MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU Chƣơng 3: NỒNG ĐỘ RADON VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA NÓ TỚI HOẠT ĐỘNG NHÂN SINH Ở HUYỆN ĐỒNG VĂN, TỈNH HÀ GIANG KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu radon trong và ngoài nƣớc 1. Trên thế giới Radon đã đƣợc tổ chức y tế thế giới WHO xác định là chất gây ung thƣ phổi lớn thứ hai chỉ sau hút thuốc lá. WHO ƣớc tính 5 – 15% các ca tử vong vì ung thƣ phổi là do tiếp xúc hiện tại với radon [31].
Hiện nay, trên Thế giới đã có nhiều khảo sát và đánh giá về ảnh hƣởng của radon tới sức khỏe ở nhiều nơi nhƣ Anh, Mỹ, Thụy Điển… trong các môi trƣờng khác nhau, đặc biệt là trong hang động, môi trƣờng làm việc và trong nhà. Theo Gillmorea và nnk trong nghiên cứu radon (222Rn) ở các hang động của Creswell Crags, cho thấy hang động đá vôi Lower Magnesian (Permi) có nồng độ khí 222Rn cao từ 27 đến 7800 Bq m-3 theo chiều từ cửa hang đến sâu trong hang [20]. Nồng độ đo đƣợc ở dƣới mức hành động trong môi trƣờng làm việc (400 Bq m-3 ở Anh) và trên mức hành động trong nhà (200 Bq m-3) [30]. Do thời gian tiếp xúc ngắn nên liều hiệu dụng lên mỗi du khách là rất thấp (0.0016 mSv/ 1 lần) và lên hƣớng dẫn viên là (0.4 mSv/năm) tùy thuộc vào thực tế làm việc hiện tại.
Trong nghiên cứu này cũng ghi lại ảnh hƣớng biến động lên nồng độ radon theo mùa. Chênh lệch giữa mùa đông và mùa hè là từ 1.51 Bq m-3 xác định cho các địa điểm khác nhau trong hệ thống hang động lớn nhất. Nồng độ khí phóng xạ 222Rn và 220Rn trong môi trƣờng làm việc công cộng ở Brisbane (Úc) đƣợc xác định và đánh giá trong nghiên cứu của Alharbi và Akber[17]. Nghiên cứu này sử dụng phƣơng pháp chủ động đo nồng độ khí 222Rn và 220Rn trong không khí từ các môi trƣờng làm việc trong nhà khác nhau.
Nồng độ 222Rn và 220Rn trung bình cho tất cả môi trƣờng làm việc tƣơng ứng là 10,5 ± 11,3 và 8,2 ± 1,4 Bq m-3 nằm dƣới mức khuyến cáo 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com của WHO (200 Bq m-3) [30]. Nồng độ222Rn cao nhất là 86,6 ± 6,0 Bq m-3 trong một khu vực hạn chế, trong khi nồng độ cao nhất của 220Rn đƣợc tìm thấy là 78,1 ± 14,0 Bq m-3 trong một căn phòng lƣu trữ khi đo ở hai độ cao khác nhau là 5 cm và 120 cm tính từ sàn nhà. Khi giám sát nồng độ 222Rn và 220 Rn cho thấy nồng độ radon trong giờ làm việc thấp hơn những thời điểm khác trong ngày. Lý do có thể là do tác động của hệ thống thông gió bao gồm điều hòa không khí và thông gió tự nhiên.
Alghamdi và Aleissa đã đánh giá ảnh hƣởng của nồng độ radon trong 786 ngôi nhà ở Ridath, Ả rập [16]. Nghiên cứu này sử dụng một hệ thống ion hóa tích hợp thụ động với 1 buồng ion E-Perm® Electret. Nồng độ 222Rn thu đƣợc dao động trong khoảng 1 – 195 Bq m-3, trong đó 95% các mẫu nằm dƣới mức hành động khuyến cáo 100 Bq m-3 của Tổ chức y tế thế giới WHO. Các kết quả thu đƣợc thay đổi đáng kể phụ thuộc vào các loại nhà, giữa các phòng, theo mùa, thông gió và vật liệu xây dựng.
Nồng độ 222Rn tƣơng đối cao ở các nhà không có hệ thống thông gió và điều hòa không khí trung tâm, và thấp ở những nhà đƣợc thông gió tốt với gạch đỏ và điều hòa không khí bằng hơi nƣớc. Các nghiên cứu trên đã đo nồng độ radon (222Rn và 220Rn) trong môi trƣờng nhà ở và môi trƣờng làm việc kín, đối sánh với quy chuẩn WHO và đƣa ra các đánh giá ảnh hƣởng của nồng độ radon đến hoạt động nhân sinh. Ở Việt Nam Tình hình nghiên cứu radon ở Việt Nam chậm hơn ở nƣớc ngoài. Ban đầu, radon chỉ đƣợc nghiên cứu nhƣ một chất khí chỉ thị phục vụ các ngành khoa học khác nhƣ dò tìm động đất trong địa chất [5].
Sau đó, các nhà khoa học Việt Nam dần quan tâm hơn đến đánh giá ảnh hƣởng của radon tới sức khỏe con ngƣời. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lê Công Hảo và nnk nghiên cứu về nồng độ radon (222Rn) và radium (226Ra) trong nguồn nƣớc uống của khu vực Thủ Đức thành phố Hồ Chí Minh [19]. Nghiên cứu sử dụng máy dò RAD7 đƣợc sản xuất bởi công ty Durridge để xác định nồng độ radon và radium trong nƣớc uống, nƣớc máy và nƣớc ngầm. Nồng độ radon trung bình là 0.01 Bq l−1 trong 14 mẫu nƣớc uống, 0.01 Bq l−1 trong 15 mẫu nƣớc máy và 1.03 Bq l−1 trong 20 mẫu nƣớc ngầm, đều thấp hơn mức khuyến cáo của WHO là 100 Bq l-1.
Nồng độ radon trong nhà đƣợc Đặng Đức Nhân và nnknghiên cứu ở khu vực gần mỏ than Núi Béo, Quảng Ninh [22]. Nghiên cứu này sử dụng màn hình thụ động trên thiết bị dò thể rắn LR115 để đo nồng độ radon trong không khí chủ yếu ở Cẩm Phả và các thị trấn ven biển Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh. Nồng độ 222Rn trung bình trong không khí ngoài trời ở khu vực là 43 ± 19 Bq m-3 (n = 10), với giá trị trung bình là 44 Bq m-3. Nồng độ radon trong nhà trung bình của khu vực Cẩm Phả - Hạ Long ƣớc tính bằng 1/3 giá trị của mức hành động của tổ chức EPA Hoa Kỳ là 148 Bq m-3 (4 pCi l-1).
Kết quả cho thấy rằng không có rủi ro sức khỏe nghiêm trọng khi tiếp xúc với 222Rn trong khu vực nghiên cứu. Ngoài ra, nồng độ radon trong nhà còn đƣợc khảo sát và đánh giá trong luận văn thạc sĩ của Hoàng Trọng Kim [6]. Luận văn sử dụng detector vết CR39, thực hiện trên 117 ngôi nhà của khu vực Thị xã Thủ Dầu Một tỉnh Bình Dƣơng từ tháng 12/2009 đến tháng 6/2010 với 3 phƣờng trung tâm đo theo lƣới 0,5 x 0,5 km2 và các phƣờng xã. Nồng độ 222Rn trung bình số học (19,83 Bq m-3) nằm trong mức nồng độ cho phép theo TCVN 7889:2008 là 200 Bq m-3.
Kết quả đo còn phản ánh đƣợc sự ảnh hƣởng của cấu tạo địa chất, địa hình, kiểu nhà và chế độ thông thoáng đến nồng độ khí radon trong nhà. Nhƣ vậy ở Việt Nam cũng đã nghiên cứu về ảnh hƣởng của radon tới sức khỏe con ngƣời trong một số môi trƣờng nhƣ trong nhà, trong nƣớc uống 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com nhƣng chƣa nghiên cứu trong môi trƣờng làm việc (kín và hở) và chỉ mới đánh giá đƣợc ảnh hƣởng của nồng độ radon tới hoạt động sinh hoạt (trong nhà) của con ngƣời. Vì vậy, cần có những đánh giá đầy đủ và chi tiết về ảnh hƣởng của radon tới hoạt động nhân sinh trong môi trƣờng nhà ở và môi trƣờng làm việc. Khái niệm, tính chất và các sản phẩm phân rã tương ứng của radon Radon là khí phóng xạ tự nhiên không màu không mùi, không vị đƣợc hình thành do sự phân rã phóng xạ của radium.
Radon có 3 đồng vị chính là 222 Rn (chu kỳ bán rã là 3.82 ngày, đƣợc gọi là radon) với các sản phẩm phân rã tƣơng ứng là Po218, Pb214, Bi214, 214Po, 210Pb, 210Bi, 210Po (trong chuỗi urani), 220 Rn (chu kỳ bán rã là 55,6 giây, đƣợc gọi là thoron) với các sản phẩm phân rã tƣơng ứng là 216Po, 212Pb, 212Bi, 212Po, 208Tl (trong chuỗi thori) và 219Rn (còn gọi là Actinon, thuộc chuỗi phân rã U235 với chu kỳ bán rã bằng 3,96 giây)[24]. Trong phạm vi luận văn chỉ xem xét đến hai đồng vị là 222Rn và 220 Rn. Lựa chọn là vì chu kỳ bán rã của chúng tƣơng ứng là 3,82 ngày và 55,6 giây đủ thời gian để thiết bị phát hiện và đo. Đơn vị thƣờng đƣợc sử dụng để đo nồng độ radon trong không khí là đơn vị Becquerel trên một mét khối (Bq m-3) theo hệ SI.
Ngoài ra còn nồng độ Radon còn đƣợc đo bằng đơn vị Picocurie trên lít (pCi l-1) theo hệ thống đơn vị của Mỹ với 1 pCi l-1 = 37 Bq m-3. Nguồn gốc Các nguyên tố phóng xạ tự nhiên khi phân rã tạo thành các sản phẩm cũng có khả năng phóng xạ, tạo thành chuỗi phân rã phóng xạ. Nguồn gốc của 222 Rn là từ sự phân rã phóng xạ tự nhiên của uranium (U238), còn 220Rn là từ chuỗi phân rã của thorium (232Th)[24]. 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chuỗi phóng xạ uranium (238U) Chuỗi phóng xạ của uranium (hình 1.1) có thể đƣợc chia thành các chuỗi phóng xạ con, trong đó hoạt tính phóng xạ của các nhân phóng xạ có trong chuỗi sẽ bị chi phối bởi tính phóng xạ của nhân đầu chuỗi.
Đó là các chuỗi phóng xạ: 238U 234U; 230Th; 226Ra; 222Rn 214Po và 210Pb 210Po. Uranium tồn tại trong vỏ Trái Đất với nồng độ dao động từ 2 đến 300 Bq kg-1 và có giá trị trung bình là 25 Bq kg-1. Do đó, 222Rn luôn có mặt ở mọi nơi, cả ở trong phòng, ngoài trời và khí đất [11].1: Chuỗi phân rã phóng xạ của 238U [24] Khi phân rã, 222Rn lần lƣợt tạo nên các hạt nhân 218Po, 214Pb, 214Bi, 214 Po, 210Pb, và 206Pb (bền vững). 222Rn, 218Po và 214Po phân rã giải phóng tia alpha có năng lƣợng tƣơng ứng là 5,49 MeV; 6,0 MeV và 7,69 MeV[9].
Chuỗi phóng xạ của thorium (232Th) 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chuỗi phóng xạ 232Th (hình 1.2) đƣợc chia thành các chuỗi phóng xạ con sau: 232Th; 228Ra 224Ra; 220Rn 208Pb. Nồng độ của 232Th trong đất dao động từ 2 đến 300 Bq kg-1 giống nhƣ urani và có giá trị trung bình trên toàn thế giới là 40 Bq kg-1[11].2: Chuỗi phân rã phóng xạ của 232Th [24] 220 Rn và các sản phẩm con phân rã giải phóng các tia alpha có mức năng lƣợng lần lƣợt (theo thời gian) là 6,29 MeV; 6,78 MeV; 6,05 và 8,78 MeV. Trong đó, đáng chú ý là 212Bi có 2 khả năng phân rã: 66% phân rã là beta, tạo nên 212Po, từ đó phát ra hạt alpha có năng lƣợng 8,78 MeV. 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Vì 220Rn có chu kỳ bán rã ngắn (55,6 giây) nên không thể di chuyển ra xa nguồn giống nhƣ 222Rn trƣớc khi phân rã nhƣng nó cũng có mặt trong các môi trƣờng: không khí, đất, nƣớc.