di chuyển của các ion hay sự điện chuyển và sự bình ĩuu của điện thẩmthấu Các chất ô nhiễm ở các cực sẽ được loại bỏ bằng các biện pháp khácchang hạn như thuật mạ điện, hấp thụ vào các cực điện, sự lắng tủa tại các cựcđiện, bơm gần các cực điện, tạo thành phức hợp với các ion trao đồi nhựa

Hình 3.2.1 Sơ đồ về xử lý bằng phương pháp điện động

15

Định dạng
Số trang	23
Dung lượng	1,04 MB