Nghiên cứu đặc điểm địa hóa phóng xạ các nguyên tố u, th và k khu vực xã đông cửu, huyện thanh sơn, tỉnh phú thọ

Nhiệm vụ:đến môi trường phóng xạ; các nghiên cứu đã có từ trước về môi trường phóng xạ tại cáckhu vực; được tại khu vực nghiên cứu và từ kết quả phân tích mẫu với sự tồn tại của các thân

HOÀNG THỊ HÀ

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA PHÓNG XẠ CÁC NGUYÊN TỐ U, Th VÀ K KHU VỰC XÃ ĐÔNG CỬU,

HUYỆN THANH SƠN, TỈNH PHÚ THỌ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội - 2015

HOÀNG THỊ HÀ

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA PHÓNG XẠ CÁC NGUYÊN

TỐ U, Th VÀ K KHU VỰC XÃ ĐÔNG CỬU, HUYỆN THANH SƠN,

TS Nguyễn Tuấn Phong

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn sâu sắc, học viên xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Thị Hoàng Hà và TS Nguyễn Tuấn Phong đã tận tình hướng dẫn học viên trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Địa chất, Phòng Sau đại học, Phòng Chính trị và Công tác Sinh viên, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã tạo điều kiện trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn của học viên.

Xin gửi lời cảm ơn tới các đồng nghiệp tại Trung tâm Nghiên cứu Ứng dụng Địa vật lý – Liên đoàn Vật lý Địa chất, Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm đã cung cấp tài liệu, trao đổi thông tin và thảo luận những nội dung liên quan đến luận văn của học viên.

Luận văn không thể hoàn thành nếu thiếu những lời động viên, chia sẻ và tình cảm của các thành viên trong gia đình Đó là nguồn sức mạnh to lớn để học viên có thể hoàn thành luận văn.

Học viên

Hoàng Thị Hà

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 11

1.1 Đặc điểm địa hóa phóng xạ tự nhiên các nguyên tố U, Th, K 11

1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu 14

1.3 Giới thiệu khái quát khu vực nghiên cứu 17

1.3.1 Đặc điểm tự nhiên 17

1.3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 21

1.3.3 Đặc điểm địa chất - khoáng sản 22

1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới môi trường phóng xạ khu vực nghiên cứu 24

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1 Phương pháp tổng hợp, kế thừa tài liệu 27

2.2 Phương pháp đo phổ gamma 27

2.3 Phương pháp lấy, gia công và phân tích mẫu 28

2.4 Phương pháp xử lý tài liệu 32

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34

3.1 Mối quan hệ giữa các nguyên tố U, Th, K với môi trường địa chất khu vực nghiên cứu 34

3.1.1 Đặc trưng hàm lượng phổ gamma trên các thành tạo địa chất 34

3.1.2 Sự biến đổi hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo không gian 35

3.1.2.1 Mặt cắt tuyến 55 35

3.1.2.2 Mặt cắt tuyến 51 36

3.1.2.3 Mặt cắt tuyến 47 37

3.1.2.4 Mặt cắt tuyến 13a 38

3.1.2.5 Mặt cắt tuyến 9a 39

3.1.2.6 Mặt cắt tuyến 5a 40

3.1.2.7 Mặt cắt tuyến 4 41

3.1.2.8 Mặt cắt tuyến 6a 42

3.1.2.9 Mặt cắt tuyến 8a 43

3.1.2.10 Mặt cắt tuyến 12 44

3.1.2.11 Mặt cắt tuyến 48 45

3.1.2.12 Mặt cắt tuyến 56 46

3.2 Đặc điểm địa hóa phóng xạ các nguyên tố U, Th, K 50

3.2.1 Hàm lượng các nguyên tố U, Th, K trong môi trường nước 50

3.2.2 Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ U, Th, K trong đất 54

3.2.3 Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ U, Th, K trong các cây lương thực56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 Sơ đồ dãy phân rã phóng xạ tự nhiên 11

Hình 2 Suối Bầu chảy qua thôn Hạ Thành 18

Hình 3 Thôn Hạ Thành (bản Dấu Cỏ) - Đông Cửu - Thanh Sơn - Phú Thọ 19

Hình 4 Sơ đồ khu vực nghiên cứu 20

Hình 5 Sơ đồ tuyến đo phổ gamma 28

Hình 6 Sơ đồ vị trí lấy mẫu nước 29

Hình 7 Sơ đồ vị trí lấy mẫu đất 31

Hình 8 Sự biến đổi không gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.55 35

Hình 9 Sự biến đổi không gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.51 36

Hình 10 Sự biến đổi không gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.47 37

Hình 11 Sự biến đổi không gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.13a 39

Hình 12 Sự biến đổi không gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.9a 40

Hình 13 Sự biến đổi không gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.5a 41

Hình 14 Sự biến đổi không gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.4 42

Hình 15 Sự biến đổi không gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.6a 43

Hình 16 Sự biến đổi không gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.8a 44

Hình 17 Sự biến đổi không gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.12 45

Hình 18 Sự biến đổi không gian hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt T.48 46

Hình 19 Sự biến đổi hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo mặt cắt tuyến 56 46

Hình 20 Sơ đồ phân vùng hàm lượng Thori 48

Hình 21 Sơ đồ phân vùng hàm lượng Urani 49

Hình 22 Biểu đồ tổng hoạt độ alpha, beta trong mẫu nước 52

Hình 23 Nồng độ radon trong mẫu nước dọc mặt cắt Suối Bầu 53

Hình 24 Tổng hoạt độ alpha, beta trong mẫu nước dọc mặt cắt Suối Bầu 54

Hình 25 Sơ đồ vị trí các điểm mẫu có hàm lượng phóng xạ vượt quá TCCP khu vực nghiên cứu 59

Hình 26 Sơ đồ khoanh vùng ô nhiễm khu vực nghiên cứu 60

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 Vị trí lấy mẫu cây lương thực 32

Bảng 2 Chuyển đổi các đơn vị đo về Siver (Sv) 33

Bảng 3 Thống kê hàm lượng các nguyên tố U, Th, K trên các thành tạo địa chất 34

Bảng 4 Bảng kết quả phân tích mẫu nước 50

Bảng 5 Thống kê thông số nồng độ radon tự do trong các loại nước 51

Bảng 6 Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong mẫu đất 55

Bảng 7 Hàm lượng U và Th trong các môi trường (mg/kg) 56

Bảng 8 Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong mẫu thực vật 57

Bảng 9 Thống kê hoạt độ các nguyên tố phóng xạ trong mẫu thực vật 57

Bảng 10 Hoạt độ phóng xạ giới hạn trong thực phẩm (theo đường tiêu hóa) 58

Miền Bắc Việt Nam là địa bàn đã phát hiện có nhiều mỏ chứa phóng xạ Các

mỏ đều tập trung trên đới sinh khoáng Tây Bắc Bộ và chứa các nguyên tố phóng xạthori và urani Qua các kết quả nghiên cứu và khảo sát môi trường tại một số mỏchứa phóng xạ 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 Thanh Sơn – Phú Thọ với các thânpegmatit có kích thước: rộng từ vài mét đến vài chục mét, dài từ vài chục mét đếnvài trăm mét nằm tại khu vực bản Dấu Cỏ, xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnhPhú Thọ, có cường độ phóng xạ (502500)R/h Các thân pegmatit này nằm ngaytrên bề mặt hoặc gần bề mặt, nên dễ dàng phát tán ra môi trường xung quanh nhờquá trình phong hóa và bóc mòn Mặt khác, tại khu vực nghiên cứu, các suối vàmạch nước ngầm đều đi qua các thân quặng pegmatit, đó là điều kiện thuận lợi đểxói mòn, hòa tan, vận chuyển và phát tán các chất phóng xạ ra môi trường xungquanh

Trên cơ sở đó, luận văn “Nghiên cứu đặc điểm địa hóa phóng xạ các

nguyên tố U, Th và K khu vực xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ”

được thực hiện với mục tiêu và nhiệm vụ sau:

Mục tiêu:

trường xung quanh

Nhiệm vụ:

đến môi trường phóng xạ; các nghiên cứu đã có từ trước về môi trường phóng xạ tại cáckhu vực;

được tại khu vực nghiên cứu và từ kết quả phân tích mẫu với sự tồn tại của các thânquặng pegmatit và thành tạo địa chất tại khu vực nghiên cứu;

Từ kết quả nghiên cứu, luận văn được cấu trúc thành 3 chương như sau

(không kể phần mở đầu và kết luận):

Chương 1: Giới thiệu chung

Chương 2: Phương pháp nghiên cứu

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Học viên

Hoàng Thị Hà

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Đặc điểm địa hóa phóng xạ tự nhiên các nguyên tố U, Th, K

Trong tự nhiên có những đồng vị có sẵn tính phóng xạ, đó là những đồng vịchưa kịp phân rã hết kể từ lúc hình thành các nguyên tố hóa học (do phản ứng nhiệthạch) của thái dương hệ, hoặc các đồng vị được tạo thành dưới tác dụng của tia vũtrụ, và đặc biệt là các đồng vị phóng xạ tồn tại trong các quặng phóng xạ Nhữngđồng vị chứa trong quặng phóng xạ lập thành những dãy phóng xạ liên tiếp gọi là họphóng 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 khôngbền vững hoặc sự phát xạ anpha (α), beta (β) sau khi bắt giữ điện tử quỹ đạo, hoặc), beta (β) sau khi bắt giữ điện tử quỹ đạo, hoặc) 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

Hình 1 Sơ đồ dãy phân rã phóng xạ tự nhiên

Năm 1896, nhà bác học người Pháp Becquerel phát hiện ra chất phóng xạ tựnhiên, đó là urani và con cháu của nó Đến nay người ta biết các chất phóng xạ trêntrái đất gồm các nguyên tố urani, thori và con cháu của chúng, cùng một số nguyên

tố phóng xạ khác Urani, thori và con cháu của chúng tạo nên 3 họ phóng xạ cơ bản

chung là thành viên thứ nhất, là đồng vị phóng xạ sống lâu với thời gian bán rãđược đo theo các đơn vị địa chất Điều này được minh họa bằng họ phóng xạ nhân

Đặc điểm chung thứ hai của ba họ phóng xạ tự nhiên là mỗi họ đều có mộtđồng vị phóng xạ dưới dạng khí phóng xạ, chúng là đồng vị khác nhau của nguyên

vị phóng xạ neptuni không có đồng vị phóng xạ dưới dạng khí phóng xạ

Trong ba loại khí phóng xạ thì radon đóng vai trò quan trọng nhất vì nó cóthời gian bán phân rã là 3,825 ngày lớn hơn nhiều so với phân rã của thoron (52giây) và actinon (3,92 giây) Trên quan điểm về an toàn bức xạ, sự chiếu ngoài củaradon và con cháu của chúng lên con người không tác hại bằng sự chiếu trong củachúng khi con người hít thở bụi có nhân phóng xạ bám vào, vì chúng là các nhânphát ra các tia alpha Hàm lượng radon, thoron trong không khí phụ thuộc vào hàmlượng urani trong đất, đá; các mỏ, điểm mỏ urani hoặc các mỏ có chứa nguyên tốphóng xạ (urani, thori)

Urani, Thori, Radi, Radon… là các nguyên tố phóng xạ có phân bố rộng rãinhất trong tự nhiên Dạng tồn tại của chúng phức tạp, gồm các đơn khoáng, các loạimuối khác nhau, khoáng vật kết tinh hoặc chất đồng hình, có loại bị vật chất hữu cơhấp thụ, có loại trong dung dịch, có loại huyền phù trong không khí hình thành solkhí

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 càngtrẻ thì hàm lượng các nguyên tố phóng xạ càng cao Trong các đá trầm tích, hàmlượng các nguyên tố phóng xạ rất không đồng đều, thông thường đá phiến sét cóhàm lượng cao nhất Hàm lượng U, Th trong đá cacbonat rất thấp Hàm lượng cácnguyên 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 mậtthiết, song quá trình biến chất cũng có thể làm tăng hoặc giảm vật chất phóng xạ (LêKhánh Phồn, 2004)

Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong các đá nguồn gốc trầm tích rấtthay đổi và không có mối liên hệ mật thiết với hoạt độ phóng xạ của các đá nguyênsinh, 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 cóthể 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 nghèourani của các đá trầm tích Đối với các loại đá trầm tích, trong các đá của cùng mộtloại, 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 cơchủ yếu là bitum, trong các biến thể có hàm lượng cao của phốt pho Bởi vì uranitrong các đá trầm tích thể hiện dưới dạng được hòa tan, còn thori tạo ra các hợpchất khó hòa tan nên trầm đọng dưới dạng các mảnh khoáng vật Tỷ số thori/uranitrong các đá trầm tích nhỏ hơn so với trong các đá biến chất Đặc biệt trong cáctrường hợp có sự tham gia của các sản phẩm magma vào các quá trình biến chất thìhàm lượng urani có thể cao hơn so với trong các đá trầm tích, nhưng luôn thấp hơntrong các đá magma

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

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 củacác dung dịch chứa urani do các điều kiện lý hóa thay đổi làm cho urani từ dungdịch 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

Trong vùng trung hòa, độ hòa tan của các phức chất bị giảm đi, các phức chất bị pháhủy, kết quả là trong các đá thẩm thấu đối với nước dưới đất, phát sinh tự tích lũycác khoáng vật urani

Các hợp chất của Thori là các hợp chất khó hòa tan, trên thực tế không cómặt 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 điềukiện 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, nhưngvẫn có dị thường U, Ra, Rn trong nước cao hơn nhiều lần so với bình thường

Vật chất phóng xạ trong đất trồng có mối quan hệ phụ thuộc vào hàm lượng

U, Th có trong đá gốc (Lê Khánh Phồn, 2004)

1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu

Môi trường phóng xạ là một phần trong môi trường sống tự nhiên mà trong

đó loài người hình thành và phát triển Hàng ngày con người luôn chịu những tácđộng liên tục của môi trường phóng xạ Đến một một mức độ nào đó, tùy thuộc vàomức và thời gian chiếu xạ, chúng có các tác động không tốt đến cơ thể sống

Nhận thức được vấn đề này, nhiều quốc gia đã tập trung nghiên cứu và công

bố dưới dạng tài liệu cấp quốc gia các thông tin: mức chiếu xạ tự nhiên có khả nănggây hại cho con người cần tiến hành đo vẽ, lập các bản đồ mức chiếu xạ tự nhiên,trên đó khoanh các diện tích có mức chiếu xạ có hại cho con người

Ngay từ những năm 80 của thế kỷ trước, các nước như Thụy Điển, PhầnLan, Nga, Mỹ, Cộng hòa Séc.v.v đã nghiên cứu và công bố các tiêu chuẩn về cácmức chiếu xạ tự nhiên và an toàn cho con người Cũng trong thời gian này, ThụyĐiển đã đo mức chiếu xạ tự nhiên tương đương tỷ lệ 1:50.000 trên hàng trăm diệntích Các bản đồ đó là cơ sở để cho phép xây dựng các khu dân cư, công nghiệp

Một số nghiên cứu có thể kể đến như “IAEA- TECDOC-5,6, The use gamma ray

data to difine the natural radiation environment, Vienna 1990”, “IAEA TECDOC

-827 (1995), Application of uranium exploaration data and techniques in enviromental studies”, “UNESCO, 1995, A global geochemical database for environmental and resource management”, “Central laboratory for radiological protection, Warszawa, Radiation atlas of Poland 2005”

Trong quá trình xây dựng các bản đồ, các tài liệu điều tra, nghiên cứu phóng

xạ trong các hoạt động địa chất khoáng sản như bay phổ gamma, đo phóng xạ trênmặt đất bằng các phương tiện khác nhau, đã được nghiên cứu, khai thác sử dụng.Những năm đầu thế kỷ XXI công việc này càng được tiến hành một cách khẩntrương, đồng bộ trên quy mô lớn.Ủy ban Bảo vệ bức xạ các nước Bắc Âu, các quốcgia Tây Âu, Nhật Bản, Ấn Độ.v.v lần lượt công bố mức chiếu xạ tự nhiên và các

bản đồ phân vùng theo các mức bức xạ tự nhiên với các nghiên cứu như “Central

laboratory for radiological protection, Warszawa, Radiation atlas of Poland 2005”, “ICRP PUBLICATION 82 (2000), Protection of the Public in Situations of Prolonged Radiation Exposure”

dạng một số công trình nghiên cứu khoa học, một số đề án điều tra, nghiên cứu môitrường Công tác nghiên cứu về môi trường phóng xạ tự nhiên đã được tiến hành từ cácnăm 80 của thế kỷ XX Có thể chia các công trình nghiên cứu về môi trường phóng xạ đãđược tiến hành theo các hướng như sau:

trong hướng nghiên cứu cơ bản về môi trường phóng xạ tiến hành chuẩn hóa thuật ngữ

về môi trường phóng xạ và phương pháp tính toán; xây dựng hệ phương pháp điều tra,nghiên cứu chi tiết môi trường phóng xạ; ứng dụng công nghệ hiện thông tin để nâng caochất lượng xử lý và biểu diễn các kết quả điều tra chi tiết môi trường phóng xạ Một số

đề tài phát triển theo hướng này có thể kể đến như:

nguồn phóng xạ tự nhiên để xây dựng quy trình công nghệ đánh giá chi tiết các vùng ônhiễm phóng xạ tự nhiên (Nguyễn Văn Nam, 2009);

môi trường phóng xạ (La Thanh Long, 2010);

khả năng gây hại cho con người (Nguyễn Văn Nam, 2010)

Trong đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn xác định mức chiếu xạ

tự nhiên có khả năng gây hại cho con người”, Nguyễn Văn Nam (2010 – 2011), đãthiết lập và làm sáng tỏ vai trò đóng góp liều chiếu xạ của các thành phần môitrường phóng xạ và đánh giá mức liều chiếu xạ tự nhiên ở Việt Nam Đề tài đã đưa

ra tổng quan về các thành phần phóng xạ trong vỏ trái đất và nêu rõ: “Sự chiếu xạ

vào cơ thể con người từ nguồn chiếu ngoài, chủ yếu bởi các bức xạ gamma từ các

trong việc nghiên cứu môi trường phóng xạ Theo kết quả điều tra, đánh giá địachất, khảo sát môi trường, các nguồn chiếu xạ tự nhiên có nguy cơ gây liều cao trênlãnh thổ nước ta cũng chính là các đối tượng địa chất có chứa hàm lượng cao củacác chất phóng xạ thuộc dãy uranium và thorium, các đối tượng này liên quan chặtchẽ với các mỏ phóng xạ, mỏ đi kèm các chất phóng xạ Trên cơ sở đánh giá đặcđiểm các trường bức xạ tự nhiên trong các mỏ phóng xạ, mỏ chứa phóng xạ đề tàicũng chỉ ra đây là nhóm mỏ có nguy cơ gây chiếu xạ tự nhiên có khả năng gây hạicho con người Các thân pegmatit trong khu vực nghiên cứu tại luận văn này thuộcnhóm mỏ chứa phóng xạ với bản chất dị thường chủ yếu là thori có ảnh hưởng lớntới môi trường phóng xạ tại khu vực này

Hiện nay các công trình nghiên cứu, điều tra về hiện trạng môi trường phóng

xạ chủ yếu được thực hiện tại các khu vực có mỏ phóng xạ và mỏ có chứa phóng xạ

để đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường phóng xạ và khoanh định các khu vựcnguy hiểm, góp phần cảnh báo tới người dân Một số đề tài về điều tra môi trườngphóng xạ được kể đến như:

pháp khắc phục trên một số mỏ phóng xạ, mỏ có chứa phóng xạ ở Lai Châu, Cao

Bằng và Quảng Nam tỷ lệ 1:25000” (Trần Bình Trọng, 2002);

-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 (TrầnBình Trọng, 2006) Đề án này đã xác định hiện trạng môi trường phóng xạ, khoanhđịnh ra các vùng không an toàn áp dụng cho những người lao động gián tiếp trongvùng tụ khoáng phóng xạ, vùng không an toàn áp dụng cho dân chúng nói chung vàđưa ra những so sánh cụ thể về môi trường phóng xạ tại các khu mỏ có chứa phóng

xạ trên đồng thời đánh giá mức độ ô nhiễm phóng xạ và tác động của chúng đếnmôi sinh

Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ tỷ lệ 1:1.000, phục vụ quy hoạch dân cư và pháttriển kinh tế xã hội khu vực (Vũ Văn Bích, 2006) Đề án đã tiến hành đo chi tiết cácthông số phổ gamma, tính toán suất liều chiếu, lấy mẫu và phân tích mẫu, từ

đó đã phân vùng ô nhiễm phóng xạ và ảnh hưởng của chúng tới môi trường và đời sống nhân sinh khu vực nghiên cứu.

liệu cho các công tác điều tra, đánh giá mức độ ô nhiễm phóng xạ Hiện nay đã thực hiện

đo phóng xạ mặt đất hàng trăm diện tích ở các tỷ lệ khác nhau; điều tra môi trườngphóng xạ 51 đô thị lớn Đặc biệt bản đồ phóng xạ tự nhiên Việt Nam (2006) và bản đồphông bức xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ 1:1.000.000 (2011) đã được thành lập

Các đề tài khoa học công nghệ, các đề án điều tra, nghiên cứu môi trường đãđược tiến hành đã thiết lập và làm sáng tỏ vai trò đóng góp liều chiếu xạ của cácthành phần môi trường phóng xạ và đưa ra phương pháp đánh giá từng thành phầnliều cụ thể, làm cơ sở chung để đánh giá mức liều chiếu xạ tự nhiên ở Việt Nam từ

đó khoanh định các khu vực không an toàn phóng xạ, nghiên cứu, đánh giá hiệntrạng và mức độ ô nhiễm phóng xạ tại các khu vực này, đưa ra các cảnh báo và đềxuất các biện pháp khắc phục để bảo vệ sức khoẻ cho cộng đồng dân cư và phục vụcông tác quy hoạch, phát triển kinh tế xã hội

Đối với khu vực nghiên cứu, hiện nay mới có một số đề tài nghiên cứu vềmôi trường phóng xạ tại đây như: “Điều tra hiện trạng môi trường phóng xạ trêncác mỏ Đông Pao, Thèn Sin - Tam Đường tỉnh Lai Châu, Mường Hum tỉnh LàoCai, Yên Phú tỉnh Yên Bái, Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ, An Điềm, Ngọc Kinh - SườnGiữa tỉnh Quảng Nam” (Trần Bình Trọng, 2006); “Điều tra chi tiết hiện trạng môitrường phóng xạ bản Dấu Cỏ, Xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ tỷ lệ1:1.000, phục vụ quy hoạch dân cư và phát triển kinh tế xã hội khu vực”, (Vũ VănBích, 2006) và “Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ thành lập bộ bản đồ môitrường phóng xạ tự nhiên Áp dụng thử nghiệm trên địa bàn tỉnh Phú Thọ” Tuynhiên, các đề tài này chỉ tập trung nghiên cứu nhằm xác định hiện trạng môi trườngphóng xạ, khoanh định các vùng ô nhiễm phóng xạ và ảnh hưởng của chúng tới môitrường và đời sống nhân sinh khu vực nghiên cứu chứ không đi sâu vào vấn đềnghiên cứu địa hóa các nguyên tố phóng xạ

1.3 Giới thiệu khái quát khu vực nghiên cứu

1.3.1 Đặc điểm tự nhiên

1.3.1.1 Vị trí địa lý

Khu vực nghiên cứu nằm ở xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ, có tọa

độ địa lý 21°01′31” vĩ độ Bắc, 105°04′40” kinh độ Đông Trong đó, khu vực nghiên

1.3.1.2 Khí hậu

Khí hậu vùng nghiên cứu có hai mùa phân biệt rõ rệt:

khó khăn cho sản xuất và đời sống của dân cư

và có mưa phùn, mùa này khá thuận lợi cho công tác nghiên cứu địa chất môitrường

1.3.1.3 Thủy văn

Hình 2 Suối Bầu chảy qua thôn Hạ Thành

Khu vực nghiên cứu có hệ thống suối khá phát triển, trong đó suối Dấu vàsuối Cỏ là lớn hơn cả, suối Bầu chảy qua trung tâm thôn Hạ Thành (Hình 2), cácsuối này đều có hướng chảy từ tây nam sang đông bắc với lượng nước nhỏ Cácsuối nhỏ, chỉ có nước vào mùa mưa, cạn nước vào mùa khô Dân cư trong bản lấynước suối để canh tác, sinh hoạt và ăn uống chủ yếu dùng nước ngầm dưới chânđồi và trong các khe cạn chảy ra

1.3.1.4 Địa hình

Địa hình khu vực nghiên cứu gồm hai phần khác biệt, ở phía bắc địa hìnhthấp, sườn thoải, phía nam địa hình đồi núi có độ cao hơn 500m, sườn dốc Nhìnchung địa hình khu vực này khá phức tạp, khó khăn cho việc phát triển kinh tế xãhội (Hình 3).

Hình 3 Thôn Hạ Thành (bản Dấu Cỏ) - Đông Cửu - Thanh Sơn - Phú Thọ

1.1.1.5 Động, thực vật

+ Thực vật: trong khu vực, thực vật nhìn chung vẫn được duy trì và bảo vệ

nên mức độ che phủ đối với địa hình là tương đối tốt Đất rừng trong khu vực được chiathành các dạng như sau:

- Rừng tự nhiên (rừng nguyên sinh): là rừng còn chưa bị xâm hại hoặc ít bị

sự tàn phá của con người, vẫn còn giữ được nguyên dạng hoang sơ Rừng rậm rạp, nhiềucây to và dây leo

Xãm T¶ng

Xãm RÎ Gi©n

Xãm N¸y

Xãm Chïa Xãm B¸i

Suèi Giµu



Xãm Mu Xãm Bñ

Chái Xãm Vâng Suèi B-¬ng Sinh Xãm Chuèi

Suèi Sinh

§-êng mßn

Tr-êng häc

Hình 4 Sơ đồ khu vực nghiên cứu

- Rừng tái sinh và rừng trồng: là các vạt rừng mới được hồi sinh, cây cối

phát triển trở lại trên các diện tích nương rẫy cũ trước đây bỏ lâu năm không canh tác,trồng tỉa Trên những diện tích mà cây cối không mọc lại và đã trở thành đất trống đồitrọc trước đây nay cũng đã được phủ xanh nhờ các dự án trồng rừng Khu vực nghiêncứu có sự đan xen giữa rừng tái sinh và rừng trồng, không còn diện tích đất trống đồitrọc, mức độ che phủ khá tốt Trước đây, hiện tượng phá rừng làm nương rẫy là phổbiến nhưng đến nay đã hạn chế nhiều Những vạt rừng bị phát quang, dọn sạch quan sátđược ngoài thực tế, thực chất là rừng trồng vừa khai thác và đang chuẩn bị trồng mới

- Đất canh tác: chiếm một diện tích rất ít trong vùng, chủ yếu là vườn đồi,

một diện tích nhỏ dọc các khe suối trồng cây lương thực lúa, ngô, khoai

Thảm thực vật trong vùng được bảo vệ và phát triển Ngoài rừng tự nhiên,rừng tái sinh, tất cả các diện tích đất trống, đồi trọc trước đây nay đều được phủxanh bởi các rừng cây nguyên liệu giấy như keo, bồ đề, bạch đàn , mức độ che phủtương đối tốt

+ Động vật: trong khu vực nghiên cứu động vật hoang dã còn rất ít chủ yếu

là các loại động vật nhỏ như nhím, cáo do nạn săn trộm chưa ngăn chặn được

1.3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội

1.3.2.1 Phân bố dân cư

Trong khu vực nghiên cứu dân cư phân bố không đồng đều, gồm các dân tộcMường, Kinh và người Dao Người dân trong vùng chủ yếu làm nông nghiệp, trồngrừng theo các dự án giao đất giao rừng Người Mường và người Kinh sống đan xenthành những làng bản quần tụ quanh các thung lũng, nhà ở chủ yếu là nhà xây lợp ngóihoặc đổ mái bằng, nhà gỗ tooc xi láng nền hoặc nhà tạm tranh tre, nhà sàn truyền thốngcòn sót lại rất ít Điều kiện ăn ở vệ sinh có tiến bộ như tập quán nuôi nhốt gia súc dướigầm sàn đến nay không còn nữa , dân tộc Dao chiếm một tỷ lệ

rất nhỏ, sống tập trung thành làng nhỏ ở xóm Giấu Trình độ dân trí nói chung cònthấp, đặc biệt là người Dao

Nghề nghiệp chính của dân cư trong xã là sản xuất nông nghiệp Cây lươngthực chủ yếu là lúa, sắn, ngô, khoai, nhìn chung sản xuất lương thực chỉ mang tính

tự cung tự cấp, đời sống nhân dân còn khó khăn

1.3.2.2 Đời sống văn hóa, xã hội

Trong khu vực nghiên cứu, sống văn hóa, xã hội của người dân đang trên đàphát triển Mạng lưới điện quốc gia đã về tới các thôn bản xa xôi, hẻo lánh, đờisống tinh thần và trình độ dân trí cũng được nâng lên rõ rệt Mạng lưới y tế cũng đãđược quan tâm đúng mức, tình hình sức khoẻ và bệnh tật của đồng bào các dân tộctrong vùng đều được theo dõi và chăm sóc thường xuyên tại các trạm y tế xã.

+ Tình hình bệnh tật thường gặp trong vùng: Theo kết quả thống kê một vài

năm gần đây, các bệnh mà người dân tại khu vực nghiên cứu hay mắc phải là các bệnh

về tiêu hóa, hô hấp, các bệnh về thần kinh, xương khớp, dị tật, sảy thai

1.3.2.3 Các hoạt động kinh tế

Các hoạt động khoáng sản tại khu vực nghiên cứu là không đáng kể, gần đây

có hoạt động khai thác quặng barit ở xóm Dọc, điểm khai thác nhỏ lẻ và không theoquy hoạch cụ thể nào

Công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp hầu như không phát triển

Nguồn cung cấp nước chính phục vụ cho sản xuất và sinh họat trong vùngvẫn là nguồn nước tự nhiên như: sông, suối, giếng tự đào; mùa mưa nước thườngđục do bị xói lở, mùa khô thường ít nước Các dòng suối này chủ yếu chảy ra từnhững thân pegmatit có hàm lượng nguyên tố phóng xạ cao ví dụ như xóm Bầu,xóm Bái, xóm Quét

1.3.2.4 Giao thông

Mạng lưới giao thông trong khu vực nghiên cứu kém phát triển, các khu vựcdân cư nối với nhau bằng đường mòn nhỏ, hẹp, địa hình phân cắt Do vậy việc đilại khó khăn, cản trở cho việc giao lưu với các khu vực khác

1.3.3 Đặc điểm địa chất - khoáng sản

1.3.3.1 Địa tầng

Theo báo cáo địa chất khoáng sản nhóm tờ Thanh Sơn - Thanh Thuỷ tỷ lệ1:50.000 của Viện Địa chất và Khoáng sản, vùng nghiên cứu có các phân vị địa tầngnhư sau:

- Giới Proterozoi - Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên (PP1sc2): Phân bố

yếu là gneis biotit, plagiogneis biotit, gneis biotit có horblen và amphibolit chiếmnhiều hơn

Suất liều bức xạ gamma 0,26 ÷ 0,68Sv/h, trung bình 0,34Sv/h

- Giới Proterozoi - Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng dưới (PP1sl1): Các đácủa phân hệ tầng dưới phân bố ở trung tâm khu vực nghiên cứu, với diện tích

granit bị migmatit hoá

Suất liều bức xạ gamma 0,20 ÷ 0,70Sv/h, các dị thường có cường độ phóng

xạ từ 4,00 đến 7,5Sv/h

mica, một số nơi ở phần thấp có chứa granat hoặc graphit - granat

Suất liều bức xạ gamma từ 0,26 ÷ 0,68Sv/h, trung bình 0,34Sv/h

tích không đáng kể Thành phần chủ yếu là cát, bột, sỏi, sét

1.3.3.2 Magma

Trong khu vực nghiên cứu có một phức hệ xâm nhập là phức hệ Bảo Hà (M/

1.3.3.3 Khoáng sản

Theo báo cáo địa chất và khoáng sản nhóm tờ Thanh Sơn – Thanh Thủy củaViện Địa chất và Khoáng sản, trong diện tích nghiên cứu có các dị thường phóng xạthori - urani nằm trong các thân pegmatit, dị thường phóng xạ nằm trong granitaplit, granit pegmatit, đá phiến mica amphibolit Các thân quặng pegmatit có kíchthước: rộng từ vài mét đến vài chục mét, dài từ vài chục mét đến vài trăm mét,cường độ phóng xạ (50  2500)R/h Tuy nhiên, các loại khoáng sản này chưađược đánh giá đầy đủ nên triển vọng khoáng sản chưa được khẳng định Các thânquặng này sau khi bị phong hoá các nguyên tố phóng xạ được hoà tan vào trongnước, phát tán vào đất, không khí, xâm nhập vào các cây lương thực tác động đếnmôi trường sống của con người

Ngoài ra trong diện tích nghiên cứu còn có đá làm vật liệu xây dựng và cao

lanh

1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới môi trường phóng xạ khu vực nghiên cứu

1.3.4.1 Ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên tới môi trường phóng xạ

Các yếu tố địa hình, địa mạo, mạng lưới sông suối, khí hậu và mức độ chephủ của thảm thực vật có ảnh hưởng trực tiếp tới sự phát tán các nguyên tố phóng

xạ vào môi trường khác nhau như nước, không khí, đất, trầm tích và động thực vật

a Ảnh hưởng địa hình địa mạo tới môi trường phóng xạ

Các nguyên tố phóng xạ trong các mỏ, điểm quặng dưới tác dụng của điềukiện tự nhiên bị phá huỷ và phát tán vào môi trường đất Địa hình là một yếu tốđóng vai trò quan trọng trong quá trình di chuyển và phát tán chất phóng xạ vào môitrường Địa hình bị phân cắt mạnh, thì khả năng phát tán của chúng ra môi trườngxung quanh càng lớn Trong khu vực nghiên cứu các dải quặng phóng xạ và cácthân pegmatit chứa các nguyên tố phóng xạ cao (U, Th, K) nằm ngay gần bề mặt(với lớp phủ mỏng 0,5 – 3m) hoặc xuất lộ ngay trên bề mặt địa hình Đây là điềukiện rất thuận lợi cho quá trình phong hoá, bào mòn, phá huỷ các chất phóng xạ,làm cho chúng bị vỡ vụn, di chuyển phát tán ra xa Sự phát tán cơ học phụ thuộc rấtnhiều yếu tố: thời gian, không gian, địa hình, địa mạo và thảm thực vật

b Ảnh hưởng của mạng lưới thủy văn tới môi trường phóng xạ

Nước là môi trường thuận lợi cho sự phát tán các nguyên tố phóng xạ Khidòng nước chảy qua thân quặng hay đới khoáng hóa sẽ hoà tan các nguyên tố khôngbền vững trong đó có các nguyên tố phóng xạ và mang đi dưới dạng ion, gặp điềukiện thuận lợi chúng phát tán các chất phóng xạ xuống vùng hạ lưu của dòng chảygây ra một diện tích ô nhiễm khá lớn từ vị trí mỏ, điểm quặng tới hạ lưu của dòngchảy

Trong khu vực nghiên cứu, mạng lưới các suối và các mạch nước ngầm kháphát triển Chúng đóng một vai trò quan trọng trong việc phát tán các nguyên tốphóng xạ vào môi trường Nước mặt và nước ngầm chảy qua các khu dị thường,các thân quặng phóng xạ làm bào xói, hoà tan các nguyên tố phóng xạ, khí phóng

xạ, vận chuyển và phát tán các chất phóng xạ đi xa

c Ảnh hưởng của mạng không khí, khí hậu tới môi trường phóng xạ

trường cơ học Mùa khô thường ngắn từ tháng 12 đến tháng 3 thời tiết hanh khô,hay có gió mùa thổi mạnh cũng góp phần phát tán các khí phóng xạ xâm nhập vàonhà ở hoặc đi xa hơn.

Các khí phóng xạ gồm radon và thoron được tạo ra trong quá trình phân rãcủa urani và thori Các khí phóng xạ này tồn tại trong không khí, trong nước, trongđất, trong các điều kiện tích tụ khí như: nước ngầm, nước giếng, các lỗ hổng trongđất, các công trình dân sự làm tại các vị trí khuất gió, hệ thống thông gió kém đềutạo điều kiện cho quá trình tích tụ các loại khí phóng xạ Vùng này việc lưu thôngkhông khí rất kém do bị che chắn bởi địa hình đồi núi, do vậy mức độ ảnh hưởngcủa môi trường không khí đến đời sống dân sinh là khá lớn

d Ảnh hưởng của thảm thực vật tới môi trường phóng xạ

Trong khu vực nghiên cứu, ngoài rừng tự nhiên, rừng tái sinh, các diện tíchđất trống, đồi trọc trước đây, nay đều được phủ xanh bởi các rừng cây nguyên liệugiấy như keo, bồ đề, bạch đàn mức độ che phủ trong vùng điều tra tương đối tốt

do vậy đã giảm thiểu phần nào mức độ phát tán ô nhiễm chất phóng xạ vào môitrường

1.3.4.2 Ảnh hưởng của hoạt động kinh tế - xã hội tới môi trường phóng

xạ a Hoạt động khai thác khoáng sản

Hoạt động khai thác khoáng sản tại khu vực nghiên cứu là không đáng kể,hiện nay chỉ có một số điểm khai thác quặng barit ở xóm Dọc Tuy nhiên, việc khaithác chủ yếu là thủ công, không tuân thủ các quy tắc về vệ sinh công nghiệp và antoàn phóng xạ, các bãi thải tràn lan ra sông suối, đây là nguyên nhân gây phát táncác chất phóng xạ

Việc khai thác khoáng sản trong vùng nếu không có quy hoạch tổng thể tốtmức độ ô nhiễm phóng xạ càng cao, làm mất đất rừng hoặc đất canh tác, gây ra sạt

lở và tai biến địa chất Bụi, chất thải các loại độc hại trong đó có bụi, chất thảiphóng xạ sẽ tác động không ngừng tới môi trường đất, nước, không khí, phát tán đi

xa gây ô nhiễm môi trường xung quanh

b Hoạt động sản xuất nông nghiệp

Trong khu vực nghiên cứu, người dân vẫn trồng ngô, lúa, sắn, cây chè ngaytrên các thân pegmatit Bằng việc đào bới, cầy xới, làm thủy lợi nhỏ để trồng trọtdiễn ra nhiều năm đã làm tăng thêm mức độ ô nhiễm phóng xạ, phát tán chất phóng

xạ đi xa, đặc biệt nguy hiểm hơn, việc trồng trọt các cây lương thực trực tiếp trêncác thân pegmatit chứa phóng xạ sẽ làm cho các cây lương thực trên bị nhiễmphóng xạ.

c Hoạt động xã hội

Trong khu vực nghiên cứu còn nhiều tập quán cũ như việc sinh hoạt, vệ sinhmôi trường còn chưa được chú ý, chưa hiểu biết về độc hại phóng xạ Trong vùnghiện tại chưa có công trình nước sạch nông thôn loại vừa và nhỏ, nên việc sử dụngnguồn nước sinh hoạt của người dân là sử dụng các nguồn nước như sông, suối,giếng, các điểm nước xuất lộ ngay tại các thân pegmatit, các dải dị thường phóngxạ , nên có nguy cơ nhiễm chất phóng xạ theo con đường tiêu hóa

1.3.4.3 Ảnh hưởng của đặc điểm địa chất khoáng sản tới môi trường phóng xạ

a Ảnh hưởng của đặc điểm địa chất tới môi trường phóng xạ

Trong khu vực nghiên cứu gồm nhiều loại đá khác nhau, nhưng cần đặc biệtquan tâm đến diện tích phân bố các đá có cường độ phóng xạ cao thuộc hệ tầngSuối Chiềng, hệ tầng Suối Làng và các khối xâm nhập thuộc phức hệ Bảo Hà Các

đá này sau khi bị phong hóa các nguyên tố phóng xạ bị hòa tan, phát tán vào môitrường nước, không khí, đất, xâm nhập vào các cây lương thực

b Ảnh hưởng của khoáng sản tới môi trường phóng xạ

Trong vùng điều tra có nhiều loại hình khoáng sản khác nhau, hầu hết cácloại khoáng sản này chưa được điều tra, đánh giá

Các thân quặng phóng xạ (thori), các thân pegmatit là những đối tượng chủyếu tạo nên môi trường phóng xạ cao và ảnh hưởng đến môi trường sống trong khuvực Thanh Sơn Qua thu thập các tài liệu cũ, kết hợp với công tác đo đạc thực địaqua các đề tài nghiên cứu cho thấy khu vực xóm Bầu, xóm Bư, bản Dấu Cỏ xãĐông Cửu, có các thành phần môi trường phóng xạ cao đến rất cao, một số thànhphần vượt tiêu chuẩn cho phép về môi trường phóng xạ

Đối với các thân quặng barit trong vùng, qua kết quả điều tra nghiên cứu chothấy thành phần môi trường phóng xạ trong chúng ở mức bình thường Điều đó chothấy các hoạt động khoáng sản đối với các loại quặng nêu trên là ít ảnh hưởng đếnmôi trường phóng xạ

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp tổng hợp, kế thừa tài liệu

Đây là phương pháp tổng hợp và phân tích các tài liệu có sẵn, các số liệuthống kê, từ đó kiểm tra tính chính xác và chắt lọc các thông tin có liên quan đếnnội dung nghiên cứu của luận văn, trong đó tập trung vào các vấn đề: đặc điểm địahóa phóng xạ các nguyên tố U, Th, K; đặc điểm địa chất vùng nghiên cứu; đặc điểmquặng hóa; trường phóng xạ và cường độ phóng xạ của các loại đất đá có mặt trongkhu vực nghiên cứu Các báo cáo này được thu thập từ các nguồn:

nghiên cứu có liên quan đến khu vực nghiên cứu được lưu trữ tại thư viện và các cơquan chủ trì

hoạch phát triển, thống kê số liệu của toàn tỉnh…

internet…

Phương pháp tổng hợp, kế thừa các tài liệu, số liệu đo đạc của các đề tài, đề

án, các công trình nghiên cứu môi trường phóng xạ được sử dụng trong quá trìnhthực hiện luận văn nhằm đưa ra các khái niệm tổng quan về môi trường phóng xạ,ảnh hưởng của các nhóm mỏ có chứa phóng xạ tới hiện trạng môi trường phóng xạcủa khu vực, mối liên quan của hàm lượng các nguyên tố phóng xạ với môi trườngđịa chất và sự phát tán các chất ô nhiễm phóng xạ trong môi trường

2.2 Phương pháp đo phổ gamma

Phương pháp phổ gamma để xác định hàm lượng của urani, thori, kali trongđất, đá và các dị thường phóng xạ nhằm mục đích xác định sự tồn tại, phát tán củacác nguyên tố phóng xạ trong dị thường phóng xạ trong diện tích điều tra

Đo phổ gamma đã tiến hành đồng thời với các mặt cắt nghiên cứu đặc trưng.Tại khu vực nghiên cứu tiến hành đo 12 tuyến với khoảng cách 20m/điểm trên mỗituyến (Hình 5) Tại mỗi điểm đo 3 giá trị, thời gian đo 100s

Máy đo phổ gamma sử dụng là GAD-6 Trước khi đi thực địa, các máy đềuđược tiến hành kiểm chuẩn tại phòng kiểm định máy địa vật lý - Liên đoàn Vật lýĐịa chất Trong quá trình đo đạc hàng ngày, trước và sau ngày làm việc, tiến hành

đo tại điểm kiểm tra các số liệu phông, mẫu TS-5, US-2 để đánh giá sự ổn định củamáy

Các kết quả đo đƣợc thực hiện bởi Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm.

400

Su èi DÊu

4

T56

25 200

200

PP£ÍÆ£

25

25 000

PP£Í½¤

000

M/PP£¬¤¼Â

T12 T4 T8a

PP£Í½¤

T6a

24

24 800

800

T9a T13a

24

24 600

600

PP£Í½¤

T47 T51 T55

Khu vực nghiên cứu

Ranh giới địa chất

Hỡnh 5 Sơ đồ tuyến đo phổ gamma

2.3 Phương phỏp lấy, gia cụng và phõn tớch mẫu

2.3.1 Mẫu nước

a) Lấy mẫu

Mẫu nước được lấy ở cỏc dũng suối, cỏc điểm xuất lộ nước, cỏc giếng đào,

theo hướng phỏt tỏn cỏc chất phúng xạ trong nguồn nước, để đỏnh giỏ mức độ ảnh

hưởng của mụi trường phúng xạ đối với cỏc hộ gia đỡnh đang sử dụng, ăn uống sinhhoạt (Hỡnh 6).

Khu vực nghiên cứu

Ranh giới địa chất

25 600

25 400

25 200

25 000

24 800

24 600

24 400

24 200

24 000

2

23 800

23 600

21° 00'41"

07 400 105°04'20"

đồ bằng máy GPS.

Số lượng mẫu nước: 22 mẫu

b) Gia công: Các mẫu nước lấy về được tiến hành đo xác định nồng độ Rn,

Tn ngay trong vòng 48 giờ, từ đó lựa chọn một số mẫu lấy về phân tích các chỉ tiêu

nước uống Các mẫu lấy về đo tổng hoạt độ α), beta (β) sau khi bắt giữ điện tử quỹ đạo, hoặc, β) sau khi bắt giữ điện tử quỹ đạo, hoặc đã được axit hoá (HNO3) với nồng

độ 0,3% để chống kết tủa Thể tích mẫu nước đã lấy là 2 lít và đựng trong can nhựa

Xô (USSR) theo tiêu chuẩn ISO - 9696 - 1992 (E) và ISO 9697 - 1992 (E)

2.3.2 Mẫu đất (rãnh điểm)

thóc, sắn, ngô (Hình 7) Diện tích lấy mẫu là (2,0 x 2,0)m, khoảng cách các điểm là 0,5m,

độ sâu lấy mẫu 15cm trong lớp đất trồng Trọng lượng mẫu từ 2-3 kg

chia và đóng gói lưu một nửa còn lại gửi phân tích 300 gam

kênh, thiết bị đo: Hệ phổ kế gamma phân giải cao của hãng CANBERRA - Canada tạiTrung tâm Công nghệ Xử lý Môi trường - Bộ Tư lệnh Hoá học

2.3.3 Mẫu thực vật

pegmatit hoặc lân cận các thân pegmatit như lúa (hạt), sắn (củ), đây là lương thực chủyếu của dân cư trong bản đang sử dụng

nước tại địa phương rồi mới gia công: thái mỏng phơi khô Các mẫu được gửi và

gia công tại phòng thí nghiệm bằng cách: cân trọng lượng, sấy khô ở nhiệt độ 1050Ctrong thời gian 48 giờ, cân trọng lượng khô, xác định độ ẩm Sau đó mẫu được nung

tro, tính hệ số tro hoá và phân tích

nguyên tố kali, urani, thori trong thực vật, sử dụng phương pháp phân tích phổ 

Thiết bị đo phổ gamma đa kênh detector Ge siêu tinh khiết model Digidart -

10, tại Trung tâm Công nghệ Xử lý Môi trường - Bộ Tư lệnh Hoá học

 MD03

 MD04 25

25 600

25 400

25 200

25 000

24 800

24 600

07 400

105°04'20"

Bảng 1 Vị trí lấy mẫu cây lương thực

2.4 Phương pháp xử lý tài liệu

Phương pháp mô hình hóa: Thành lập bản đồ, sơ đồ địa chất môi trường;

chồng chập bản đồ môi trường: trên cơ sở các số liệu về địa chất (đất đá, quặnghoá…) và các số liệu về môi trường (số liệu đo phổ gamma, kết quả phân tích mẫuđất, nước, mẫu thực vật…) tiến hành thành lập các loại bản đồ, sơ đồ địa chất môitrường dựa vào các tiêu chí thành lập bản đồ và các tiêu chuẩn về môi trường để

vực nghiên cứu, tiến hành thành lập các mặt cắt địa chất môi trường để có thể cụthể hoá sự biến động của các nguyên tố phóng xạ trên nền địa chất.

Các kết quả đo đạc thực địa và kết quả phân tích mẫu thu về sau khi đánh giá

độ chính xác, tin cậy sẽ tiến hành phân tích, luận giải Các đại lượng nghiên cứu

được tính toán chuyển đổi về đơn vị chuẩn quốc tế theo bảng 2

Bảng 2 Chuyển đổi các đơn vị đo về Siver (Sv)

Đối với các số liệu phân tích mẫu thu được, tiến hành tính toán các thành

phần môi trường phóng xạ để so sánh với các tiêu chuẩn an toàn bức xạ

Đối với mẫu thực vật: Tính toán suất liều hiệu dụng trong mẫu thực vật (Hd)

theo công thức:

Với K, Ra, Th, U là hoạt độ của các nguyên tố kali, radi, thori, urani trong 1

bình 1 năm mỗi người dân sử dụng (nước: 800 lít; lương thực thực phẩm: 650kg)

Đối với mẫu đất: Tính toán hoạt độ phóng xạ trong mẫu đất, đá (A) theo

công thức:

Các công thức trên được tính và áp dụng tiêu chuẩn bức xạ Liên Bang Nga – NRB

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Mối quan hệ giữa các nguyên tố U, Th, K với môi trường địa chất khu vực nghiên cứu

3.1.1 Đặc trưng hàm lượng phổ gamma trên các thành tạo địa chất

Kết quả nghiên cứu hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trên các thành tạo

địa chất được tổng hợp tại bảng 3 Kết quả nghiên cứu cho thấy:

lớn nhất (1,895 %) và nhỏ nhất trong các đá thuộc hệ tầng Suối Làng (1,202%)

+ Hàm lượng urani lớn nhất trong các đá của hệ tầng Suối Chiềng là 93,294ppm, hệ tầng Suối Làng là 36,075ppm và phức hệ Bảo Hà là 44,147ppm Hàm lượng uranitrung bình lần lượt là 22,643 (hệ tầng Suối Chiềng); 18,822 (hệ tầng Suối Làng) và 22,167(phức hệ Bảo Hà) Như vậy, có thể thấy trong khu vực nghiên cứu hàm lượng urani tậptrung chủ yếu trong các đá của hệ tầng Suối Chiềng

ppm, hệ tầng Suối Làng là 146,72ppm, phức hệ Bảo Hà là 135,32ppm Hàm lượng thoritrung bình trong các hệ tầng Suối Chiềng, Suối Làng và phức hệ Bảo Hà lần lượt là77,126; 61,01 và 72,45 Như vậy, có thể thấy trong khu vực nghiên cứu hàm lượng thoritập trung chủ yếu trong các đá của hệ tầng Suối Chiềng

Bảng 3 Thống kê hàm lượng các nguyên tố U, Th, K trên các thành tạo địa chất

Từ bảng 3 có thể thấy, tỷ lệ Th/U tại Phức hệ Bảo Hà là 3,27; tại hệ tầngSuối Làng là 3,24; tại hệ tầng Suối Chiềng là 3,41 Do đó, bản chất phóng xạ chungcủa vùng nghiên cứu chủ yếu là thori (tỷ lệ Th/U > 3)

3.1.2 Sự biến đổi hàm lượng các nguyên tố U, Th, K theo không gian

Để nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng các nguyên tố urani, thori, kali trên

các loại đất đá theo không gian trong khu vực nghiên cứu (thôn Hạ Thành), học viên

tiến hành thành lập các sơ đồ hàm lượng các nguyên tố U, Th, K trên các mặt cắt

đặc trưng của khu vực nghiên cứu như sau:

3.1.2.1 Mặt cắt tuyến 55

Tuyến T.55 được tiến hành đo phổ với chiều dài là 800m (41 điểm đo), mặt

cắt T.55 chủ yếu cắt qua phân hệ tầng dưới - hệ tầng Suối Làng, phân hệ tầng trên –

Hệ tầng Suối Chiềng và thân pegmatit có chứa phóng xạ (Hình 8)