ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN HẢI MINH ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM PHÓNG XẠ TẠI MỘT SỐ MỎ KHAI THÁC KHOÁNG SẢN Ở KHU VỰC TÂY BẮC VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN HẢI MINH ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM PHÓNG XẠ TẠI MỘT SỐ MỎ KHAI THÁC KHOÁNG SẢN Ở KHU VỰC TÂY BẮC VIỆT NAM Chuyên ngành: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Mã số: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS Lê Đức Hà Nội - 2015 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS LÊ ĐỨC tận tình hướng dẫn, dạy giúp đỡ em suốt trình thực hoàn thành luận văn Nhờ có hướng dẫn, dạy thầy mà em có đủ tự tin để theo đuổi đề tài nghiên cứu gian khó này, em thực cảm ơn thầy nhiều Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm, Trung tâm Quan trắc Điều tra Môi trường phóng xạ Phòng phân tích mẫu, cán bộ, đồng nghiệp giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho em trình hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô Khoa Môi Trường trường Đại học Khoa học Tự hhiên tận tình truyền đạt kiến thức suốt khóa học vừa qua Với vốn kiến thức mà em tiếp thu trình học tập hành trang quý báu để em hoàn thành tốt công việc Cuối em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè, người động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện vật chất tinh thần cho em suốt thời gian học tập làm luận văn Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 11 tháng 11 năm 2015 Học viên NGUYỄN HẢI MINH MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế nhân văn vùng Tây Bắc 1.2 Hiện tượng phóng xạ 1.3 Khả phát tán chất phóng xạ môi trường 1.3.1 Sự phát tán chất phóng xạ môi trường đất 1.3.2 Sự phát tán chất phóng xạ môi trường nước 10 1.3.3 Sự phát tán chất phóng xạ môi trường không khí 11 1.3.4 Sự phát tán chất phóng xạ thực vật động vật 13 1.4 Các yếu tố tác động đến phát tán chất phóng xạ 14 1.4.1 Ảnh hưởng địa hình - địa mạo 14 1.4.2 Ảnh hưởng mạng lưới thủy văn 14 1.4.3 Ảnh hưởng khí hậu 14 1.4.4 Ảnh hưởng thảm thực vật 15 1.4.5 Ảnh hưởng hoạt động kinh tế .15 1.4.6 Ảnh hưởng đặc điểm địa chất - khoáng sản .16 1.5 Ảnh hưởng chất phóng xạ đến người 17 1.6 Tổng quan phương pháp phân tích 19 1.6.1 Tổng quan phương pháp phân tích hệ phổ kế gamma ORTEC GEM 30 19 1.6.2 Tổng quan phương pháp phân tích máy đo tổng hoạt độ alpha – beta UMF – 2000 .20 1.7 Hệ thống văn sở pháp lý, kỹ thuật sử dụng quan trắc môi trường phóng xạ Việt Nam .22 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .25 2.1 Đối tượng nghiên cứu 25 2.2 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội, địa chất - khoáng sản, vị trí lấy mẫu mỏ 25 2.2.1 Mỏ đất Nậm Xe – Phong Thổ - Lai Châu (QT01) .25 2.2.2 Mỏ đất Đông Pao – Tam Đường - Lai Châu (QT02) 27 2.2.3 Mỏ đất Mường Hum – Bát Xát – Lào Cai (QT03) 28 2.2.4 Điểm Urani Triang Tà Xùa – Bắc Yên – Sơn La (QT04) .29 2.2.5 Mỏ đất Yên Phú – Văn Yên – Yên Bái (QT07) 30 2.3 Nội dung nghiên cứu .31 2.4 Phương pháp nghiên cứu .32 2.5 Giới thiệu thiết bị phân tích 33 2.6 Công tác lấy mẫu, gia công mẫu 33 2.6.1 Công tác lấy mẫu gia công, xử lý mẫu đất 33 2.6.2 Công tác lấy mẫu gia công, xử lý mẫu nước 34 2.6.3 Công tác lấy mẫu gia công, xử lý mẫu thực vật 36 2.6.4 Công tác lấy mẫu gia công, xử lý mẫu sol khí 38 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .39 3.1 Kết quan trắc môi trường phóng xạ 05 trạm quan trắc 39 3.1.1 Kết quan trắc môi trường phóng xạ trạm quan trắc QT01 (Nậm Xe – Phong Thổ - Lai Châu) 39 3.1.2 Kết quan trắc môi trường phóng xạ trạm quan trắc QT02 (Đông Pao – Tam Đường - Lai Châu) 43 3.1.3 Kết quan trắc môi trường phóng xạ trạm quan trắc QT03 (Mường Hum – Bát Xát – Lào Cai) 47 3.1.4 Kết quan trắc môi trường phóng xạ trạm quan trắc QT04 ( Tà Xùa – Bắc Yên – Sơn La) 51 3.1.5 Kết quan trắc môi trường phóng xạ trạm quan trắc QT07 (Yên Phú, Văn Yên, Yên Bái) .55 3.2 Đánh giá chất lượng phân tích mẫu 59 3.3 Đặc điểm biến động môi trường phóng xạ mỏ khoáng sản 60 3.3.1 Khả ảnh hưởng khoáng sản phóng xạ độc hại đến môi trường đất, nước, thực vật, không khí 60 3.3.2 Những đặc điểm biến động trường phóng xạ mỏ khoáng sản 62 3.3.3 Các nguyên nhân gây biến động trường phóng xạ mỏ khoáng sản 68 3.3.4 Đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm nhẹ mức độ ảnh hưởng khoáng sản chứa phóng xạ độc hại đến môi trường 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO .74 PHỤ LỤC 77 A Hình ảnh máy phân tích, máy đo mẫu 77 B Hình ảnh trạm quan trắc mỏ khoáng sản 80 C Hoạt độ phóng xạ tự nhiên trung bình mẫu đất số quốc gia, khu vực 83 D Kết sai số mẫu lặp phòng thí nghiệm .84 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT QT Quan trắc TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCCS Tiêu chuẩn sở TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường IAEA Cơ quan lượng nguyên tử quốc tế KPH Không phát DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các đồng vị phóng xạ tự nhiên Bảng 1.2 Hàm lượng hoạt độ số nhân phóng xạ không khí 22 Bảng 1.3 Mức hoạt độ phóng xạ an toàn vật liệu xây dựng 23 (theo TCXDVN 397 : 2007) .23 Bảng 1.4 Hàm lượng hoạt độ cho phép số nhân phóng xạ thực vật, lương thực, thực phẩm 24 Bảng 2.1 Vị trí 05 mỏ nghiên cứu môi trường phóng xạ 25 Bảng 2.2 Các đối tượng, tiêu nghiên cứu môi trường phóng xạ 32 Bảng 2.3 Số lượng mẫu lấy nghiên cứu 32 Bảng 2.4 Danh mục thiết bị phân tích thực luận văn .33 Bảng 3.1 Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu không khí trạm QT01 .39 Bảng 3.2 Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu đất trạm QT01 40 Bảng 3.3 Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu nước trạm QT01 .41 Bảng 3.4 Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu thực vật trạm QT01 .42 Bảng 3.5 Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu không khí trạm QT02 .43 Bảng 3.6 Bảng tổng hợp kết quan trắc thành phần đất trạm QT02 44 Bảng 3.7 Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu mẫu nước trạm QT02 .45 Bảng 3.8 Bảng kết quan trắc thành phần mẫu thực vật trạm QT02 .46 Bảng 3.9 Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu không khí trạm QT03 .47 Bảng 3.10 Bảng kết quan trắc thành phần mẫu đất trạm QT03 48 Bảng 3.11 Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu nước trạm QT03 49 Bảng 3.12 Bảng kết quan trắc thành phần mẫu thực vật trạm QT03 50 Bảng 3.13 Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu không khí trạm QT04 51 Bảng 3.14 Bảng kết quan trắc thành phần mẫu đất trạm QT04 52 Bảng 3.15 Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu nước trạm QT04 53 Bảng 3.16 Bảng kết quan trắc thành phần mẫu thực vật trạm QT04 54 Bảng 3.17 Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu không khí trạm QT07 55 Bảng 3.18 Bảng kết quan trắc thành phần mẫu đất trạm QT07 56 Bảng 3.19 Bảng tổng hợp kết phân tích mẫu nước trạm QT07 57 Bảng 3.20 Bảng kết quan trắc thành phần mẫu thực vật trạm QT07 58 Bảng 3.21 Hoạt độ trung bình mẫu đất 05 mỏ khoáng sản 64 Bảng 3.22 Hoạt độ trung bình mẫu nước 05 mỏ khoáng sản 65 Bảng 3.23 Hoạt độ trung bình mẫu thực vật 05 mỏ khoáng sản 66 Bảng 3.24 Hoạt độ trung bình mẫu sol khí 05 mỏ khoáng sản 67 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ dãy phân rã phóng xạ tự nhiên Hình 1.2 Sự phát tán chất phóng xạ môi trường đất 10 Hình 1.3 Sự phát tán chất phóng xạ môi trường nước .11 Hình 1.4 Sự phụ thuộc điều kiện môi trường vào phát tán không khí 12 Hình 1.5 Sự thoát khí radon vào môi trường 13 Hình 1.6 Sự phát tán chất phóng xạ vào động thực vật .13 Hình 1.7 Ảnh hưởng chất phóng xạ tới thể người 18 Hình 3.1 Biểu đồ hoạt độ nhân phóng xạ mẫu đất trạm QT01 40 Hình 3.2 Biểu đồ Tổng hoạt độ Alpha Beta mẫu nước trạm QT01 41 Hình 3.3 Biểu đồ hoạt độ nhân phóng xạ mẫu thực vật trạm QT01 42 Hình 3.4 Biểu đồ hoạt độ nhân phóng xạ mẫu đất trạm QT02 44 Hình 3.5 Biểu đồ Tổng hoạt độ Alpha Beta mẫu nước trạm QT02 45 Hình 3.6 Biểu đồ hoạt độ nhân phóng xạ mẫu thực vật trạm QT02 46 Hình 3.7 Biểu đồ hoạt độ nhân phóng xạ mẫu đất trạm QT03 48 Hình 3.8 Biểu đồ Tổng hoạt độ Alpha Beta mẫu nước trạm QT03 49 Hình 3.9 Biểu đồ hoạt độ nhân phóng xạ mẫu thực vật trạm QT03 50 Hình 3.10 Biểu đồ hoạt độ nhân phóng xạ mẫu đất trạm QT04 52 Hình 3.11 Biểu đồ Tổng hoạt độ Alpha Beta mẫu nước trạm QT04 53 Hình 3.12 Biểu đồ hoạt độ nhân phóng xạ mẫu thực vật trạm QT04 54 Hình 3.13 Biểu đồ hoạt độ nhân phóng xạ mẫu đất trạm QT07 56 Hình 3.14 Biểu đồ Tổng hoạt độ Alpha Beta mẫu nước trạm QT07 57 Hình 3.15 Biểu đồ hoạt độ nhân phóng xạ mẫu thực vật trạm QT07 58 Hình 3.16 Biểu đồ hoạt độ trung bình nhân phóng xạ mẫu đất 05 mỏ khoáng sản 64 Hình 3.17 Biểu đồ hoạt độ trung bình mẫu nước 05 mỏ khoáng sản 65 Hình 3.18 Biểu đồ hoạt độ trung bình nhân phóng xạ mẫu thực vật 05 mỏ khoáng sản 66 Hình 3.19 Biểu đồ hoạt độ trung bình nhân phóng xạ mẫu sol khí 05 mỏ khoáng sản 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Vũ Văn Bích, Trịnh Đình Huấn, Nguyễn Thái Sơn (2007), “Mức độ ảnh hưởng môi trường từ mỏ có chứa chất phóng xạ” Hội nghị khoa học Công nghệ hạt nhân toàn quốc lần thứ VII, Tiểu Ban Y học hạt nhân, xạ trị An toàn xạ Môi trường, tr.146, Đà Nẵng Trịnh Đình Huấn, Nguyễn Phương, Trần Bình Trọng (2007), "Đánh giá ảnh hưởng môi trường phóng xạ mỏ đất - phóng xạ Yên Phú - Yên Bái", Tuyển tập báo cáo hội nghị khoa học - Lần thứ 17, 2, tr.265-273, Hà Nội Trịnh Đình Huấn (2007), Nghiên cứu đánh giá đặc điểm phân bố khoáng sản độc hại vùng Tây Bắc Việt Nam phục vụ chương trình phát triển kinh tế xã hội bền vững, Luận văn Thạc sĩ, Lưu trữ Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Ngô Quang Huy (2004), An toàn xạ ion hóa, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Nguyễn Văn Nam (2010) Nghiên cứu đặc điểm trường xạ tự nhiên phục vụ đánh giá ô nhiễm phóng xạ số mỏ chứa chất phóng xạ khu vực dân cư miền núi Bắc Bộ Luận án Tiến sĩ Địa chất, lưu trữ trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Nguyễn Văn Nam, Nguyễn Văn Phóng, Nguyễn Hải Minh, Nguyễn Thị Hằng, Đoàn Văn Tam (2014), “Nghiên cứu khả năng, mức độ phân tích nhân phóng xạ môi trường hệ phổ kế GAMMA phân giải cao (ORTEC GEM 30)”, Tạp chí Địa chất (341-345) Nguyễn Văn Nam, Nguyễn Hải Minh, Nguyễn Thị Hằng (2013), “Nghiên cứu khả khai thác thiết bị phổ kế Gamma ORTEC Gem 30 phục vụ điều tra thăm dò khoáng sản đánh giá môi trường phóng xạ lĩnh vực địa chất”, Tạp chí Địa chất (335) Nguyễn Văn Phổ (2001), Địa hóa học, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 74 Lê Khánh Phồn (2004), Thăm dò phóng xạ, Nhà xuất giao thông vận tải, Hà Nội 10 Nguyễn Phương, Trần Bình Trọng (2002), "Lựa chọn phương pháp đánh giá trạng môi trường mỏ xạ - vùng Tây Bắc Việt Nam", Tuyển tập báo cáo hội nghị khoa học trường Đại học Mỏ - Địa chất lần thứ 15, tr.345 - 350, Hà Nội 11 QCVN 08 : 2008/BTNMT “Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia chất lượng nước mặt” 12 TCVN 6663-6:2008, TCVN 6663-11:2011: Hướng dẫn lấy mẫu nước 13 TCVN 6053-2011 (ISO 9696-1-2007) - Chất lượng nước - Đo tổng hoạt độ phóng xạ alpha 14 TCVN 6219-2011 (ISO 9697-1-2008) - Chất lượng nước - Đo tổng hoạt độ phóng xạ beta 15 TCVN 7538-1:2006 TCVN 7538-2:2005: Hướng dẫn lấy mẫu đất 16 TCXDVN 397:2007: Hoạt độ phóng xạ tự nhiên vật liệu xây dựng – Mức an toàn sử dụng phương pháp thử 17 Thông tư số 21/2012/TT-BTNMT “Quy định việc đảm bảo chất lượng kiểm soát chất lượng quan trắc môi trường” Bộ Tài nguyên Môi trường 18 Thông tư số 16/2013/TT-BKHCN việc ban hành "Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Mạng lưới quan trắc cảnh báo phóng xạ môi trường quốc gia" 19 Trần Xuân Thuyết (2006), "Tìm hiểu công dụng chè", Tạp chí Cây thuốc quý (60), tr.18, Hà Nội 20 Trần Bình Trọng, Nguyễn Văn Nam, Trịnh Đình Huấn (2006), Báo cáo điều tra trạng môi trường phóng xạ mỏ Đông Pao, Thèn Sin-Tam Đường tỉnh Lai Châu, Mường Hum tỉnh Lào Cai, Yên Phú tỉnh Yên Bái, Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ, An Điềm, Ngọc Kinh-Sườn Giữa tỉnh Quảng Nam, Lưu trữ địa chất 75 Tiếng Anh 21 IAEA (Setember 2001), Impact of new environmental and safety regulations on uranium exploration, mining, milling and management of its waste, Vienna 22 IAEA (2014), International basic safety standards for protection against ionizing radiation and for the safety of radiation sources, Vienna 23 IAEA (1989), Measurement of Radionuclides in Food and the Environment, Vienna 24 IAEA-TECDOC-566 (1990), The use of gamma ray data to define the natural radiation environment, Vienna 25 IAEA (1988), Principles for the Exemption of Radiation Sources and Practices from Regulatory Control, Safety Series No 89, Vienna 26 ISO 10703 (E) (2007), Water quality - Determination of the activity concentration of radionuclides by high resolution gamma spectrometry, USA 27 Onmetal Geology, (1990).Indoor Radon Correlated With Sol and Subsol Radon potential- a case study., New York 76 [...]... cứu đánh giá đặc điểm phân bố khoáng sản độc hại vùng Tây Bắc Việt Nam phục vụ chương trình phát triển kinh tế xã hội bền vững, Luận văn Thạc sĩ, Lưu trữ Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 4 Ngô Quang Huy (2004), An toàn bức xạ ion hóa, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 5 Nguyễn Văn Nam (2010) Nghiên cứu đặc điểm trường bức xạ tự nhiên phục vụ đánh giá ô nhiễm phóng xạ trên một số mỏ chứa chất phóng. .. Tiếng Việt 1 Vũ Văn Bích, Trịnh Đình Huấn, Nguyễn Thái Sơn (2007), Mức độ ảnh hưởng môi trường từ các mỏ có chứa các chất phóng xạ Hội nghị khoa học và Công nghệ hạt nhân toàn quốc lần thứ VII, Tiểu Ban Y học hạt nhân, xạ trị An toàn bức xạ và Môi trường, tr.146, Đà Nẵng 2 Trịnh Đình Huấn, Nguyễn Phương, Trần Bình Trọng (2007), "Đánh giá ảnh hưởng môi trường phóng xạ trên mỏ đất hiếm - phóng xạ Yên... năng khai thác thiết bị phổ kế Gamma ORTEC Gem 30 phục vụ điều tra thăm dò khoáng sản và đánh giá môi trường phóng xạ trong lĩnh vực địa chất”, Tạp chí Địa chất (335) 8 Nguyễn Văn Phổ (2001), Địa hóa học, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội 74 9 Lê Khánh Phồn (2004), Thăm dò phóng xạ, Nhà xuất bản giao thông vận tải, Hà Nội 10 Nguyễn Phương, Trần Bình Trọng (2002), "Lựa chọn phương pháp đánh giá. .. số mỏ chứa chất phóng xạ và khu vực dân cư miền núi Bắc Bộ Luận án Tiến sĩ Địa chất, lưu trữ trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 6 Nguyễn Văn Nam, Nguyễn Văn Phóng, Nguyễn Hải Minh, Nguyễn Thị Hằng, Đoàn Văn Tam (2014), “Nghiên cứu khả năng, mức độ phân tích các nhân phóng xạ môi trường trên hệ phổ kế GAMMA phân giải cao (ORTEC GEM 30)”, Tạp chí Địa chất (341-345) 7 Nguyễn Văn Nam, Nguyễn Hải Minh,... nước - Đo tổng hoạt độ phóng xạ beta 15 TCVN 7538-1:2006 và TCVN 7538-2:2005: Hướng dẫn lấy mẫu đất 16 TCXDVN 397:2007: Hoạt độ phóng xạ tự nhiên của vật liệu xây dựng – Mức an toàn trong sử dụng và phương pháp thử 17 Thông tư số 21/2012/TT-BTNMT về “Quy định việc đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng trong quan trắc môi trường” của Bộ Tài nguyên và Môi trường 18 Thông tư số 16/2013/TT-BKHCN về... giá hiện trạng môi trường trong các mỏ xạ - hiếm vùng Tây Bắc Việt Nam" , Tuyển tập báo cáo hội nghị khoa học trường Đại học Mỏ - Địa chất lần thứ 15, tr.345 - 350, Hà Nội 11 QCVN 08 : 2008/BTNMT “Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt” 12 TCVN 6663-6:2008, TCVN 6663-11:2011: Hướng dẫn lấy mẫu nước 13 TCVN 6053-2011 (ISO 9696-1-2007) - Chất lượng nước - Đo tổng hoạt độ phóng xạ alpha 14 TCVN... ban hành "Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về Mạng lưới quan trắc và cảnh báo phóng xạ môi trường quốc gia" 19 Trần Xuân Thuyết (2006), "Tìm hiểu về công dụng của chè", Tạp chí Cây thuốc quý (60), tr.18, Hà Nội 20 Trần Bình Trọng, Nguyễn Văn Nam, Trịnh Đình Huấn (2006), Báo cáo điều tra hiện trạng môi trường phóng xạ trên các mỏ Đông Pao, Thèn Sin-Tam Đường tỉnh Lai Châu, Mường Hum tỉnh Lào Cai, Yên Phú... tra hiện trạng môi trường phóng xạ trên các mỏ Đông Pao, Thèn Sin-Tam Đường tỉnh Lai Châu, Mường Hum tỉnh Lào Cai, Yên Phú tỉnh Yên Bái, Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ, An Điềm, Ngọc Kinh-Sườn Giữa tỉnh Quảng Nam, Lưu trữ địa chất 75 Tiếng Anh 21 IAEA (Setember 2001), Impact of new environmental and safety regulations on uranium exploration, mining, milling and management of its waste, Vienna 22 IAEA (2014),