ĐÁNH GIÁ SỰ BIẾN ĐỔI LIỀU BỨC XẠ NGOÀI (Hn) DO HOẠT ĐỘNG KHAI THÁC SA KHOÁNG TITAN VEN BIỂN TỈNH BÌNH ĐỊNH Lê Duy Đạt, Võ Ngọc Anh Tóm tắt Duyên hải miền Trung có bờ biển kéo dài với nhiều dãy cồn cát điều kiện thuận lợi để tích tụ khoáng vật trọng sa đặc trưng phải kể đến nhóm khoáng vật titan Đây nhóm khoáng vật dễ khai thác phương pháp lộ thiên có giá trị kinh tế cao mang lại nguồn thu đáng kể cho địa phương Hiện nay, Bình Định tỉnh có trữ lượng lớn sa khoáng titan tiến hành khai thác diện rộng Quá trình khai thác sa khoáng titan làm biến đổi liều xạ (Hn) Để đánh giá biến đổi liều xạ (Hn) này, tác giả tiến hành đo tuyến qua khu vực khai thác máy đo CRP 68-01.Trên sở đó, tác giả đối sánh TCVN 6866:2001 để đánh giá mức độ biến đổi trình khai thác so với trước lúc chưa khai thác Mở đầu Sa khoáng titan ven biển chứa nhiều khoáng vật trọng sa ilmenit, zircon, rutin, monazit, xenotim, casiterit,… Trong đó, khoáng vật zircon, monazit, xenotim thường chứa nguyên tố phóng xạ thori, ytri,… Các nhà địa vật lý phóng xạ phát khoảng 10 loại khoáng vật có giá trị công nghiệp có chứa nguyên tố sa khoáng ven biển Chúng thường tập trung dải cát, dãy cồn cát, đụn cát Những chỗ thường có cường độ phóng xạ cao hàm lượng khoáng vật chứa nguyên tố phóng xạ lớn (ngoài phải kể tới chiều dày thân quặng, môi trường tích tụ ) Tuy nhiên, khu vực khác cường độ phóng xạ khác Do vậy, máy đo độ phóng xạ có độ nhạy cao chỗ phát tia phóng xạ từ khoáng vật phóng xạ phát Trước khai thác mức độ cường độ phóng xạ dao động thay đổi khoảng từ 10-70μR/h Tuy nhiên, sau khai thác, hàm lượng khoáng vật chứa nguyên tố phóng xạ bị biến cường độ phóng xạ giảm nhiều Điều chứng tỏ, môi trường phóng xạ thay đổi theo hướng giảm xuống ứng với quy luật vốn có Đối tượng phương pháp nghiên cứu * Đối tượng nghiên cứu chủ yếu liều xạ (H n) có mặt dải cát ven biển tỉnh Bình Định * Phương pháp nghiên cứu Để đánh giá mức độ biến đổi trường phóng xạ trước sau khai thác, tác giả thực công việc sau: - Kế thừa tuyến đo xạ có kết trước khai thác - Thực tuyến đo sau khai thác dựa tuyến có sẵn Trong luận văn này, tác giả đo tất tuyến khu vực sau khai thác Nhơn Hội (Quy Nhơn), Đề Gi (Phù Cát), Hưng Lạc (Phù Mỹ) Các tuyến đo theo phương vuông góc với đường bờ biển, tuyến dài 1km, điểm đo cách 100m - Sau đo điểm, tác giả sử dụng phần mềm Excel để biểu diễn kết đo Từ đó, so sánh mức độ biến đổi trước sau khai thác trường phóng xạ đối sánh với TCVN 6866:2001, An toàn xạ - Giới hạn liều nhân viên xạ dân chúng - Liều xạ (Hn) công thức tính toán Các máy đo xạ sử dụng để phục vụ nghiên cứu, đo cường độ gamma (I) thường lấy đơn vị μR/h, sau quy đổi thành liều xạ Hn (mSv/năm) Áp dụng công thức liều xạ sau: Hn = 7,6.10-2.I (mSv/năm) Kết bàn luận Kết nghiên cứu biến đổi liều xạ (Hn) khu vực sau: a Khu vực Nhơn Hội Để đánh giá biến đổi trường phóng xạ khu vực Nhơn Hội, tác giả thực tuyến đo (với 33 điểm đo sau khai thác kết hợp với 33 điểm đo trước khai thác, điểm đo cách 100m) a1 Tuyến Nhơn Hội (NH-1) Tuyến NH-1, tác giả đo tất 16 điểm sau khai thác để tạo thành tuyến kết hợp với 16 điểm đo tuyến có trước Hình Biểu đồ thể biến đổi liều xạ trước sau khai thác khu vực Nhơn Hội (tuyến NH-1) Từ (hình 1) cho thấy đường biểu diễn liều xạ (H n) trước khai thác thay đổi phạm vi rộng từ 2,43-3,94mSv/năm, điểm đo có tăng giảm lên xuống liên tục (cụ thể điểm có liều xạ cao điểm đo điểm đo 12 có H n = 3,94mSv/năm) Sau khai thác, hàm lượng lớn quặng chứa khoáng vật đặc biệt khoáng vật phóng xạ nên liều xạ giảm xuống Hn= 0,27-0,72mSv/năm Như vậy, biên độ dao động liều xạ cao trước khai thác so với liều xạ thấp sau khai thác khoảng 14 lần Đối sánh với TCVN 6866:2001, liều xạ trước khai thác từ 2,433,94mSv/năm vượt 1mSv/năm từ 2-3 lần Nhưng sau khai thác hầu hết điểm đo có liều suất xạ từ 0,27-0,72mSv/năm lại không vượt 1mSv/năm nên không ảnh hưởng lớn đến môi trường người dân sống khu vực lân cận mỏ a2 Tuyến Nhơn Hội (NH-2) Tuyến NH-2, tác giả đo tất 17 điểm sau khai thác để tạo thành tuyến kết hợp với 17 điểm đo tuyến có trước Hình Biểu đồ thể biến đổi liều xạ trước sau khai thác khu vực Nhơn Hội (tuyến NH-2) Từ (hình 2) cho thấy đường biểu diễn liều xạ (H n) trước khai thác thay đổi phạm vi hẹp từ 2,1-2,62mSv/năm, điểm đo có tăng giảm lên xuống biến động so với tuyến NH-1 (cụ thể điểm có liều suất xạ cao điểm đo 14 có Hn = 2,62mSv/năm) Nhưng sau khai thác, hàm lượng lớn quặng chứa khoáng vật đặc biệt khoáng vật phóng xạ nên liều xạ giảm xuống H n= 0,270,72mSv/năm Như vậy, biên độ dao động liều suất xạ cao trước khai thác so với liều suất xạ thấp sau khai thác khoảng lần Đối sánh với TCVN 6866:2001, liều suất xạ trước khai thác từ 2,12,62mSv/năm vượt 1mSv/năm khoảng lần Nhưng sau khai thác hầu hết điểm đo có liều chiếu xạ từ 0,27-0,72mSv/năm lại không vượt 1mSv/năm nên không ảnh hưởng lớn đến môi trường người dân sống khu vực lân cận mỏ b Khu vực Đề Gi Để đánh giá biến đổi trường phóng xạ khu vực Đề Gi, tác giả thực tuyến đo (với 33 điểm đo sau khai thác kết hợp với 33 điểm đo trước khai thác, điểm đo cách 100m) b1 Tuyến Đề Gi (ĐG-1) Tuyến ĐG-1, tác giả đo tất 16 điểm sau khai thác để tạo thành tuyến kết hợp với 16 điểm đo tuyến có trước Hình Biểu đồ thể biến đổi liều xạ trước sau khai thác khu vực Đề Gi (tuyến ĐG-1) Từ (hình 3) cho thấy đường biểu diễn liều xạ (H n) trước khai thác thay đổi phạm vi rộng từ 3,33-4,64mSv/năm, điểm đo có tăng giảm lên xuống liên tục (cụ thể điểm có liều suất xạ cao điểm đo 3, 9,15,16 có H n đạt giá trị cao 4,64mSv/năm) Trong tuyến Đề Gi 1, hàm lượng lớn quặng chứa khoáng vật đặc biệt khoáng vật phóng xạ sau khai thác có biến đổi lớn nên liều xạ ngoài, Hn= 0,39-2,23mSv/năm Ngoài ra, biên độ dao động liều xạ cao trước khai thác so với liều suất xạ thấp sau khai thác khoảng 11 lần Đối sánh với TCVN 6866:2001, liều xạ trước khai thác từ 3,344,64mSv/năm vượt 1mSv/năm từ 3-4 lần Mặt khác, liều xạ sau khai thác khu vực có điểm vượt 1mSv/năm nên gây ảnh hưởng lớn đến môi trường người dân sống khu vực lân cận mỏ Cần có biện pháp cụ thể dọn đống quặng đồng thời cảnh báo người dân không nên vào khu vực biển báo nguy hiểm phóng xạ b2 Tuyến Đề Gi (ĐG-2) Tuyến ĐG-2, tác giả đo tất 17 điểm sau khai thác để tạo thành tuyến kết hợp với 17 điểm đo tuyến có trước Hình Biểu đồ thể biến đổi liều xạ trước sau khai thác khu vực Đề Gi (tuyến ĐG-2) Từ (hình 4) cho thấy đường biểu diễn liều xạ (H n) trước khai thác thay đổi phạm vi từ 3,85-4,99mSv/năm, điểm đo có tăng giảm lên xuống liên tục (cụ thể điểm có liều chiếu cao điểm đo 1,17 có H n đạt giá trị cao 4,99mSv/năm) So với tuyến Đề Gi 1, tuyến Đề Gi thay đổi đột ngột đường biểu diễn liều xạ ngoài, hàm lượng lớn quặng chứa khoáng vật đặc biệt khoáng vật phóng xạ sau khai thác, Hn = 0,37-0,64mSv/năm Ngoài ra, biên độ dao động liều suất xạ cao trước khai thác so với liều suất xạ thấp sau khai thác khoảng 13 lần Đối sánh với TCVN 6866:2001, liều xạ trước khai thác từ 3,854,99mSv/năm vượt 1mSv/năm từ 3-4 lần Nhưng sau khai thác hầu hết điểm đo có liều xạ giảm xuống 0,37-0,64mSv/năm lại không vượt 1mSv/năm nên không ảnh hưởng lớn đến môi trường người dân sống khu vực lân cận mỏ c Khu vực Hưng Lạc Để đánh giá biến đổi trường phóng xạ khu vực Hưng Lạc, tác giả thực tuyến đo (với 37 điểm đo sau khai thác kết hợp với 37 điểm đo trước khai thác, điểm đo cách 100m) c1 Tuyến Hưng Lạc (HL-1) Tuyến HL-1, tác giả đo tất 18 điểm sau khai thác để tạo thành tuyến kết hợp với 18 điểm đo tuyến có trước Hình Biểu đồ thể biến đổi liều xạ trước sau khai thác khu vực Hưng Lạc (tuyến HL-1) Từ (hình 5) cho thấy đường biểu diễn liều suất xạ (H n) trước khai thác thay đổi phạm vi từ 3,33-4,86mSv/năm, điểm đo có tăng lên phía đầu điểm đo giảm xuống (cụ thể điểm có liều chiếu cao điểm đo 1,17 có H n đạt giá trị cao 4,86mSv/năm) Tuyến Hưng Lạc thay đổi mức độ tập trung quặng không đồng điểm lúc chưa khai thác Sau khai thác, hàm lượng lớn quặng chứa khoáng vật đặc biệt khoáng vật phóng xạ nên Hn = 0,44- 0,84mSv/năm Ngoài ra, biên độ dao động liều xạ cao trước khai thác liều xạ thấp sau khai thác khoảng 13 lần Đối sánh với TCVN 6866:2001, liều xạ trước khai thác từ 3,334,86mSv/năm vượt 1mSv/năm khoảng 3-4 lần Nhưng sau khai thác hầu hết điểm đo, liều xạ giảm xuống 0,44-0,84mSv/năm lại không vượt 1mSv/năm nên không ảnh hưởng lớn đến môi trường người dân sống khu vực lân cận mỏ c2 Tuyến Hưng Lạc (HL-2) Tuyến HL-2, học viên đo tất 19 điểm sau khai thác để tạo thành tuyến kết hợp với 19 điểm đo tuyến có trước Từ (hình 6) cho thấy đường biểu diễn liều suất xạ (H n) trước khai thác thay đổi phạm vi từ 3,59-4,91mSv/năm, điểm đo có tăng giảm lên xuống liên tục (cụ thể điểm có liều chiếu cao điểm đo có H n đạt giá trị cao 4,91mSv/năm) Sau khai thác, thay đổi đột ngột đường biểu diễn liều xạ ngoài, hàm lượng lớn quặng chứa khoáng vật đặc biệt khoáng vật phóng xạ đi, Hn = 0,54-0,85mSv/năm Ngoài ra, biên độ dao động liều xạ cao trước khai thác so với liều xạ thấp sau khai thác khoảng lần Hình Biểu đồ thể biến đổi liều xạ trước sau khai thác khu vực Hưng Lạc (tuyến HL-2) Đối sánh với TCVN 6866:2001, liều xạ trước khai thác từ 3,594,91mSv/năm vượt 1mSv/năm khoảng 3-4 lần Nhưng sau khai thác hầu hết điểm đo có liều xạ giảm xuống 0,54-0,85mSv/năm lại không vượt 1mSv/năm nên không ảnh hưởng lớn đến môi trường người dân sống khu vực lân cận mỏ d Khu vực Hòa Hội Để đánh giá biến đổi trường phóng xạ khu vực Hòa Hội, tác giả thực tuyến đo (với 35 điểm đo sau khai thác kết hợp với 35 điểm đo trước khai thác, điểm đo cách 100m) d1 Tuyến Hòa Hội (HH-1) Tuyến HH-1, tác giả đo tất 17 điểm sau khai thác để tạo thành tuyến kết hợp với 17 điểm đo tuyến có trước Từ (hình 7) cho thấy đường biểu diễn liều xạ (H n) trước khai thác thay đổi phạm vi từ 3,33-4,87mSv/năm, điểm đo có tăng giảm lên xuống liên tục (cụ thể điểm có liều suất xạ cao điểm đo có H n đạt giá trị cao 4,87mSv/năm) Sau khai thác, thay đổi đột ngột đường biểu diễn liều xạ ngoài, hàm lượng lớn quặng chứa khoáng vật đặc biệt khoáng vật phóng xạ đi, Hn = 0,39-0,57mSv/năm Ngoài ra, biên độ dao động liều xạ cao trước khai thác so với liều xạ thấp sau khai thác khoảng 12 lần Hình Biểu đồ thể biến đổi liều xạ trước sau khai thác khu vực Hòa Hội (tuyến HH-1) Đối sánh với TCVN 6866:2001, liều suất xạ trước khai thác từ 3,594,91mSv/năm vượt 1mSv/năm khoảng 3-4 lần Nhưng sau khai thác hầu hết điểm đo có liều xạ giảm xuống 0,54-0,85mSv/năm lại không vượt 1mSv/năm nên không ảnh hưởng lớn đến môi trường người dân sống khu vực lân cận mỏ Hình Hình ảnh khảo sát đo xạ khu vực Hòa Hội, xã Mỹ Thành, huyện Phù Mỹ, tỉnh Bình Định Kết luận kiến nghị 5.1 Kết luận * Đối với liều xạ (Hn), học viên đo tổng cộng tuyến với 138 điểm đo Kết đo cho thấy, liều xạ (Hn) sau khai thác giảm xuống so với trước chưa khai thác * Tất tuyến có liều xạ (H n) nằm giới hạn cho phép (riêng tuyến Đề Gi có điểm vượt giới hạn cho phép) Điều cho thấy liều xạ (H n) sau khai thác an toàn dân cư 5.2 Kiến nghị Sau khai thác, liều xạ (Hn) tuyến Đề Gi điểm vượt ngưỡng TCVN 6866:2001 Vì vậy, phải làm bãi thải cách xúc bóc chở xưởng chế biến đồng thời gắn biển cảnh báo phóng xạ khu vực Tài liệu tham khảo Võ Ngọc Anh (2004), Nghiên cứu đặc điểm dị thường phóng xạ phục vụ dự báo tài nguyên sa khoáng titan đánh giá ảnh hưởng môi trường phóng xạ đới ven biển Trung Trung bộ, Luận án tiến sĩ địa chất, Hà Nội Nguyễn Đình Bảo (2004), Nghiên cứu mối liên hệ phân bố sa khoáng với trường phóng xạ gamma dải cát ven biển Thuận An - Tư Hiền, Thừa Thiên Huế, Luận văn thạc sĩ khoa học Địa chất, Đại học Khoa học, Đại học Huế Bộ công nghiệp (1999), Quy phạm kỹ thuật thăm dò phóng xạ, Hà Nội Lưu trữ Cục Địa chất Việt Nam, Hà Nội Công ty cổ phần khoáng sản Sài Gòn - Quy Nhơn (2009), Báo cáo đánh giá tác động môi trường khu vực khai thác thu hồi sa khoáng titan thôn Hòa Hội Nam, Hưng Lạc thôn Hưng Tân, xã Mỹ Thành, huyện Phù Mỹ, tỉnh Bình Định Công ty cổ phần khu công nghiệp Sài Gòn – Nhơn Hội (2009), Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án kết hợp san lấp mặt khai thác tận thu titan làm môi trường khu kho ngoại quan A B khu kinh tế Nhơn Hội, thành phố Quy Nhơn, tỉnh Bình Định Công ty trách nhiệm hữu hạn Mỹ Tài (2011), Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án khai thác tận thu sa khoáng titan làm môi trường khu du lịch Trung Lương, huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định Lê Duy Đạt (2013), Đánh giá biến đổi môi trường địa chất khai thác sa khoáng titan ven biển tỉnh Bình Định đề xuất giải pháp giảm thiểu, Luận văn thạc sĩ khoa học địa chất, Đại học Khoa học, Đại học Huế TCVN 6866:2001, An toàn xạ - Giới hạn liều nhân viên xạ dân chúng