Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu thực vật tại trạm QT01.... Biểu đồ hoạt độ các nhân phóng xạ trong mẫu đất tại trạm QT01 .... Biểu đồ hoạt độ các nhân phóng xạ trong mẫu thực vật tại
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-
NGUYỄN HẢI MINH
ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM PHÓNG XẠ TẠI MỘT SỐ MỎ KHAI THÁC KHOÁNG SẢN Ở KHU VỰC TÂY BẮC VIỆT NAM
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2015
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-
NGUYỄN HẢI MINH
ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM PHÓNG XẠ TẠI MỘT SỐ MỎ KHAI THÁC KHOÁNG SẢN Ở KHU VỰC TÂY BẮC VIỆT NAM
Chuyên ngành: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Mã số: 60440301
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS Lê Đức
Hà Nội - 2015
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến
PGS.TS LÊ ĐỨC đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy và giúp đỡ em trong suốt quá
trình thực hiện cũng như hoàn thành luận văn này Nhờ có sự hướng dẫn, chỉ dạy của thầy mà em có đủ tự tin để theo đuổi đề tài nghiên cứu khá gian khó này, em thực sự cảm ơn thầy rất nhiều
Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Liên đoàn Địa chất
Xạ - Hiếm, Trung tâm Quan trắc và Điều tra Môi trường phóng xạ và Phòng phân tích mẫu, cùng các cán bộ, đồng nghiệp đã giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho em trong quá trình hoàn thành luận văn này
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô trong Khoa Môi Trường trường Đại học Khoa học Tự hhiên đã tận tình truyền đạt kiến thức trong suốt khóa học vừa qua Với vốn kiến thức mà em được tiếp thu trong quá trình học tập sẽ là hành trang quý báu để em có thể hoàn thành tốt công việc của mình
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân và bạn bè, những người đã luôn động viên, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện về vật chất và tinh thần cho em trong suốt thời gian học tập và làm luận văn
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 11 tháng 11 năm 2015 Học viên
NGUYỄN HẢI MINH
Trang 4MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3
1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn vùng Tây Bắc 3
1.2 Hiện tượng phóng xạ 4
1.3 Khả năng phát tán của chất phóng xạ ra môi trường 9
1.3.1 Sự phát tán các chất phóng xạ trong môi trường đất 9
1.3.2 Sự phát tán các chất phóng xạ trong môi trường nước 10
1.3.3 Sự phát tán các chất phóng xạ trong môi trường không khí 11
1.3.4 Sự phát tán các chất phóng xạ ở thực vật và động vật 13
1.4 Các yếu tố tác động đến sự phát tán của các chất phóng xạ 14
1.4.1 Ảnh hưởng của địa hình - địa mạo 14
1.4.2 Ảnh hưởng của mạng lưới thủy văn 14
1.4.3 Ảnh hưởng của khí hậu 14
1.4.4 Ảnh hưởng của thảm thực vật 15
1.4.5 Ảnh hưởng của các hoạt động kinh tế 15
1.4.6 Ảnh hưởng của đặc điểm địa chất - khoáng sản 16
1.5 Ảnh hưởng của chất phóng xạ đến con người 17
1.6 Tổng quan về phương pháp phân tích 19
1.6.1 Tổng quan về phương pháp phân tích trên hệ phổ kế gamma ORTEC GEM 30 19
1.6.2 Tổng quan về phương pháp phân tích trên máy đo tổng hoạt độ alpha – beta UMF – 2000 20
1.7 Hệ thống các văn bản cơ sở pháp lý, kỹ thuật sử dụng trong quan trắc môi trường phóng xạ ở Việt Nam 22
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
2.1 Đối tượng nghiên cứu 25
Trang 52.2 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội, địa chất - khoáng sản, vị trí lấy mẫu
tại các mỏ 25
2.2.1 Mỏ đất hiếm Nậm Xe – Phong Thổ - Lai Châu (QT01) 25
2.2.2 Mỏ đất hiếm Đông Pao – Tam Đường - Lai Châu (QT02) 27
2.2.3 Mỏ đất hiếm Mường Hum – Bát Xát – Lào Cai (QT03) 28
2.2.4 Điểm Urani Triang Tà Xùa – Bắc Yên – Sơn La (QT04) 29
2.2.5 Mỏ đất hiếm Yên Phú – Văn Yên – Yên Bái (QT07) 30
2.3 Nội dung nghiên cứu 31
2.4 Phương pháp nghiên cứu 32
2.5 Giới thiệu thiết bị phân tích 33
2.6 Công tác lấy mẫu, gia công mẫu 33
2.6.1 Công tác lấy mẫu và gia công, xử lý mẫu đất 33
2.6.2 Công tác lấy mẫu và gia công, xử lý mẫu nước 34
2.6.3 Công tác lấy mẫu và gia công, xử lý mẫu thực vật 36
2.6.4 Công tác lấy mẫu và gia công, xử lý mẫu sol khí 38
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39
3.1 Kết quả quan trắc môi trường phóng xạ trên 05 trạm quan trắc 39
3.1.1 Kết quả quan trắc môi trường phóng xạ trên trạm quan trắc QT01 (Nậm Xe – Phong Thổ - Lai Châu) 39
3.1.2 Kết quả quan trắc môi trường phóng xạ trên trạm quan trắc QT02 (Đông Pao – Tam Đường - Lai Châu) 43
3.1.3 Kết quả quan trắc môi trường phóng xạ trên trạm quan trắc QT03 (Mường Hum – Bát Xát – Lào Cai) 47
3.1.4 Kết quả quan trắc môi trường phóng xạ trên trạm quan trắc QT04 ( Tà Xùa – Bắc Yên – Sơn La) 51
3.1.5 Kết quả quan trắc môi trường phóng xạ trên trạm quan trắc QT07 (Yên Phú, Văn Yên, Yên Bái) 55
3.2 Đánh giá chất lượng phân tích mẫu 59
Trang 63.3 Đặc điểm biến động của môi trường phóng xạ trên các mỏ khoáng sản .60
3.3.1 Khả năng ảnh hưởng của khoáng sản phóng xạ độc hại đến môi trường đất, nước, thực vật, không khí 60
3.3.2 Những đặc điểm biến động của trường phóng xạ trên các mỏ khoáng sản 62
3.3.3 Các nguyên nhân gây ra biến động của trường phóng xạ trên các mỏ khoáng sản .68
3.3.4 Đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm nhẹ mức độ ảnh hưởng của các khoáng sản chứa phóng xạ độc hại đến môi trường 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO 74
PHỤ LỤC 77
A Hình ảnh các máy phân tích, máy đo mẫu 77
B Hình ảnh các trạm quan trắc tại các mỏ khoáng sản 80
C Hoạt độ phóng xạ tự nhiên trung bình trong mẫu đất ở một số quốc gia, khu vực 83
D Kết quả sai số mẫu lặp phòng thí nghiệm 84
Trang 7DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
IAEA
KPH
Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế Không phát hiện
Trang 8DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Các đồng vị phóng xạ tự nhiên 8
Bảng 1.2 Hàm lượng hoạt độ của một số nhân phóng xạ trong không khí 22
Bảng 1.3 Mức hoạt độ phóng xạ an toàn của vật liệu xây dựng 23
(theo TCXDVN 397 : 2007) 23
Bảng 1.4 Hàm lượng hoạt độ cho phép của một số nhân phóng xạ trong thực vật, lương thực, thực phẩm 24
Bảng 2.1 Vị trí 05 mỏ nghiên cứu môi trường phóng xạ 25
Bảng 2.2 Các đối tượng, chỉ tiêu nghiên cứu môi trường phóng xạ 32
Bảng 2.3 Số lượng mẫu lấy nghiên cứu 32
Bảng 2.4 Danh mục các thiết bị phân tích thực hiện trong luận văn 33
Bảng 3.1 Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu không khí tại trạm QT01 39
Bảng 3.2 Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu đất tại trạm QT01 40
Bảng 3.3 Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu nước tại trạm QT01 41
Bảng 3.4 Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu thực vật tại trạm QT01 42
Bảng 3.5 Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu không khí tại trạm QT02 43
Bảng 3.6 Bảng tổng hợp kết quả quan trắc thành phần đất tại trạm QT02 44
Bảng 3.7 Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu mẫu nước tại trạm QT02 45
Bảng 3.8 Bảng kết quả quan trắc thành phần mẫu thực vật tại trạm QT02 46
Bảng 3.9 Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu không khí tại trạm QT03 47
Bảng 3.10 Bảng kết quả quan trắc thành phần mẫu đất tại trạm QT03 48
Bảng 3.11 Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu nước tại trạm QT03 49
Bảng 3.12 Bảng kết quả quan trắc thành phần mẫu thực vật tại trạm QT03 50
Bảng 3.13 Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu không khí tại trạm QT04 51
Bảng 3.14 Bảng kết quả quan trắc thành phần mẫu đất tại trạm QT04 52
Trang 9Bảng 3.15 Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu nước tại trạm QT04 53
Bảng 3.16 Bảng kết quả quan trắc thành phần mẫu thực vật tại trạm QT04 54
Bảng 3.17 Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu không khí tại trạm QT07 55
Bảng 3.18 Bảng kết quả quan trắc thành phần mẫu đất tại trạm QT07 56
Bảng 3.19 Bảng tổng hợp kết quả phân tích mẫu nước tại trạm QT07 57
Bảng 3.20 Bảng kết quả quan trắc thành phần mẫu thực vật tại trạm QT07 58
Bảng 3.21 Hoạt độ trung bình mẫu đất tại 05 mỏ khoáng sản 64
Bảng 3.22 Hoạt độ trung bình mẫu nước tại 05 mỏ khoáng sản 65
Bảng 3.23 Hoạt độ trung bình mẫu thực vật tại 05 mỏ khoáng sản 66
Bảng 3.24 Hoạt độ trung bình mẫu sol khí tại 05 mỏ khoáng sản 67
Trang 10DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Sơ đồ dãy phân rã phóng xạ tự nhiên 7
Hình 1.2 Sự phát tán của các chất phóng xạ trong môi trường đất 10
Hình 1.3 Sự phát tán của các chất phóng xạ trong môi trường nước 11
Hình 1.4 Sự phụ thuộc của điều kiện môi trường vào sự phát tán không khí 12
Hình 1.5 Sự thoát khí radon vào môi trường 13
Hình 1.6 Sự phát tán của chất phóng xạ vào động thực vật 13
Hình 1.7 Ảnh hưởng của chất phóng xạ tới cơ thể con người 18
Hình 3.1 Biểu đồ hoạt độ các nhân phóng xạ trong mẫu đất tại trạm QT01 40
Hình 3.2 Biểu đồ Tổng hoạt độ Alpha Beta trong mẫu nước tại trạm QT01 41
Hình 3.3 Biểu đồ hoạt độ các nhân phóng xạ trong mẫu thực vật tại trạm QT01 42
Hình 3.4 Biểu đồ hoạt độ các nhân phóng xạ trong mẫu đất tại trạm QT02 44
Hình 3.5 Biểu đồ Tổng hoạt độ Alpha Beta trong mẫu nước tại trạm QT02 45
Hình 3.6 Biểu đồ hoạt độ các nhân phóng xạ trong mẫu thực vật tại trạm QT02 46
Hình 3.7 Biểu đồ hoạt độ các nhân phóng xạ trong mẫu đất tại trạm QT03 48
Hình 3.8 Biểu đồ Tổng hoạt độ Alpha Beta trong mẫu nước tại trạm QT03 49
Hình 3.9 Biểu đồ hoạt độ các nhân phóng xạ trong mẫu thực vật tại trạm QT03 50
Hình 3.10 Biểu đồ hoạt độ các nhân phóng xạ trong mẫu đất tại trạm QT04 52
Hình 3.11 Biểu đồ Tổng hoạt độ Alpha Beta trong mẫu nước tại trạm QT04 53
Hình 3.12 Biểu đồ hoạt độ các nhân phóng xạ trong mẫu thực vật tại trạm QT04 54 Hình 3.13 Biểu đồ hoạt độ các nhân phóng xạ trong mẫu đất tại trạm QT07 56
Hình 3.14 Biểu đồ Tổng hoạt độ Alpha Beta trong mẫu nước tại trạm QT07 57
Hình 3.15 Biểu đồ hoạt độ các nhân phóng xạ trong mẫu thực vật tại trạm QT07 58 Hình 3.16 Biểu đồ hoạt độ trung bình các nhân phóng xạ trong mẫu đất tại 05 mỏ khoáng sản 64
Hình 3.17 Biểu đồ hoạt độ trung bình mẫu nước tại 05 mỏ khoáng sản 65
Hình 3.18 Biểu đồ hoạt độ trung bình các nhân phóng xạ trong mẫu thực vật tại 05 mỏ khoáng sản 66
Hình 3.19 Biểu đồ hoạt độ trung bình các nhân phóng xạ trong mẫu sol khí tại 05 mỏ khoáng sản 67
Trang 11TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1 Vũ Văn Bích, Trịnh Đình Huấn, Nguyễn Thái Sơn (2007), “Mức độ ảnh
hưởng môi trường từ các mỏ có chứa các chất phóng xạ” Hội nghị khoa học và
Công nghệ hạt nhân toàn quốc lần thứ VII, Tiểu Ban Y học hạt nhân, xạ trị An toàn bức xạ và Môi trường, tr.146, Đà Nẵng
2 Trịnh Đình Huấn, Nguyễn Phương, Trần Bình Trọng (2007), "Đánh giá ảnh hưởng môi trường phóng xạ trên mỏ đất hiếm - phóng xạ Yên Phú - Yên Bái",
Tuyển tập báo cáo hội nghị khoa học - Lần thứ 17, quyển 2, tr.265-273, Hà Nội
3 Trịnh Đình Huấn (2007), Nghiên cứu đánh giá đặc điểm phân bố khoáng sản
độc hại vùng Tây Bắc Việt Nam phục vụ chương trình phát triển kinh tế xã hội bền vững, Luận văn Thạc sĩ, Lưu trữ Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội
4 Ngô Quang Huy (2004), An toàn bức xạ ion hóa, Nhà xuất bản Khoa học và
Kỹ thuật,
5 Nguyễn Văn Nam (2010) Nghiên cứu đặc điểm trường bức xạ tự nhiên phục
vụ đánh giá ô nhiễm phóng xạ trên một số mỏ chứa chất phóng xạ và khu vực dân
cư miền núi Bắc Bộ Luận án Tiến sĩ Địa chất, lưu trữ trường Đại học Mỏ - Địa
chất, Hà Nội
6 Nguyễn Văn Nam, Nguyễn Văn Phóng, Nguyễn Hải Minh, Nguyễn Thị Hằng, Đoàn Văn Tam (2014), “Nghiên cứu khả năng, mức độ phân tích các nhân phóng xạ môi trường trên hệ phổ kế GAMMA phân giải cao (ORTEC GEM 30)”,
Tạp chí Địa chất (341-345)
7 Nguyễn Văn Nam, Nguyễn Hải Minh, Nguyễn Thị Hằng (2013), “Nghiên cứu khả năng khai thác thiết bị phổ kế Gamma ORTEC Gem 30 phục vụ điều tra
thăm dò khoáng sản và đánh giá môi trường phóng xạ trong lĩnh vực địa chất”, Tạp
chí Địa chất (335)
8 Nguyễn Văn Phổ (2001), Địa hóa học, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà
Nội
Trang 129 Lê Khánh Phồn (2004), Thăm dò phóng xạ, Nhà xuất bản giao thông vận tải,
Hà Nội
10 Nguyễn Phương, Trần Bình Trọng (2002), "Lựa chọn phương pháp đánh giá
hiện trạng môi trường trong các mỏ xạ - hiếm vùng Tây Bắc Việt Nam", Tuyển tập
báo cáo hội nghị khoa học trường Đại học Mỏ - Địa chất lần thứ 15, tr.345 - 350,
Hà Nội
11 QCVN 08 : 2008/BTNMT “Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt”
12 TCVN 6663-6:2008, TCVN 6663-11:2011: Hướng dẫn lấy mẫu nước
13 TCVN 6053-2011 (ISO 9696-1-2007) - Chất lượng nước - Đo tổng hoạt độ phóng xạ alpha
14 TCVN 6219-2011 (ISO 9697-1-2008) - Chất lượng nước - Đo tổng hoạt độ phóng xạ beta
15 TCVN 7538-1:2006 và TCVN 7538-2:2005: Hướng dẫn lấy mẫu đất
16 TCXDVN 397:2007: Hoạt độ phóng xạ tự nhiên của vật liệu xây dựng – Mức an toàn trong sử dụng và phương pháp thử
17 Thông tư số 21/2012/TT-BTNMT về “Quy định việc đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng trong quan trắc môi trường” của Bộ Tài nguyên và Môi trường
18 Thông tư số 16/2013/TT-BKHCN về việc ban hành "Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về Mạng lưới quan trắc và cảnh báo phóng xạ môi trường quốc gia"
19 Trần Xuân Thuyết (2006), "Tìm hiểu về công dụng của chè", Tạp chí Cây
thuốc quý (60), tr.18, Hà Nội
20 Trần Bình Trọng, Nguyễn Văn Nam, Trịnh Đình Huấn (2006), Báo cáo điều
tra hiện trạng môi trường phóng xạ trên các mỏ Đông Pao, Thèn Sin-Tam Đường tỉnh Lai Châu, Mường Hum tỉnh Lào Cai, Yên Phú tỉnh Yên Bái, Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ, An Điềm, Ngọc Kinh-Sườn Giữa tỉnh Quảng Nam, Lưu trữ địa chất
Trang 13Tiếng Anh
21 IAEA (Setember 2001), Impact of new environmental and safety regulations
on uranium exploration, mining, milling and management of its waste, Vienna
22 IAEA (2014), International basic safety standards for protection against ionizing radiation and for the safety of radiation sources, Vienna
23 IAEA (1989), Measurement of Radionuclides in Food and the Environment, Vienna
24 IAEA-TECDOC-566 (1990), The use of gamma ray data to define the natural radiation environment, Vienna
25 IAEA (1988), Principles for the Exemption of Radiation Sources and Practices from Regulatory Control, Safety Series No 89, Vienna
26 ISO 10703 (E) (2007), Water quality - Determination of the activity concentration of radionuclides by high resolution gamma spectrometry, USA
27 Onmetal Geology, (1990).Indoor Radon Correlated With Sol and Subsol Radon potential- a case study., New York