Đánh giá hiện trạng môi trường phóng xạ khu vực huyện tam đường, phong thổ, thành phố lai châu và định hướng các giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu

- Phân vùng ô nhiễm phóng xạ - Định hướng các giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại của phóng xạ đối với môi trường và sức khỏe con người Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu và đánh gi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Trần Đức Thịnh

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG PHÓNG XẠ KHU VỰC HUYỆN TAM ĐƯỜNG, PHONG THỔ, THÀNH PHỐ LAI CHÂU VÀ ĐỊNH HƯỚNG

CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG NGỪA, GIẢM THIỂU

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2019

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

_

Trần Đức Thịnh

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG PHÓNG XẠ KHU VỰC HUYỆN TAM ĐƯỜNG, PHONG THỔ, THÀNH PHỐ LAI CHÂU VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG NGỪA, GIẢM THIỂU

Chuyên ngành: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Mã số: 8440301.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS Trần Văn Thụy

Hà Nội - 2019

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu, Khoa Môi Trường, Phòng Sau Đại học cùng các Thầy Cô giáo trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên - Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã tạo điều kiện hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và viết luận văn

Em xin gửi lời cám ơn tới PGS-TS Trần Văn Thụy đã tận tình dạy bảo,

hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm - Tổng cục Địa chất

và Khoáng sản Việt nam đã tạo điều kiện cho tôi nghiên cứu, tìm tòi, học hỏi và cung cấp dữ liệu cho tôi hoàn thành luận văn

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Liên Đoàn Vật lý Địa chất - Tổng cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam đã tạo điều kiện cho tôi học tập cũng như hoàn thành luận văn

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, người thân, bạn bè và lãnh đạo nhà trường, các phòng ban chức năng, đồng nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Hà Nội, tháng 12 năm 2019

Radiological Protection - Ủy ban Quốc

tế về Bảo vệ phóng xạ

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 3

1.1 Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trường trên thế giới và ở Việt Nam 3

1.1.1 Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trường trên thế giới 3

1.1.2 Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trường ở Việt Nam 4

1.2 Tổng quan về khu vực nghiên cứu 9

1.2.1 Vị trí địa lý 9

1.2.2 Điều kiện tự nhiên 10

1.3 Đặc điểm kinh tế xã hội 11

1.3.1 Dân cư 11

1.3.2 Giao thông 12

1.3.3 Tình hình kinh tế xã hội 13

1.4 Đặc điểm địa chất – khoáng sản vùng nghiên cứu 15

1.4.1 Đặc điểm địa tầng 15

1.4.2 Các thành tạo magma 19

1.4.3 Đặc điểm kiến tạo 20

1.5 Đặc điểm khoáng sản 21

1.5.1 Vàng 21

1.5.2 Chì kẽm 21

1.5.3 Đất hiếm 21

1.6 Tổng quan về phóng xạ 24

1.6.1 Khái niệm chung 24

1.6.2 Ảnh hưởng của phóng xạ đến sinh vật 25

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

2.1 Đối tượng nghiên cứu 28

2.2 Phương pháp nghiên cứu 31

2.2.1 Hệ phương pháp nghiên cứu môi trường phóng xạ 31

2.2.2 Phương pháp đo 31

2.2.3 Vị trí đo và phương pháp lấy mẫu 35

2.2.4 Phương pháp phân tích mẫu 36

2.2.5 Phương pháp quan trắc môi trường không khí 37

2.2.6 Phương pháp điều tra xã hội học 38

2.2.7 Phương pháp xử lý tài liệu 39

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 44

3.1 Thống kê và phân tích, đánh giá các hệ sinh thái 44

3.1.1 Các hệ sinh thái tự nhiên 44

3.1.2 Các hệ sinh thái nhân tạo 45

3.2 Hiện trạng môi trường phóng xạ, nhân tố ảnh hưởng đến các hệ sinh thái trong vùng 48

3.2.1 Đặc điểm cường độ bức xạ gamma và liều chiếu ngoài của vùng nghiên cứu 49

3.2.2 Đặc điểm phân bố nồng độ radon trong không khí 53

3.2.3 Đặc điểm phổ gamma 55

3.2.4 Đặc điểm phân bố hàm lượng các nguyên tố U, Th, K trong môi trường con người sinh sống 57

3.3 Mô tả chi tiết đặc trưng trường bức xạ tự nhiên tại các khu vực nghiên cứu 64

3.3.1 Khu vực mỏ đất hiếm Đông Pao 65

3.3.2 Khu vực mỏ đất hiếm Nậm Xe 67

3.3.3 Khu vực thành phố Lai Châu 70

3.3.4 Khu vực thị trấn Mường So (Phong Thổ) 73

3.3.5 Khu vực thị trấn Tam Đường 76

3.3.6 Khu vực thị trấn Pa So huyện Phong Thổ 78

3.3.7 Khu vực xã Khổng Lào 79

3.3.8 Khu vực cửa khẩu Ma Lù Thàng 81

3.4 Hiện trạng phân bố dân cư và bệnh tật 82

3.5 Nghiên cứu đánh giá, phân vùng ô nhiễm phóng xạ, đề xuất giải pháp phòng ngừa và giảm thiểu 84

3.5.1 Nguyên tắc phân vùng môi trường phóng xạ 84

3.5.2 Phân vùng và đánh giá mức độ ô nhiễm phóng xạ các vùng nghiên cứu: 86

3.6 Các giải pháp phòng ngừa và giảm thiểu 99

3.6.1 Các giải pháp phòng ngừa đối với các loại vùng ô nhiễm phóng xạ 99

3.6.2 Các giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng của các hoạt động kinh tế xã hội đối với môi trường 100

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 102

TÀI LIỆU THAM KHẢO 104

PHỤ LỤC 107

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Vị trí khảo sát và khu vực nghiên cứu 9

Hình 1.2 suối Đông Pao 11

Hình 1.3 Bản đồ địa chất vùng nghên cứu 15

Hình 2.1 Sơ đồ dãy phân rã phóng xạ tự nhiên [4] 29

Hình 2.2 Lấy mẫu nước và đo Radon trong nước tại thực địa bằng máy RAD - 7 35 Hình 2.3 Sơ đồ bố trí trạm quan trắc QT01 – Nậm Xe – Phong Thổ - Lai Châu 37

Hình 3.1 Bản đồ tổng liều tương đương vùng nghiên cứu 48

Hình 3.2: Đồ thị suất liều trạm quan trắc 01 Nậm Xe 69

Hình 3.3 Bản đồ phân vùng phóng xạ huyện Phong Thổ, huyện Tam Đường, 98

thành phố Lai Châu 98

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Bảng giới hạn tọa độ các điểm góc khu vực nghiên cứu 9 Bảng 2.1 Danh mục thiết bị sử dụng và độ nhạy của chúng 38 Bảng 3.1 Cường độ bức xạ gamma đặc trưng của các đối tượng địa chất vùng Tam Đường, Phong Thổ và thành Phố Lai Châu [2] 51 Bảng 3.2: Đặc trưng thống kê thành phần môi trường phóng xạ của mẫu nước theo phân vùng môi trường phóng xạ 60 Bảng 3.4: Kết quả phân tích hoạt độ phóng xạ trong các mẫu lương thực vùng nghiên cứu 63 Bảng 3.5 Hàm lượng Th, U trong mẫu tóc người vùng Tam Đường, Phong Thổ và thành phố Lai Châu 64 Bảng 3.6 Đặc trưng tổng ljiều khu vực nghiên cứu 64 Bảng 3.7 Cường độ bức xạ gamma, liều chiếu trong,liều chiếu ngoài và tổng liều khu vực mỏ đất hiếm Đông Pao 65 Bảng 3.8 Cường độ bức xạ gamma, liều chiếu trong,liều chiếu ngoài và tổng liều khu vực mỏ đất hiếm Nậm Xe 67 Bảng 3.9 Cường độ bức xạ gamma, liều chiếu trong,liều chiếu ngoài và tổng liều khu vực thành phố Lai Châu 70 Bảng 3.10 Cường độ bức xạ gamma, liều chiếu trong,liều chiếu ngoài và tổng liều khu vực thị trấn Mường So 73 Bảng 3.11 Cường độ bức xạ gamma, liều chiếu trong,liều chiếu ngoài và tổng liều khu vực thị trấn Tam Đường 76 Bảng 3.12 Cường độ bức xạ gamma, liều chiếu trong,liều chiếu ngoài và tổng liều khu vực thị trấn Pa So huyện Phong Thổ 78 Bảng 3.13 Cường độ bức xạ gamma, liều chiếu trong,liều chiếu ngoài và tổng liều khu vực xã Khổng Lào 79 Bảng 3.14 Cường độ bức xạ gamma, liều chiếu trong,liều chiếu ngoài và tổng liều khu vực Cửa khẩu Ma Lù Thàng 81 Bảng 3.15 Hiện trạng phân bố dân cư - bệnh tật 83

MỞ ĐẦU

Môi trường phóng xạ là một phần không thể tách rời của môi trường tự nhiên trong đó nhân loại tồn tại và phát triển Ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đối với sự phát triển của con người đã được ghi nhận Các thông tin về môi trường tự nhiên, trong đó có môi trường phóng xạ là các chỉ tiêu rất quan trọng để đánh giá sự phát triển kinh tế xã hội bền vững của bất kỳ một quốc gia, vùng lãnh thổ nào Việc nghiên cứu môi trường phóng xạ tự nhiên nhằm các mục đích đánh giá ảnh hưởng của chúng lên sự sống của con người và các sinh vật sống tại đó; xác định một cách có cơ sở khoa học, thực tiễn của những khu vực được nghiên cứu về khả năng tồn tại và phát triển dân cư, kinh tế xã hội

Miền Bắc Việt Nam là địa bàn có nhiều mỏ đất hiếm, các mỏ đều tập trung trên đới sinh khoáng Tây Bắc Bộ Qua các kết quả nghiên cứu và khảo sát môi trường tại một số mỏ đất hiếm cho thấy, tại các khu vực này đều có các tham số môi trường phóng xạ vượt quá giới hạn an toàn cho phép Khu vực thành phố Lai Châu, huyện Tam Đường và huyện Phong Thổ có các mỏ đất hiếm Nậm Xe, Đông Pao, Thèn Sin Hàm lượng quặng đất hiếm TR2O3 từ 0,3 đến 12%, trữ lượng dự báo 10.500.000 tấn, trong đó trữ lượng cấp B+C1 = 2.300.000tấn TR2O3 Trong quặng đất hiếm có chứa các chất phóng xạ Th, U, K

Trữ lượng lớn của các mỏ quặng có chứa các chất phóng xạ kể trên của các mỏ quặng đất hiếm là nguồn cung cấp tài nguyên quý báu cho đất nước, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về nguyên vật liệu, nhiên liệu của sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa Bản thân các mỏ quặng chứa chất phóng xạ đã gây ra sự ô nhiễm phóng xạ đối với môi trường chúng tồn tại Khi các mỏ quặng được tìm kiếm thăm dò khai thác, đất phủ

bị bóc tách, quặng được đào bới, tuyển làm giàu, hàm lượng các chất phóng xạ tăng cao, dễ dàng xâm nhập vào môi trường xung quanh làm tăng mức độ ô nhiễm gây ảnh hưởng bức xạ phóng xạ đối với môi trường và sức khỏe con người

Trên cơ sở đó, luận văn “Đánh giá hiện trạng môi trường phóng xạ khu

vực huyện Tam Đường, Phong Thổ, thành phố Lai Châu và định hướng các giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu” được thực hiện với mục tiêu sau:

- Phân vùng ô nhiễm phóng xạ

- Định hướng các giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại của phóng xạ đối với

môi trường và sức khỏe con người

Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu và đánh giá mức độ ô nhiễm phóng xạ vùng huyện Phong Thổ, huyện Tam Đường, thành phố Lai Châu thuộc tỉnh Lai Châu trên cơ sở thu thập xử lý, tổng hợp các tài liệu và thi công thực địa khảo sát hiện trạng môi trường phóng xạ

- Đánh giá ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường phóng xạ tới sức khỏe con người tại khu vực, phân vùng ô nhiễm và đề xuất giải pháp giảm thiểu

Từ kết quả nghiên cứu, luận văn được cấu trúc gồm các phần sau:

Mở đầu

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương 2: Đối tượng và Phương pháp nghiêm cứu

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết luận

Kiến nghị

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

1.1 Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trường trên thế giới và ở Việt Nam

1.1.1 Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trường trên thế giới

Sau khi phát minh ra hiện tượng phóng xạ (Becquerel -1896) người ta cũng xác định được các bằng chứng về tác hại của các bức xạ đối với con người khi làm việc với các chất phóng xạ Chính vì vậy nhất thiết phải bảo vệ và xác định các điều kiện an toàn cho những người trực tiếp làm việc hoặc có tiếp xúc ngẫu nhiễn với các bức xạ ion hóa Từ đầu thế kỉ XX nhiều tổ chức quốc tế về an toàn bức xạ được thành lập Uỷ ban quốc tế về an toàn bức xạ (ICRP) đã được thành lập vào năm

1928 nhằm mục đích xây dựng các nguyên tắc cơ bản và đưa ra các khuyến cáo về các vấn đề bảo vệ an toàn bức xạ

Năm 1990 một bước tiến quan trọng nhằm đi tới sự thống nhất quốc tế về an toàn bức xạ đã được xúc tiến: Thành lập Uỷ ban hỗn hợp giữa các tổ chức quốc tế về An toàn Bức xạ (IACRS) với sự tham gia của các tổ chức sau: Uỷ ban khối cộng đồng chung Châu Âu (CEC), Hội đồng tương trợ kinh tế (CMEA), Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực thế giới (FAO), Cơ quan năng lượng Nguyên tử Quốc Tế (IAEA), Tổ chức Lao động Quốc tế (ILO), Cơ quan năng lượng Hạt nhân của Tổ chức hợp tác phát triển kinh tế (OECD/NEA), Uỷ ban khoa học của Liên Hợp Quốc về những ảnh hưởng của bức xạ nguyên tử (UNSCEAR) và tổ chức Y tế Thế giới (WHO)

Các nước như Mỹ, Pháp, Liên Xô, trước kia, Cộng Hòa Liên Bang Nga ngày nay, Trung Quốc, đều đề ra các tiêu chuẩn an toàn bức xạ, nghiên cứu các phương pháp và thiết bị điều tra đánh giá mức độ ô nhiễm phóng xạ

- Bộ y tế Liên Xô đã xuất bản bộ “Tiêu chuẩn an toàn bức xạ” HbP -69 (năm 1969), HbP - 76/87 (năm 1988) và “Các nguyên tắc chủ yếu làm việc với các chất phóng xạ và với các nguồn bức xạ ion hóa OCII - 72/87 (năm 1988)

- Bộ Công nghiệp Trung Quốc đã xuất bản bộ : “Tiêu chuẩn bảo vệ an toàn phóng xạ các sản phẩm vật liệu khoáng sản thiên nhiên: JC518 -93 (năm 1993) Hàng năm các nước có hoạt động khai thác khoáng sản phóng xạ đều phải có báo cáo gửi đến UNSCEAR theo các mẫu quy định và được cơ quan này xuất bản

và gửi đến các quốc gia thành viên (ví dụ IAEA- TECDOC- 1244, 2001…)

Năm 1996 dưới sự bảo trợ của FAO, IAEA, ILO, OECD/NEA, Tổ chức y tế Liên Mỹ (PAHO), WHO, Cơ quan năng lượng nguyên tử Quốc tế xuất bản bộ “ Tiêu chuẩn quốc tế cơ bản về bảo vệ bức xạ ion hóa và an toàn đối với nguồn bức xạ” nhằm đạt sự thống nhất quốc tế về các tiêu chuẩn bảo vệ bức xạ và an toàn đối với các nguồn bức xạ

Bản đồ môi trường phóng xạ nền (phông) được các nước như Nga, Mỹ, Đức,

Ba Lan, Pháp, Thụy Điển vv đặc biệt chú ý, cơ bản đã thành lập xuất bản ở tỷ lệ 1/50.000 toàn quốc (Liên Bang) và một số khu vực trọng điểm thành lập ở tỷ lệ 1/25.000 đến 1/2000 (khu vực các mỏ phóng xạ, đất hiếm, khu vực chứa các dị thường phóng xạ, đá chứa các kim loại phóng xạ hàm lượng cao) Cục địa chất Mỹ

đã hoàn thành việc lập bản đồ phân bố nồng độ khí Radon toàn Liên bang năm 1996

và cập nhật cơ sở dữ liệu bản đồ cung cấp mạng Internet

1.1.2 Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trường ở Việt Nam

Ở nước ta từ năm 1955 các phương pháp phóng xạ đã được áp dụng trong đo

vẽ bản đồ địa chất, tìm kiếm các mỏ quặng có chứa các chất phóng xạ

Năm 1959 Đoàn Địa chất 16 đã tìm ra một số điểm quặng đất hiếm Fluorit ở Đông Pao Đây là lần đầu tiên các nhà địa chất phát hiện vùng mỏ đất hiếm ở nước

ta Dưới sự chỉ đạo của Tổng cục địa chất một số công trình nghiên cứu điều tra về đất hiếm và các nguyên tố phóng xạ đã được tiến hành Các công trình đó gồm:

“Thăm dò tìm kiếm mỏ đất hiếm Nậm Xe” dưới sự chủ biên của J Vlasop được đoàn 16 thực hiện năm 1960; “Khoáng sản kim loại hiếm và kim loại phóng xạ Nậm Xe (Lai Châu)” của Nguyễn Cao Sơn thực hiện năm 1961; từ 1971-1983, Đoàn địa chất 10 đã tiến hành thăm dò sơ bộ mỏ đất hiếm Bắc Nậm Xe tỉ lệ 1:5.000

và 1:1000 với diện tích 3km2, đánh giá trữ lượng cấp C1 “Tìm kiếm lập bản đồ 1:10.000 và đánh giá 5 thân quặng vùng đất hiếm pluorit-barit Đông Pao Lai Châu” của các tác giả Nguyễn Ngọc An, Phạm Vũ Dương được thực hiện năm 1972 Các kết quả điều tra tìm kiếm thăm dò nói trên cho thấy mỏ đất hiếm có quy mô rất lớn với hàm lượng tổng oxit đất hiếm từ vài phần nghìn đến 34% (trung bình 4-6%) Các thân quặng đất hiếm ở Nậm Xe có chiều dài 200 đến 1000m, chiều dày đạt 2,5m, hàm lượng tổng oxit đất hiếm dao động từ 0,8 đến 36,2% và hàm lượng trung

bình 10,6% Các nguyên tố đất hiếm cộng sinh chặt chẽ với U, Th và các nguyên tố phóng xạ khác nên phát hiện các dị thường gamma có kích thước lớn trên khu mỏ Tuy nhiên các công trình này chủ yếu nghiên cứu đánh giá về triển vọng, tính trữ lượng quặng đất hiếm và phóng xạ, công tác nghiên cứu về môi trường phóng xạ và ảnh hưởng của chúng đối với môi trường chưa được nghiên cứu

Giai đoạn sau năm 1980

Trong giai đoạn này các kỹ thuật hạt nhân đã được ứng dụng khá phổ biến trong nhiều lĩnh vực khác nhau: Y tế, công nghiệp, nông nghiệp, địa chất dầu khí, địa chất thủy văn, công trình Trong tìm kiếm thăm dò, khai thác, chế biến sử dụng các loại khoáng chất và vật liệu có chứa phóng xạ và ứng dụng các kỹ thuật hạt nhân, đồng thời với những lợi ích kinh tế xã hội to lớn không thể phủ nhận, còn gây

ra nguy cơ ô nhiễm phóng xạ Chính vì vậy Đảng và Nhà nước ta rất quan tâm đến công tác bảo vệ môi trường nói chung và về vấn đề an toàn phóng xạ nói riêng Đã

có nhiều văn bản pháp luật quy định về công tác bảo vệ an toàn môi trường phóng

xạ như tháng 7/1996 Nhà nước đã ban hành “Pháp lệnh an toàn và kiểm soát bức xạ”, năm 1998 Chính Phủ đã ban hành nghị định số 50/1998/NĐ-CP “Quy định chi tiết về việc thi hành Pháp lệnh an toàn và kiểm soát bức xạ” và Thông tư 19/2012/TT-BKHCN, Bộ Khoa học và Công nghệ quy định giới hạn liều công chúng Vì lý do trên ở phạm vi cả nước cũng như khu vực đã triển khai nhiều công trình điều tra nghiên cứu về tài nguyên khoáng sản phóng xạ và đánh giá mức độ ảnh hưởng của bức xạ phóng xạ tới môi trường và xã hội

Các công trình nghiên cứu về phóng xạ của Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam (nay là Tổng Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam) đã và thực hiện gồm

- Đề án: “Bản đồ trường phóng xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ: 1:5.000”, đơn vị thực hiện Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: Đinh Đức Chất và nnk

- Đề án: “Thành lập bản đồ phông bức xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ: 1:1.000.000, cho toàn quốc” đơn vị thực hiện Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: La Thanh Long

và nnk

- Đề án “Điều tra chi tiết hiện trạng môi trường phóng xạ bản Dấu Cỏ, xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ tỷ lệ 1:1.000, phục vụ quy hoạch dân cư và

phát triển kinh tế xã hội khu vực”, đơn vị thực hiện Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm: Chủ nhiệm: Vũ Văn Bích và nnk

- Dự án : “Đánh giá chi tiết các diện tích ô nhiễm phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam để thông báo cho Uỷ ban nhân dân cấp tỉnh phối hợp lập kế hoạch và triển khai các biện pháp cần thiết nhằm giảm đến mức thấp nhất tác hại đối với con người” Đơn vị thực hiện Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: Nguyễn Thế Minh

và nnk

- Đề án: Chính phủ giao Thăm dò quặng Urani khu Pà Lừa – Pà Rồng, huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam (Phần đánh giá tác động môi trường, đơn vị thực hiện Liên đoàn vật lý Địa chất)

- Dự án : “Xây dựng bộ bản đồ môi trường phóng xạ tự nhiên tỷ lệ 1:250.000 cho toàn lãnh thổ Việt Nam – Giai đoạn I (2011 – 2015) cho một số khu vực trọng điểm” Đơn

vị thực hiện Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: Trần Anh Tuấn và nnk

- Dự án : “Xây dựng bộ bản đồ môi trường phóng xạ tự nhiên tỷ lệ 1:250.000 Giai đoạn II (2018 – 2022) cho các tỉnh biên giới và ven biển phía Bắc” Đơn vị thực hiện Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: Trần Anh Tuấn và nnk

* Khoa học Công nghệ

- Đề tài: “Nghiên cứu cơ sở khoa học để xác định khu vực có mức chiếu xạ tự nhiên

có khả năng gây hại cho con người để tiến hành khảo sát, đánh giá chi tiết”

- Đề tài: “Xây dựng quy trình công nghệ đo tổng hoạt độ anpha trong môi trường không khí, nước phục vụ điều tra đánh giá môi trường”

- Đề tài: “Nghiên cứu tổng hoạt độ an pha trong môi trường không khí, đất và nước phục vụ điều tra đánh giá môi trường”

- Đề tài: Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ thành lập bộ bản đồ môi trường phóng xạ tự nhiên.‘‘Áp dụng thử nghiệm trên địa bàn tỉnh Phú Thọ’’

Các công trình điều tra nghiên cứu và tổng hợp ở tỷ lệ nhỏ có liên quan đến vùng nghiên cứu

- Nguyễn Văn Lịch 1986 “Tổng hợp tài liệu phóng xạ mặt đất 1:500.000 lãnh thổ Việt Nam”

- Nguyễn Tài Thinh 1994 “Thành lập bản đồ trường phóng xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ 1:500.000” trong đó có đề cập trong vùng Phong Thổ có nhiều khu vực

có tổng liều tương đương bức xạ cao vượt giới hạn cho phép và khẳng định vùng có

ô nhiễm phóng xạ

- Nguyễn Văn Hoai 1990 “Đánh giá tiềm năng Urani và một số nguyên liệu khoáng, phục vụ cho công nghiệp năng lượng nguyên tử trên lãnh thổ Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam”

- Phạm Vũ Đương 1986 “Đánh giá triển vọng quặng phóng xạ dải Thanh Sơn (Phú Thọ), Tú Lệ (Sơn La), Phong Thổ (Lai Châu)”

Các công trình điều tra nghiên cứu có liên quan đến môi trường phóng xạ vùng Phong Thổ: Sau năm 1980 đề tài cấp Nhà nước “Cơ sở khoa học của việc sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường” do cố giáo sư Nguyễn Đình Tứ chủ trì có 4 đề tài nhánh liên quan đến môi trường xạ:

- Đề tài nhánh mã số 5202-01: “Nghiên cứu ảnh hưởng của phóng xạ đối với sức khỏe con người nhằm đề ra phương pháp điều trị” do GS.TS Viện trưởng Lê Thế Trung, Viện Quân y 103 chủ trì

- Đề tài nhánh mã số 5202-02: “Nghiên cứu mức độ ô nhiễm xạ môi trường không khí tại Việt Nam” do Viện Hóa học Quân sự Bộ tư lệnh Hóa học chủ trì

- Đề tài nhánh mã số 5202-03 “Nghiên cứu xác lập các vùng nhiễm xạ và mức

độ nhiễm xạ” do GS TS Trương Biên Trường Đại học Tổng Hợp nay là Đại học Khoa học Tự nhiên chủ trì

Từ năm 1990 đến 2000 chương trình địa chất đô thị Cục địa chất và Khoáng sản Việt Nam đã thực hiện các đề tài môi trường phóng xạ Hầu hết các đô thị lớn của Việt Nam đã được điều tra nghiên cứu và lập bản đồ môi trường phóng xạ ở tỷ

lệ 1/25000 Sản phẩm của các đề án địa chất môi trường nói chung và môi trường phóng xạ nói riêng đã có ý nghĩa quan trọng giúp Nhà nước Chính quyền địa phương xây dựng các quy hoạch tổng thể các khu đô thị và định hướng phát triển kinh tế xã hội của vùng

Từ năm 2000 đến 2002, Liên đoàn địa chất Xạ Hiếm (Cục địa chất và Khoáng sản Việt Nam) triển khai đề án địa chất môi trường: “Điều tra hiện trạng môi trường

phóng xạ, khả năng ảnh hưởng và biện pháp khắc phục trên một số mỏ phóng xạ,

mỏ chứa phóng xạ ở Lai Châu, Cao Bằng và Quảng Nam” báo cáo đã phân chia được 13 khu vực không an toàn phóng xạ với diện tích 85,43km2 số dân đang sinh sống trong vùng là 5262người, 12km khu vực cần kiểm soát với diện tích 38km2, số dân đang sinh sống trong vùng là 8072 người Tổng liều tương đương bức xạ của khu vực không an toàn nằm trong giới hạn từ 3-44mSv/năm, trung bình 4mSv/năm

Từ năm 2002 đến năm 2005, Liên đoàn địa chất Xạ Hiếm thực hiện đề án địa chất môi trường “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”

Tại vùng Phong Thổ, ngoài các công trình trên còn có một số công trình điều tra môi trường phóng xạ của Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Liên đoàn Vật lý địa chất, Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam, Viện Vật lý - Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia

* Những đánh giá chung về tình hình nghiên cứu ô nhiễm phóng xạ vùng Phong Thổ – Lai Châu

Phong Thổ là vùng có tiềm năng lớn về khoáng sản đất hiếm và phóng xạ với các mỏ có tiềm năng và trữ lượng lớn (Nậm Xe, Thèn Sin – Tam Đường, Đông Pao) nên có nhiều công trình nghiên cứu địa chất, tìm kiếm, đánh giá, thăm dò Các công trình này đã nghiên cứu khá chi tiết về địa chất khoáng sản, khoanh định được những vùng có triển vọng và đánh giá trữ lượng

Tuy nhiên các công trình này mới chỉ dừng lại ở mức đánh giá cấp trữ lượng, khoanh vùng triển vọng, thành lập các bản đồ, sơ đồ phân bố Điều tra địa chất môi trường và đánh giá mức độ ô nhiễm phóng xạ trên toàn diện tích, hành vi các nguyên tố phóng xạ và sự phát tán của chúng trong các hợp phần môi trường (đất, nước, không khí, thực vật), mức độ tác động và hậu quả của chúng đối với các khu vưc dân cư trong khu vực chưa được quan tâm nghiên cứu

1.2 Tổng quan về khu vực nghiên cứu

1.2.1 Vị trí địa lý

Vùng nghiên cứu thuộc huyện Phong Thổ, Tam Đường, thành phố Lai Châu Phía Bắc vùng tiếp giáp với Trung Quốc, phía Tây và Tây Nam giáp với huyện Sìn Hồ, Phía Đông giáp với huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai

Toạ độ các điểm góc các khu thăm dò theo hệ toạ độ VN.2000 được thể hiện

ở bảng 1

Bảng 1.1 Bảng giới hạn tọa độ các điểm góc khu vực nghiên cứu

1.2.2 Điều kiện tự nhiên

1.2.2.1 Địa hình

Vùng nghiên cứu nằm trên khu vực chuyển tiếp của 2 đới kiến tạo (đới nâng Fan Si Pan và đới sụt lún Sông Đà) Vùng có độ cao tuyệt đối từ 300 – 2500m, đa phần có độ dốc lớn trên 50o đây là vùng núi cao hiểm trở nhất Việt nam Vùng núi khu vực nghiên cứu bị phân cắt rất mạnh, các đường phân thuỷ hẹp, hiện tượng sạt

lở xảy ra nhiều lần Nhìn chung ở các miền núi cao độ phân cắt địa hình rất lớn từ 200-1000m Địa hình núi phân bố trên diện tích các đá magma phức hệ Ye Yen Sun, Nậm Xe, Tam Đường, Pu Sam Cap… và thành tạo trầm tích biến chất cổ của

hệ tầng Sinh Quyền…

Phần lớn các dãy núi kéo dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam gần trùng với phương của các thành tạo địa chất, càng về phía Tây Bắc địa hình càng cao, về phía Đông Nam địa hình thấp dần Địa hình bị bào mòn và phân cắt bởi hệ thống sông suối có phương Đông Bắc – Tây Nam

1.2.2.2 Khí hậu

Khu vực nghiên cứu có khí hậu đặc trưng của vùng núi cao, tuy nhiên vẫn mang tính chung của khí hậu gió mùa chí tuyến, ngày nóng, đêm lạnh Khí hậu trong năm chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9, có nhiệt độ và độ

ẩm cao; mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, khí hậu lạnh, độ ẩm và lượng mưa thấp, nhiệt độ trung bình năm khoảng 21ºC-23ºC Lượng mưa bình quân năm từ 2.500-2.700 mm, phân bố không đều, hướng gió chủ yếu là gió Tây và gió Đông Nam, ít chịu ảnh hưởng của bão và gió mùa Đông Bắc

1.2.2.3 Đặc điểm thuỷ văn và mạng lưới sông suối

Tỉnh Lai Châu có hệ thống sông suối tương đối dày đặc, với 5,5-6 km sông suối/km2 nhưng ít có những con sông lớn, chủ yếu là những con suối nhỏ có độ dốc lớn Về mùa khô thường thiếu nước Chế độ thuỷ văn của khu vực chịu ảnh hưởng của các con sông chính như: Sông Nậm Na, sông Nậm So và sông Nậm Mu Sông Nậm So có tổng diện tích là 150km2, là phụ lưu cấp 2 của sông Đà có diện tích lưu vực là 3400 km2, chiếm tới 13% tổng diện tích toàn khu vực Sông dài 165km, độ dốc trung bình đạt 37,2% Mùa lũ trong khu vực ngắn từ tháng 6 đến tháng 9 với

lượng nước chiếm khoảng 70% tổng lượng nước trong năm Mùa cạn kéo dài 8 tháng, tháng 3 là thời kỳ nước bị thiếu hụt nghiêm trọng, lượng nước trong tháng 3 chỉ chiếm 1 đến 2 tổng lượng nước trong năm

Hình 1.2 suối Đông Pao 1.2.2.4 Thảm thực vật

Hiện nay rừng chỉ chiếm tỷ lệ khoảng 19% diện tích vùng nghiên cứu,phát triển chủ yếu trên địa hình các vùng núi cao trên 1500m ở phía Tây Phan Si Pan, vùng núi đá vôi, đá phun trào ở phía Đông Nam Sìn Hồ, các thượng lưu sông Nậm Tần, Nậm Ten, Nậm Ban…Thảm thực vật phong phú và đa dạng từ các loại cây nhóm gỗ quý (lát, dổi, sa mu…) đến các loại cây thân đốt, leo….Hiện nay, do phát nương, làm rẫy nên diện tích rừng bị thu hẹp dần và các loại gỗ quí hiếm cũng đang biến mất, các loài động vật quí, hiếm có số lượng giảm hoặc chúng đã di chuyển sang vùng khác

1.3 Đặc điểm kinh tế xã hội

1.3.1 Dân cư

Vùng nghiên cứu thuộc vùng núi Tây Bắc Việt Nam, dân cư thưa thớt, mật

độ dân cư phân bố không đồng đều, tập trung thành những bản nhỏ dọc các con suối, khe hẻm, thung lũng giữa núi Các điểm dân cư tập trung đông đúc là thành phố Lai Châu, thị trấn Phong Thổ, Tam Đường

Dân cư vùng nghiên cứu gồm nhiều dân tộc chung sống như Lừ, H’mông, Cùi Chu, Dao, Dáy, Hà Nhì, Lô lô, Mảng, Thái, Thổ, Nhắng, Kinh…mật độ dân số 69 người/km2

Trong những năm gần đây, hầu hết các xã trong huyện đều có trường cấp một, phần lớn thanh niên trong vùng đã biết đọc, biết viết và nói tiếng phổ thông Ở thành phố Lai Châu, Thị trấn Tam Đường đã có trường cấp 2, cấp 3 Tuy nhiên ở các bản làng xa xôi hẻo lánh người dân còn gặp nhiều khó khăn Đồng bào dân tộc ít người còn nhiều người mù chữ, tệ nạn mê tín dị đoan còn phổ biến Nhìn chung trình độ dân trí và trình độ nghề nghiệp của người lao động thấp hơn so với các địa phương khác trong cả nước

1.3.2 Giao thông

Vùng nghiên cứu được nối với các vùng khác của miền Bắc bởi các tuyến đường chính sau:

Hệ thống đường ôtô:

Hà Nội – Yên Bái – Lào Cai – SaPa – Tam Đường (500km)

Hà Nội – Tuần Giáo – Lai Châu – Tam Đường (600km)

Hệ thống đường sắt: Hà Nội – Yên Bái - Lào Cai

Chủ yếu là đường bộ Tỉnh có quốc lộ 12 chạy qua nối từ Thành phố Điện Biên Phủ tới Trung Quốc (qua cửa khẩu Ma Lù Thàng), có quốc lộ 4D chạy tới thị trấn Sa Pa (Lào Cai) Là cầu nối quan trọng giữa vùng lục địa rộng lớn phía Tây Nam Trung Quốc với vùng tam giác tăng trưởng kinh tế Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh qua các tuyến quốc lộ 4D, 70, 32 và đường thủy sông Đà

Hệ thống đường thuỷ: Sông Hồng đóng vai trò là tuyến giao thông nối liền khu vực miền núi Tây Bắc với miền xuôi

Ngoài các tuyến chính còn các tuyến đường Phong Thổ - Dao San, Phong Thổ

- Thèn Sin - Tam Đường, Phong Thổ - Mường So, dọc sông Nậm Na, Sìn Hồ nhưng việc đi lại trong vùng nghiên cứu còn gặp nhiều khó khăn, đường mòn chật hẹp, khá đốc, di chuyển chủ yếu bằng ngựa hoặc đi bộ Về mùa mưa, đường trơn lầy lội rất khó khăn trong việc đi lại Tuy nhiên từ các mỏ (Nậm Xe, Đông Pao) tới thị trấn, thị

xã trong vùng việc đi lại dễ dàng hơn do được nối liền bởi đường đất ôtô có thể đi lại được

Đường thuỷ còn có con sông Nậm Na chảy dọc phía Tây, sông Nậm Ma chạy dọc phía Đông vùng nghiên cứu

Còn nhiều xã còn chưa có đường ôtô xuống trung tâm xã Sự xuống cấp của hệ thống giao thông vận tải cùng với sự lạc hậu của mạng lưới thông tin bưu điện, bưu chính viễn thông, hệ thống cấp điện, cấp nước… đang là những trở ngại lớn cho sự phát triển kinh tế của vùng nghiên cứu

Ngày 27 tháng 12 năm 2013 Chính phủ có Nghị quyết số 131/NQ-CP về việc thành lập thành phố Lai Châu thuộc tỉnh Lai Châu Như vậy đến cuối năm 2013, tỉnh Lai Châu có 8 đơn vị hành chính trực thuộc tỉnh, gồm: Thành phố Lai Châu, huyện Than Uyên, huyện Tân Uyên, huyện Tam Đường, huyện Phong Thổ, huyện Sìn Hồ, huyện Mường Tè và huyện Nậm Nhùn

1.3.3.2 Tình hình phát triển kinh tế xã hội

* Tình hình tăng trưởng kinh tế của tỉnh trong những năm qua

Nông - Lâm nghiệp

- Sản xuất lương thực: Trong những năm vừa qua, tuy diện tích trồng cây

lương thực tăng không nhiều nhưng sản lượng lại tăng chứng tỏ ngành nông nghiệp của tỉnh đã có những kết quả đáng khích lệ

- Cây công nghiệp và cây ăn quả: Ngành nông nghiệp của tỉnh bước đầu đã

hình thành những vùng chuyên canh trồng cây công nghiệp và cây ăn quả Trong những năm gần đây, mía là cây cho sản lượng cao nhất, chiếm 86,5 % tổng sản lượng cây công nghiệp hàng năm

- Thuỷ lợi: Hiện nay tỉnh có 970 công trình thuỷ lợi trong đó có 270 công

trình kiên cố, 700 công trình tạm, 350 km kênh gia cố, 750 km kênh đất tưới tiêu vụ chiêm 4.400 ha và vụ mùa 14.000 ha góp phần đáng kể vào nâng cao sản lượng nông nghiệp trong tỉnh

- Chăn nuôi: Chăn nuôi trên địa bàn tỉnh trong những năm qua chủ yếu là gia

súc có Trâu, Bò, Lợn, Ngựa, Dê, và gia cầm có Gà, Vịt, Ngan Ngỗng…

- Lâm nghiệp: Tổng diện tích đất có rừng chiếm khoảng 38,5% diện tích đất

lâm nghiệp trong toàn tỉnh Những năm ngần đây, được sự quan tâm của tỉnh và

chính sách giao đất khoán rừng của Nhà nước trên diện tích rừng trồng tăng đáng kể

* Giáo dục và y tế

Giáo dục: Về lĩnh vực giáo dục, Lai Châu có nhiều bước chuyển biến đáng

kể Các trường học, lớp học, giáo viên và học sinh các cấp tăng nhanh cả về số

lượng và chất lượng đào tạo

Việc thực hiện chương trình xoá mù chữ và phổ cập giáo dục, tỉnh Lai Châu cũng đạt được những kết quả đáng khích lệ góp phần nâng cao trình độ dân trí của tỉnh

- Y tế: Sau khi tách tỉnh, ngành y tế tỉnh gặp nhiều khó khăn đặc biệt trong việc

nâng cấp bệnh viện huyện Tam Đường lên bệnh viện cấp tỉnh Tuy nhiên, ngành y

tế không ngừng cố gắng trong những năm qua để nâng cao hiệu quả chăm sóc sức khoẻ và đáp ứng nhu cầu khám chữa bệnh của người dân

* Du lịch: Vùng nghiên cứu là một khu vực có phong cảnh thiên nhiên hữu

tình, giàu tiềm năng du lịch Nơi đây còn có các bản làng dân tộc với nhiều phong tục tập quán vẫn nguyên sơ, có thể triển khai các tuyến du lịch sinh thái để đón khách trong và ngoài nước

1.4 Đặc điểm địa chất – khoáng sản vùng nghiên cứu

Hình 1.3 Bản đồ địa chất vùng nghiên cứu

1.4.1 Đặc điểm địa tầng

Trên diện tích nghiên cứu phân bố rộng rãi các thành tạo trầm tích phun trào với thành phần đa dạng được hình thành từ Proterozoi đến Kainozoi Chúng bao gồm các phân vị sau:

+ Hệ tầng Suối Chiềng (PPsc2 )

Thành phần gồm: Đá phiến biotit-epidot-sphen, amphibolit-epidot, xen những lớp mỏng đá phiến felspat thạch anh mica và đá phiến hai mica

+ Hệ tầng Sinh Quyền (PR 1-2 sq)

Thành phần đất đá của hệ tầng được mô tả từ dưới lên như sau:

- Phần dưới gồm: plagiogneis, amphibol-biotit; amphibolit, đá phiến thạch anh felspat mica, các đá bị ép, phân phiến, cấu tạo dải và dạng gneis

- Phần giữa: là các đá gneis biotit, plagiogneis hai mica, đá phiến thạch anh felspat mica, xen các lớp mỏng amphibolit biotit

- Phần trên phân bố rải rác dọc theo bờ phải suối Nậm Xe và ở phía Đông Nam bản Nậm Xe gồm đá phiến mica, đá phiến sericit, đá vôi bị hoa hóa màu rất trắng, phân lớp dày, các lớp quarzit biotit màu xám nâu phân lớp mỏng từ một vài

mm đến 5-10cm

+ Hệ tầng Bản Páp (D 1-2 bp)

- Tập 1: đá vôi hạt nhỏ màu xám đen phân lớp mỏng xen các lớp đá vôi silic,

đá vôi chứa sét khi phong hóa có màu vàng nâu

- Tập 2: Đá vôi kết tinh màu xám đến xám xám sáng, phân lớp dày kẹp giữa là lớp đá vôi silic màu xám đen Đá vôi màu xám đến xám sáng bị hoa hóa yếu

+ Tập 2: Đá phiến sét silic màu đen

Trong hệ tầng này có rất nhiều đai mạch nằm rải rác thuộc phức hệ Phong Thổ có liên quan đến khoáng sản đất hiếm (mỏ đất hiếm Nậm Xe)

+ Hệ tầng Na Vang (P 2nv )

Thành phần chủ yếu gồm đá vôi hạt nhỏ màu xám đen, xám sáng Đá vôi hạt mịn màu sáng phân lớp dày, dạng khối, đôi chỗ bị hoa hoá và dolomit hoá

+ Hệ tầng Viên Nam (T 1 ivn)

Thành phần mặt cắt tại đây gồm: đá bazan, bazan olivin, bazan hạnh nhân và andezitrachyt Chúng được chia thành hai phần:

- Phần dưới là bazan hạnh nhân, bazan olivin, và các lớp tù của chúng

- Phần trên chủ yếu là bazan dạng khối màu xám đen, không thấy có cấu tạo hạnh nhân, mà phổ biến là cấu tạo định hướng và có kiến trúc porphyr

+ Hệ tầng Tân Lạc (T 1 otl)

Thành phần mặt cắt của hệ tầng gồm:

- Dưới là đá phiến sét, bột kết chứa vôi màu xám xanh, vàng nhạt

- Trên là đá vôi xen kẽ với các đá phiến sét vôi màu xám, chúng chuyển tiếp lên đá vôi phân lớp dày của hệ tầng Đồng Giao

+ Hệ tầng Đồng Giao (T 2 adg)

Thành phần mặt cắt đặc trưng của hệ tầng là các đá cacbonat gồm 2 tập: + Tập 1: đá vôi, đá sét vôi phân lớp mỏng, đôi chỗ là đá phiến cacbonat, sericit và đá vôi sét có mầu xám đến xám đen, hạt mịn có chứa silic

+ Tập 2: đá vôi phân lớp dày đến dạng khối, màu xám đến xám sáng

+ Hệ tầng Mường Trai (T 2 lmt)

Đặc điểm thạch học của hệ tầng ở mặt cắt bản Bầu Ban gồm

- Phần dưới là đá phiến sét xen kẹp các lớp hoặc thấu kính đá vôi và các lớp mỏng cát kết

- Phần trên gồm: đá phiến sét xen bột kết màu xám đen

+ Hệ tầng Yên Châu (K 2 yc)

- Tập 1: Cuội kết, sỏi kết đa khoáng, phân lớp dày dạng khối, thành phần chủ yếu là thạch anh, xen ít là cát kết dạng quarzit và phiến silic, chuyển lên trên là sạn kết, cát kết thạch anh màu xám vàng Trên cùng là cát kết hạt thô màu sáng phân lớp dày đến dạng khối, thường phân lớp xiên, thỉnh thoảng xen lớp mỏng cát bột kết

- Tập 2: Bột kết màu nâu đỏ phân lớp trung bình đến dày, có các mạch ổ nhỏ thạch cao, xen kẽ với cát kết hạt vừa màu vàng nhạt, phân lớp trung bình

- Tập 3: cuội, dăm vôi, cuội kết vôi hoặc cuội tảng kết vôi, thành phần chủ yếu là đá vôi của hệ tầng Đồng Giao, một phần là cát kết dạng quarzit, xen trong cuội kết thỉnh thoảng gặp cát kết, sạn kết hạt thô màu đỏ nhạt

+ Hệ tầng Phu Tra (Ept)

Thành phần thạch học của hệ tầng gồm chủ yếu là tuf dăm, tuf, cát sạn kết và tuf tảng có thành phần là đá phun trào là trachyt màu nâu gụ, màu đỏ [5]

HỆ ĐỆ TỨ

Các thành phần tạo trầm tích Đệ tứ phân bố hạn chế dọc theo các thung lũng dưới dạng các bãi bồi, bậc thềm trũng giữa núi gồm có:

+ Trầm tích Pleistocen trung (aQ 1 )

Trầm tích Pleistocen trung (aQ1 ), có nguồn gốc sông phân bố trong thung lũng Thành phần trầm tích từ dưới lên trên gồm: cuội, sỏi, cát, tảng, ít cát bột

+ Trầm tích Pleistocen thượng (aQ 1 )

1.4.2 Các thành tạo magma

Theo kết quả khảo sát nghiên cứu của các nhóm tờ bản đồ 1/50.000 (nhóm tờ Lào Cai và Phong Thổ) đã xác định được sự có mặt của 8 phức hệ magma, có tuổi

từ Paleozoi giữa đến Kainozoi

+ Phức hệ Mường Hum (aG/PZ 2 mh)

Thành phần chủ yếu là: granit kiềm, ít hơn là granosyenit kiềm và syenit kiềm, syenitodiorit

+ Phức hệ núi lửa Ngòi Thia (R p /Knt)

Phức hệ núi lửa Ngòi Thia trong vùng bao gồm ba tướng đá:

+ Tướng phun nổ: có diện phân bố hẹp (khoảng 2% diện tích) và chỉ gặp một diện nhỏ ở khu vực Huổi Ke

+ Tướng phun trào: chiếm khoảng 70% diện tích và phân bố ở phía Tây Bắc + Tướng á núi lửa: Chiếm khoảng 28% diện tích và phân bố ở phía Đông Nam của dải, báo gồm đá ryolit và porphyr thạch anh Trong các đá này có chứa các nguyên tố phóng xạ như (K, U, Th)

+ Phức hệ Ba Vì (Gb/T 1 bv)

Trong hệ tầng Viên Nam Phức hệ Ba Vì lộ ra thành 6 chỏm nhỏ phân bố với diện tích khoảng 0,3km2, ở gần trung tâm vùng nghiên cứu Thành phần gồm: gabordiabas, gabro Trong các đá này hàm lượng các nguyên tố chứa phóng xạ thấp

+ Phức hệ Phu Sa Phìn (G p -Sy p /Kpp)

Thành phần thạch học của khối gồm syenit porphyr, granosynit porphyr, syenit porphyr thạch anh, granit dạng porphyr, granit porphyr, granit felspat kiềm

+ Phức hệ Ye Yen Sun (G/Eys)

Phức hệ Ye Yen Sun (G/Eys) được hình thành bởi hai pha xâm nhập:

- Pha 1: granit biotit, granit biotit-amphibol và các đá lai tính granodiorit, granosyenit, syenit

- Pha 2: các đá mạch granit aplit, granit hạt nhỏ sáng màu dạng aplit, pegmatit

và granit pegmatit

+ Phức hệ Nậm Xe – Tam Đường (aG-aSy/Ent)

Các thể xâm nhập nhỏ của phức hệ Nậm Xe - Tam Đường thường phát triển dọc theo các đứt gãy phương Tây Bắc - Đông Nam và dọc các đứt gãy giữa các

trầm tích Trias từ Tam Đường qua Bình Lư đến Thân Thuộc các thân xâm nhập kiềm phân bố trong các thung lũng kín hẹp

+ Phức hệ Pu Sam Cap (aSy p /Epc)

Phức hệ Pu Sam Cap được hình thành bởi hai pha xâm nhập:

- Pha 1 gồm hai tướng:

+ Tướng ven rìa: syenit porphyr và granosyenit porphyr

+ Tướng trung tâm: syenit hạt nhỏ đến hạt vừa và syenit thạch anh

- Pha 2: các đá mạch minet, shonkinit, syenit aplit và bostonit

Các thành tạo đất hiếm phóng xạ có quan hệ mật thiết với phức hệ Pu Sam Cap, toàn bộ hệ thống mỏ Đông Pao nằm trên khối Bản Thẳm [5]

1.4.3 Đặc điểm kiến tạo

1.4.3.1 Các đới kiến trúc:

Vùng nghiên cứu thuộc miền kiến tạo Tây Bắc bao gồm một phần diện tích của hai đới kiến trúc lớn là Fan Si Pan và đới Sông Đà Các đứt gãy sâu là ranh giới phân chia giữa hai đới Trong đó đới sụt lún Sông Đà được lấp đầy trầm tích lục nguyên và cacbonat Đây là miền cấu trúc địa chất phức tạp với nhiều hệ thống đứt gãy, uốn nếp, các thành tạo magma, kèm theo nhiều hoạt động tạo khoáng

- Đứt gãy Bình Lư -Thân Thuộc (F2 ): phân bố theo dạng kéo dài từ bản Bình

Lư đến bản Thân Thuộc theo phương Tây Bắc - Đông Nam dài khoảng 35 km trong vùng nghiên cứu

- Đứt gãy Nậm Mạ (F3 ): Phát triển dọc khu vực suối Nậm Mạ kéo dài theo hướng Đông Nam (dọc thung lũng Nậm Mạ) dài khoảng 12 km lộ ra trong vùng nghiên cứu, phát triển như một đứt gãy thuận [5]

b Các đứt gãy cấp II

Vùng nghiên cứu đã phân định được nhiều đứt gãy có quy mô cấp II (F2), chúng là những đứt gãy phân nhánh tựa vào các đứt gãy cấp I (F1) và thường có độ dài từ 10-15km, có thể thuộc các phương khác nhau song chủ yếu là phương Tây Bắc - Đông Nam và á vĩ tuyến

Ngoài những đứt gãy cấp I, cấp II đã được mô tả ở trên còn có các đứt gãy nhỏ, nhánh Tất cả chúng đã góp phần làm phức tạp thêm cấu trúc chung của vùng nhưng mặt khác chúng là nhân tố quan trọng vào việc tạo khoáng của toàn vùng nghiên cứu

1.5 Đặc điểm khoáng sản

Trong vùng nghiên cứu có khá nhiều loại hình khoáng sản như: vàng, chì-kẽm, xạ-đất hiếm (K,U,Th)và vật liệu xây dựng (đá vôi, cuội sỏi cát, sét gạch gói, nước nóng nước khoáng)

1.5.1 Vàng

Đã phát hiện một số điểm biểu hiện quặng vàng gốc và sa khoáng Trong đó các loại khoáng sản chính gồm vàng, chì, kẽm, đất hiếm và vật liệu xây dựng, đáng chú ý là điểm quặng gốc Tà Lèng [5]

1.5.2 Chì kẽm

Phát hiện ở nhiều nơi với đặc điểm quặng hóa khá đa dạng ở Si Phay chì kẽm

đi cùng với vàng-bạc; ở bản Lang, bản Nậm Khan, Sin Chải chì kẽm đi cùng đất hiếm, barit, fluorit…Phần lớn biểu hiện quặng chì kẽm phân bố trong các đá vôi của

a Mỏ Bắc Nậm Xe

Thuộc xã Nậm Xe, huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu

Quặng đất hiếm chứa kim loại phóng xạ phân bố chủ yếu nằm trong các đá phiến sét, đá phiến silic, đá vôi, đá hoa thuộc hệ tầng Si Phay và hệ tầng Na Vang Trong đá cacbonat thường có dạng ổ, túi, thấu kính với mức độ tập trung khác nhau

từ xâm tán thưa đến đặc sít Còn trong đá phiến sét, đá phiến silic thường có dạng mạch, mạng mạch xâm tán thưa Thành phần khoáng vật của quặng chủ yếu gồm barit, pyrit, galenit, biotit microclin Hàm lượng tổng ôxit đất hiếm thay đổi từ vài phần ngàn đến 34%, trung bình đạt 4-6% TR2O3. Ngoài quặng gốc còn gặp quặng thứ sinh trong vỏ phong hóa với hàm lượng TR2O3 thay đổi từ 0.01% -28% trung bình là 4% Tổng tài nguyên dự báo:

bố chủ yếu theo các đới dập vỡ của đá phun trào bazơ tạo thành các thân mạch chạy dài theo phương Tây Bắc và cắm về phía Đông Bắc với góc thoải (10-30o)

Mạch quặng kéo dài từ 200m -1000m và dày 2,5m thường bị phân nhánh phức tạp và đôi khi thay đổi kích thước đột ngột Theo kết quả đã khống chế được 4 thân quặng Dài từ 450m đến 1030m, chiều dày 0,2 đến 1,75m, thường dài từ 530m đến 800m và dày 0,2 đến 1,35m

Quặng và đất hiếm ở mỏ Nam Nậm Xe cũng thuộc loại nhóm nhẹ Thành phần khoáng vật của quặng tương đối đơn giản gồm chủ yếu là barit, parizit, ankerit, calcit, biotit it pyrite, galenit, sphalerit, magnetit, fluonit, và thạch anh Hàm lượng tổng oxit đất hiếm thay đổi từ 0,8 -36,2%, trung bình 10,6% Ngoài những thân quặng kể trên, ở mỏ Nam Nậm Xe còn có một thể đá cacbonat chứa quặng đất hiếm dưới dạng xâm tán với hàm lượng TR2O3 0,4-1%

Trữ lượng B+C1 = 199.168 tấn TR2O3

Tài nguyên dự báo: 3 triệu tấn TR2O3

Các kết quả nghiên cứu trước đây cho thấy các mỏ đất hiếm Nậm Xe có nguồn gốc nhiệt dịch

c Điểm biểu hiện quặng phóng xạ ở khu vực Thèn Sin-Tam Đường

Thuộc các xã Thèn Sin, Tà Lèng thuyện Phong Thổ, Sin Suối Hồ, Sùng Phài, huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu Chúng nằm trong các hệ tầng Viên Nam (T1ivn), một phần trong hệ tầng Mường Trai

+ Hàm lượng trung bình của thori: từ 0,01-0,02% ThO2 cao nhất 1,5-5% đặc biệt có mẫu cao hơn

+ Hàm lượng trung bình của urani: n10-3% đến n10-2% U3O8, cao nhất là n10

Trữ lượng quặng như sau:

TR2O3 cấp C1+C2= Trên 500 nghìn tấn

Cấp P1+P2 = trên 10.000 tấn BaSO4 cấp C2 = trên 1000 tấn

Cấp P1+P2 = trên 65.000 tấn

TR2O3 cấp C2 = trên 1000 tấn

Cấp P1+P2 = trên 32.000 tấn [5]

e Điểm quặng phóng xạ Sìn Chải

Thuộc xã Dao San, huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu Có ba dị thường phóng

xạ có dạng thấu kính với trục kéo dài theo phương á vĩ tuyến Các dị thường này có

chiều rộng từ 50m đến 250m, chiều dài từ 200m đến 500m và cường độ phóng xạ dao động từ 50 đến 570R/h

Các dị thường này liên quan chặt chẽ với các đá mạch aplit, granit aplit Các đai mạch này xuyên cắt các đá trầm tích lục nguyên và các thấu kính cacbonat của

1.6.1 Khái niệm chung

Phóng xạ là hiện tượng một số hạt nhân nguyên tử không bền tự biến đổi và phát ra các bức xạ hạt nhân (thường được gọi là các tia phóng xạ) Các nguyên tử có tính phóng xạ gọi là các đồng vị phóng xạ, còn các nguyên tử không phóng xạ gọi là các đồng vị bền Các nguyên tố hóa học chỉ gồm các đồng vị phóng xạ (không có đồng vị bền) gọi là nguyên tố phóng xạ Các tia phóng xạ có từ tự nhiên có thể bị chặn bởi các tầng khí quyển của Trái Đất

Tia phóng xạ có thể là chùm các hạt mang điện dương như hạt anpha, hạt proton; mang điện âm như chùm electron (phóng xạ beta); không mang điện như hạt nơtron, tia gamma (có bản chất giống như ánh sáng nhưng năng lượng lớn hơn nhiều) Sự tự biến đổi như vậy của hạt nhân nguyên tử, thường được gọi là sự phân

rã phóng xạ hay phân rã hạt nhân

Tự phân hạch là quá trình hạt nhân của các nguyên tử phóng xạ có số khối lớn Ví dụ uranium tự vỡ ra thành các mảnh hạt nhân kèm theo sự thoát ra nơtron và một số hạt cơ bản khác, cũng là một dạng của sự phân rã hạt nhân

1.6.2 Ảnh hưởng của phóng xạ đến sinh vật

Bức xạ tương tác với vật chất, gây ra sự ion hóa, kích thích hoặc phá hủy các nguyên tử và phân tử của vật chất Sự tương tác với các tế bào (các hợp chất hữu cơ phức tạp, gồm protit, các axit ) dần đến sự phá hủy cấu trúc của chúng và tạo thành các vật chất và hợp chất mới không thích ứng với cơ thể Quá trình đó là kết quả tương tác trực tiếp của bức xạ ion hóa Ngoài ra, bức xạ ion hóa còn gây ra tác dụng không trực tiếp đối với cấu trúc của tế bào, mà gây ra tác dụng thứ cấp, liên quan với sự tạo ra các gốc tự do từ nước

H2O → H+ + OH- Những gốc tự do đó có hoạt tính hóa học mạnh và tương tác với các phân tử của protit, các axit amin, gây ra sự phá hủy các protit, axitamin

Các tác dụng trực tiếp và gián tiếp dẫn đến sự phá hủy hoạt động sống của các

tế bào, mô và các cơ quan của cơ thể sống nói chung Sự nguy hiểm của sự tương tác bức xạ ion hóa đối với cơ thể người được tăng thêm bởi đặc điểm của mối liên hệ của

nó với bức xạ: các giác quan của con người không cảm nhận được các bức xạ như là chúng nguy hiểm đối với sức khỏe và thậm chí sinh mạng của mình [4]

Người ta chia ra hai dạng tổn hại do các bức xạ ion hóa gây ra, hiệu ứng “tất định”, liên quan với tác động lên cá thể hoặc thế hệ đã cho, và hiệu ứng có tính di truyền với sự di truyền các sự biến đổi di truyền phát sinh dưới tác dụng của các bức xạ ion hóa cho thế hệ tiếp theo - con, cháu, chắt Đặc trưng của các tổn thương

“tất định” được xác định bởi độ lớn của liều tương đương: liều càng cao thì tổn thương bức xạ càng mạnh Ngoài ra ảnh hưởng của liều được xác định bởi điều, liều

đó tác dụng lên toàn bộ cơ thể hay là chỉ tác dụng lên các cơ quan riêng và tầm quan trọng của các cơ quan này trong hoạt động sống nói chung của cơ thể

Sự chiếu xạ nguy hiểm nhất đối với cơ thể người là các cơ quan tạo máu (tủy xương), cơ quan sinh dục Sự chiếu xạ ít nguy hiểm hơn là da và xương [4]

Mức độ tổn thương bức xạ phụ thuộc vào thời gian tác dụng: khi chiếu xạ một lần mạnh và chiếu xạ bị chia nhỏ nhiều lần với cùng một giá trị liều tương đương thì tổn thương sẽ khác nhau Điều này liên quan với khả năng của cơ thể hồi phục khỏi các hậu quả của sự chiếu xạ do tác dụng của các quá trình hồi phục Bởi

vậy nếu như sự chiếu xạ con người được tiến hành bởi các liều bị chia nhỏ kéo dài theo thời gian, thì nó sẽ chịu được sự tác dụng của liều tương đương lớn hơn, so với khi tác dụng một lần Ngày nay theo các quan sát trên các động vật, cũng như bằng cách tổng quan các tài liệu về tình hình sức khỏe của những người chịu chiếu xạ trong quá trình hoạt động nghề nghiệp (các chuyên viên X quang, các công nhân các xí nghiệp mỏ urani ) đã tích lũy được tài liệu lớn cho phép đánh giá sự nguy hiểm phụ thuộc vào liều chiếu xạ nhận được:

- Khi chiếu xạ một lần toàn bộ cơ thể bởi kiều 0,25 Sv không quan sát thấy

sự sai lệch đáng kể trong hoạt động sống của cơ thể khi khám bệnh bình thường

- Chiếu xạ liều từ 0,25- 0,5 Sv dẫn đến sự biến đổi nhanh không đáng kể trong máu

- Khi liều từ 0,8- 1,2 Sv xuất hiện các dấu hiệu đầu trên của bệnh phóng xạ (đau đầu, sự suy nhược, buồn nôn, ăn không ngon miệng, giảm khả năng công tác

và sức mạnh cơ bắp), không bị tử vong

- Bệnh phóng xạ mạnh phát triển khi chiếu xạ một lần với các liều từ 2,5 - 3

Sv, khả năng tử vong 20% trường hợp

- Tử vong tới 50% trường hợp bắt đầu khi liều từ 4,00- 5,00 Sv; khi liều từ 5,5 - 7,00 Sv tử vong gần 100% Nguyên nhân tử vong thường là sự tổn thương không hồi phục của tủy sống Các tài liệu được đưa ra trong trường hợp khi không

có điều trị: sự điều trị kịp thời nhờ các thiết bị hiện đại cho phép giảm đáng kể tổn thương bức xạ

Khi chiếu xạ định xứ, tức là chiếu xạ các bộ phận riêng của cơ thể (thường là tay) với các giá trị liều lớn người ta quan sát được các vết bỏng phóng xạ, kèm theo

sự bong da và các vết thâm da, sự xuất hiện các vết loét và rụng móng tay

Hậu quả của sự bình phục không hoàn toàn sau khi có sự tổn thương phóng

xạ mạnh đã trải qua có thể bị bệnh phóng xạ mãn, bệnh đó có thể phát triển và dưới ảnh hưởng tác dụng lâu dài (mãn tính) lên cơ thể với liều không lớn Sự phát triển của tổn thương mạn tính xảy ra chậm hơn so với tổn thương cấp tính Trong đa số các trường hợp trong cơ thể mang bệnh phóng xạ cấp tính hoặc mạn tính, qua nhiều năm có thể phát triển các quá trình bệnh khác nhau: các khối u ác tính, sự giảm khả năng sinh đẻ, tổn thương bào thai, già sớm, giảm tuổi thọ [4]

Các tổn thương gen hoặc di truyền, sẽ phát triển ở các thế hệ sau của con người đã chịu sự chiếu xạ là mối nguy hiểm nhất Các thế hệ sau bị tổn thương do

sự tổn thương của cha mẹ trước khi thụ thai Liều lượng bức xạ gây ra các tổn thương di truyền nhỏ hơn nhiều so với liều gây ra các tác dụng “tất định” ở cha mẹ

Các tổn thương di truyền có thể biểu hiện ở sự làm giảm khả năng sinh đẻ ở các thế hệ sau, sự giảm tuổi thọ trung bình, cũng như làm xấu đi trạng thái trí tuệ và thể lực của họ

Các tổn thương này của các thế hệ tương lai phụ thuộc vào nhiều yếu tố: liều chiếu đối với các người riêng lẻ và nhóm cư dân thế hệ cha mẹ, sự gián đoạn chiếu

xạ, tuổi của đối tượng bị chiếu, trạng thái sức khỏe của người bị chiếu xạ, nếp sống của họ

Về cơ bản, sự chiếu xạ với liều không lớn lắm đối với một số lượng lớn người sẽ gây ra hiệu ứng di truyền lớn hơn đáng kể so với sự chiếu xạ một số người riêng lẻ với liều lượng lớn Ngoài ra, sự biến đổi di truyền không có ngưỡng và tăng

tỷ lệ với liều chiếu

Khả năng bức xạ ion hóa gây ra các biển đối di truyền và “tất định” không là nguyên nhân để từ bỏ việc sử dụng các chất phóng xạ và các nguồn bức xạ ion hóa Điều này được giải thích bởi hàng loạt các yếu tố thực tế khách quan

Bất cứ người nào cũng chọn sự chiếu xạ của phông tự nhiên, do sự chiếu xạ

đó, liều tổng cộng toàn thân nhận được đối với đa số cư dân của quả đất khoảng chừng 1mSv/năm, còn đối với một số vùng nó tăng lên đến 8mSv/năm - 28Sv/năm (các bang Kepall và Magpac ấn Độ) Như vậy trong thời gian sống (chừng 70 năm) con người trung bình nhận liều tự nhiên chừng 70mSv (còn trong một số trường hợp đến 2Sv) Chính vì suất liều phông bức xạ tự nhiên không thay đổi đáng kể trong vài chục nghìn năm nên tất nhiên là trong thời gian đó con người đã quen với liều tương ứng và liều đó không nguy hiểm đối với con người Bằng chứng điều này là

sự tăng không ngừng của dân số Trái đất, kèm theo các thay đổi có ích về chất - sự phát triển tốt hơn về trí tuệ và thể lực của họ Hơn nữa các quan sát những người sống trong các điều kiện phông bức xạ cao, chứng minh rằng các sai lệch di truyền

ở họ không thấy thường xảy ra hơn so với những người sống trong các điều kiện phông bức xạ tự nhiên bình thư

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của luận văn: môi trường phóng xạ tự nhiên tại khu vực huyện Tam Đường, Phong Thổ và thành phố Lai Châu thuộc tỉnh Lai Châu Với các yếu tố môi trường phóng xạ cần nghiên cứu như: suất liều chiếu ngoài; suất liều chiếu trong; nồng độ khí phóng xạ Rn222, Tl228; hàm lượng U238, Th232, K40, Ra226

trong các mẫu đất; các chỉ tiêu U238, Th232, K40, Cs137 trong các mẫu thực vật; hoạt

độ anpha, hoạt độ beta, hàm lượng Ra226, hàm lượng các kim loại nặng trong nước Các số liệu được thu thập và đo đạc trên thực địa, qua đó xác định được sự ảnh hưởng của ô nhiễm phóng xạ tới sức khỏe con người

Trong tự nhiên có những đồng vị có sẵn tính phóng xạ, đó là những đồng vị chưa kịp phân rã hết kể từ lúc hình thành các nguyên tố hóa học (do phản ứng nhiệt hạch) của thái dương hệ, hoặc các đồng vị được tạo thành dưới tác dụng của tia vũ trụ, và đặc biệt là các đồng vị phóng xạ tồn tại trong các quặng phóng xạ Những đồng vị chứa trong quặng phóng xạ lập thành những dãy phóng xạ liên tiếp gọi là

họ phóng xạ Các đồng vị phóng xạ tồn tại trong tự nhiên luôn có hiện tượng phóng

xạ, đó là sự phát xạ tự phát các hạt hoặc tia gamma của các hạt nhân nguyên tố không bền vững hoặc sự phát xạ anpha (α), beta (β) sau khi bắt giữ điện tử quỹ đạo, hoặc là quá trình tách vỡ tự phát Năng lượng bức xạ gamma của các nguyên tố phóng xạ là yếu tố đặc trưng cho từng nguyên tố [4]

Nguồn phóng xạ tự nhiên có khoảng 20 nguồn gồm U235, U238, U244, Th232,

Ra226, K40, Rb87, La138, Sm147, Lu176, Re137, … Tuy nhiên có 6 nguồn cơ bản có nhân

là U235, U238, U244, Th232, Ra226, K40, trong sáu nguồn cơ bản này có 4 nguồn chủ đạo gồm U235, U238, Th232 và Ra226 [4]

Urani gồm 3 đồng vị khác nhau, đồng vị phóng xạ U238 và U234 thuộc cùng một họ, gọi là họ urani, còn U235 là thành viên đầu tiên của một họ khác, gọi là actini Th232 là thành viên đầu tiên của họ thori Họ phóng xạ thứ tư là họ phóng xạ nhân tạo, được gọi là họ neptuni (Th228) Ba họ phóng xạ tự nhiên có đặc điểm chung là thành viên thứ nhất, là đồng vị phóng xạ sống lâu với thời gian bán rã được

đo theo các đơn vị địa chất Điều này được minh họa bằng họ phóng xạ nhân tạo

Neptunium, trong đó thành viên thứ nhất là nguyên tố siêu urani Pu241, được sinh ra khi chiếu Pu239 trong trường neutron Thời gian bán rã của Pu341 là 13 năm [4]

Hình 2.1 Sơ đồ dãy phân rã phóng xạ tự nhiên [4]

Urani, Thori, Radi, Radon… là các nguyên tố phóng xạ có phân bố rộng rãi nhất trong tự nhiên Dạng tồn tại của chúng phức tạp, gồm các đơn khoáng, các loại muối khác nhau, khoáng vật kết tinh hoặc chất đồng hình, có loại bị vật chất hữu cơ hấp thụ,

có loại trong dung dịch, có loại huyền phù trong không khí hình thành sol khí

Trong các đá magma axit thì hàm lượng U, Th tương đối cao, còn trong các đá magma siêu mafic thì hàm lượng U, Th là nhỏ nhất Cùng một loại đá, đá càng trẻ thì hàm lượng các nguyên tố phóng xạ càng cao Trong các đá trầm tích, hàm lượng các nguyên tố phóng xạ rất không đồng đều, thông thường đá phiến sét có hàm lượng cao nhất Hàm lượng U, Th trong đá cacbonat rất thấp Hàm lượng các nguyên tố phóng

xạ của muối mỏ và thạch cao là nhỏ nhất Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ của các

đá biến chất và vật chất ban đầu của chúng có quan hệ mật thiết, song quá trình biến chất cũng có thể làm tăng hoặc giảm vật chất phóng xạ [4]

Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong các đá nguồn gốc trầm tích rất thay đổi và không có mối liên hệ mật thiết với hoạt độ phóng xạ của các đá nguyên sinh,

bởi vì khi phá hủy và chuyển dời vật liệu các magma vào các bể lắng đọng, urani được mang đi trong trạng thái bị hòa tan và sự di chuyển và tích lũy của nó có thể không theo con đường di chuyển của vật liệu bị vỡ vụn Ngoài ra trong các thời kỳ địa chất tiếp sau, các quá trình di chuyển sẽ dẫn đến sự làm giàu hoặc làm nghèo urani của các đá trầm tích Đối với các loại đá trầm tích, trong các đá của cùng một loại, hàm lượng urani sẽ lớn hơn trong các biến thể có kích thước nhỏ của các hạt (đối với các đá mảnh vụn), trong các biến thể có hàm lượng cao của vật chất hữu cơ chủ yếu là bi tum, trong các biến thể có hàm lượng cao của phốt pho Bởi vì urani trong các đá trầm tích thể hiện dưới dạng được hòa tan, còn thori tạo ra các hợp chất khó hòa tan nên trầm động dưới dạng các mảnh khoáng vật Tỷ số thori/urani trong các đá trầm tích nhỏ hơn so với trong các đá biến chất Đặc biệt trong các trường hợp có sự tham gia của các sản phẩm magma vào các quá trình biến chất thì hàm lượng urani có thể cao hơn so với trong các đá trầm tích, nhưng luôn thấp hơn trong các đá magma [4]

Urani trong các đá có thể tồn tại dưới các dạng khác nhau: dưới dạng các khoáng vật urani, trong các tạp chất đồng hình được gọi là “các khoáng vật chứa urani”, trong số đó có các khoáng vật phụ của các đá magma, cũng như trong trạng thái phân tán Khi độ pH thấp, ví dụ pH = -4 (môi trường axit), urani dễ bị hòa tan

di chuyển trong các đá tới chỗ tiếp xúc với các chất khử (H2S, các vật chất có nguồn gốc hữu cơ, chủ yếu là bitum, phốt pho, sắt) làm giảm thế oxy hóa – khử tới Eh = 0,1 von Tại các hàng rào địa hóa được thành tạo dọc theo đường vận chuyển của các dung dịch chứa urani do các điều kiện lý hóa thay đổi làm cho urani từ dung dịch nước bị kết tủa dưới dạng các hợp chất khó hòa tan Khi pH > 8 (môi trường kiềm) urani cũng dễ bị hòa tan và di chuyển dưới dạng các hợp chất loại

Na4UO2(HCO3)3 Các hợp chất này bền vững trong điều kiện độ pH thấp hoặc cao Trong vùng trung hòa, độ hòa tan của các phức chất bị giảm đi, các phức chất bị phá hủy, kết quả là trong các đá thẩm thấu đối với nước dưới đất, phát sinh tự tích lũy các khoáng vật urani

Các hợp chất của Thori là các hợp chất khó hòa tan, trên thực tế không có mặt trong nước dưới đất cũng như nước bề mặt Trong nước có chứa Urani, Radi và Radon

với hàm lượng thấp, cá biệt cũng có chứa Thori và Kali Trong các điều kiện khác nhau, hàm lượng của chúng thay đổi trong phạm vi rộng Thông thường so với đá, hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong nước nhỏ hơn 2 - 4 bậc, nhưng vẫn có dị thường U, Ra, Rn trong nước cao hơn nhiều lần so với bình thường [4]

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Hệ phương pháp nghiên cứu môi trường phóng xạ

Tác dụng sinh học của bức xạ phóng xạ được đánh giá bằng giá trị tổng liều tương đương bức xạ Trong đó tổng liều tương đương bức xạ bằng tổng liều chiếu ngoài, liều chiếu trong của các chất phóng xạ xâm nhập qua đường hô hấp và liều chiếu trong của các chất phóng xạ xâm nhập qua đường tiêu hoá Bởi vậy, hệ phương pháp được lựa chọn bao gồm các phương pháp bảo đảm quan trắc được đủ các số liệu xác định liều chiếu ngoài và liều chiếu trong Không những thế muốn tìm được nguyên nhân và đề xuất các biện pháp giảm nhẹ tác hại của ô nhiễm phóng xạ phải làm sáng tỏ được bản chất và mối tương quan giữa các dị thường phóng xạ với các đối tượng địa chất: Các loại đá, quặng, các loại vật liệu, nguyên liệu, nhiên liệu chất thải có chứa các chất phóng xạ được dùng trong sản xuất, xây dựng và các nhu cầu mọi mặt phục vụ đời sống nhân dân Do đó hệ phương pháp khảo sát phóng xạ không những phải đảm bảo đủ để tính được giá trị tổng liều tương đương bức xạ mà còn phải xác định được hàm lượng các nguyên tố phóng xạ tại hiện trường và trong các mẫu vật đã được thu thập tại các địa điểm khảo sát