Đánh Giá Hiện Trạng Môi Trường Phóng Xạ Tại Khu Vực Khai Thác Mỏ Titan Kỳ Khang, Tỉnh Hà Tĩnh

Luận văn thạc sĩ môi trường phân tích hus đánh giá hiện trạng môi trường phóng xạ tại khu vực khai thác mỏ titan kỳ khang tỉnh hà tĩnh, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề

• Tác giả: Nguyễn Chí Sỹ
• Người hướng dẫn: Ts. Nguyễn Thị Hoàng Liên
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Khoa Học Môi Trường
• Đề tài: Đánh Giá Hiện Trạng Môi Trường Phóng Xạ Tại Khu Vực Khai Thác Mỏ Titan Kỳ Khang, Tỉnh Hà Tĩnh
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sỹ Khoa Học
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đánh Giá Môi Trường Phóng Xạ Tại Mỏ Titan Kỳ Khang

Mỏ titan Kỳ Khang, nằm ở tỉnh Hà Tĩnh, là một trong những khu vực khai thác khoáng sản quan trọng tại Việt Nam. Việc đánh giá môi trường phóng xạ tại đây không chỉ giúp bảo vệ sức khỏe cộng đồng mà còn đảm bảo sự phát triển bền vững cho khu vực. Nghiên cứu này nhằm mục đích xác định hiện trạng môi trường phóng xạ, từ đó đề xuất các biện pháp quản lý hiệu quả.

1.1. Vị Trí Địa Lý Và Đặc Điểm Khu Vực Kỳ Khang

Khu vực Kỳ Khang có vị trí địa lý thuận lợi, với địa hình đa dạng và khí hậu đặc trưng. Những yếu tố này ảnh hưởng đến sự phân bố và mức độ ô nhiễm phóng xạ trong môi trường.

1.2. Tình Hình Khai Thác Mỏ Titan Tại Kỳ Khang

Hoạt động khai thác titan tại Kỳ Khang đã diễn ra trong nhiều năm, tuy nhiên, việc quản lý môi trường phóng xạ vẫn còn nhiều hạn chế. Cần có các biện pháp kiểm soát chặt chẽ hơn để giảm thiểu tác động đến môi trường.

II. Các Vấn Đề Môi Trường Phóng Xạ Tại Mỏ Titan Kỳ Khang

Môi trường phóng xạ tại mỏ titan Kỳ Khang đang đối mặt với nhiều thách thức. Các vấn đề này không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe con người mà còn đến hệ sinh thái xung quanh. Việc đánh giá chính xác các yếu tố ô nhiễm là rất cần thiết.

2.1. Tác Động Của Ô Nhiễm Phóng Xạ Đến Sức Khỏe

Ô nhiễm phóng xạ có thể gây ra nhiều bệnh tật nghiêm trọng cho con người, đặc biệt là các bệnh liên quan đến ung thư. Cần có các nghiên cứu sâu hơn để xác định mức độ ảnh hưởng cụ thể.

2.2. Tác Động Đến Hệ Sinh Thái Xung Quanh

Môi trường sống của động thực vật xung quanh mỏ titan cũng bị ảnh hưởng bởi ô nhiễm phóng xạ. Việc bảo vệ hệ sinh thái là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong công tác quản lý môi trường.

III. Phương Pháp Đánh Giá Môi Trường Phóng Xạ Tại Kỳ Khang

Để đánh giá môi trường phóng xạ tại mỏ titan Kỳ Khang, nhiều phương pháp đã được áp dụng. Các phương pháp này giúp xác định mức độ ô nhiễm và đưa ra các giải pháp khắc phục hiệu quả.

3.1. Phương Pháp Thu Thập Dữ Liệu

Việc thu thập dữ liệu về mức độ phóng xạ được thực hiện thông qua các thiết bị đo chuyên dụng. Dữ liệu này sẽ được phân tích để đưa ra kết luận chính xác về tình trạng môi trường.

3.2. Phương Pháp Phân Tích Mẫu

Mẫu đất, nước và không khí sẽ được phân tích để xác định nồng độ các chất phóng xạ. Kết quả phân tích sẽ giúp đánh giá mức độ ô nhiễm và đề xuất các biện pháp xử lý.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Môi Trường Phóng Xạ Tại Mỏ Titan Kỳ Khang

Kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ phóng xạ tại khu vực khai thác mỏ titan Kỳ Khang có nhiều biến động. Việc đánh giá chính xác các yếu tố này là cần thiết để đưa ra các giải pháp bảo vệ môi trường.

4.1. Mức Độ Phóng Xạ Hiện Tại

Mức độ phóng xạ hiện tại tại khu vực khai thác cho thấy có sự gia tăng đáng kể so với các khu vực lân cận. Cần có các biện pháp khắc phục kịp thời để giảm thiểu tác động.

4.2. Đề Xuất Giải Pháp Quản Lý

Đề xuất các giải pháp quản lý môi trường phóng xạ bao gồm việc tăng cường giám sát, cải thiện công nghệ khai thác và nâng cao nhận thức cộng đồng về ô nhiễm phóng xạ.

V. Kết Luận Về Đánh Giá Môi Trường Phóng Xạ Tại Kỳ Khang

Đánh giá môi trường phóng xạ tại mỏ titan Kỳ Khang là một nhiệm vụ quan trọng nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng để thực hiện hiệu quả.

5.1. Tương Lai Của Nghiên Cứu Môi Trường Phóng Xạ

Nghiên cứu môi trường phóng xạ sẽ tiếp tục được chú trọng trong tương lai, nhằm đảm bảo sự phát triển bền vững cho khu vực khai thác khoáng sản.

5.2. Vai Trò Của Cộng Đồng Trong Bảo Vệ Môi Trường

Cộng đồng cần được nâng cao nhận thức về ô nhiễm phóng xạ và tham gia tích cực vào các hoạt động bảo vệ môi trường, từ đó góp phần vào sự phát triển bền vững.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khai thác và chế biến sa khoáng titan ven biển là một trong những hoạt động kinh tế quan trọng nhưng luôn tiềm ẩn rủi ro phát tán bức xạ tự nhiên vào môi trường sống. Theo ước tính từ Ủy ban Khoa học của Liên Hợp Quốc về tác động của bức xạ nguyên tử, khí radon và các sản phẩm phân rã chiếm tới khoảng 50% tổng liều chiếu bức xạ tự nhiên mà con người tiếp nhận hàng năm. Tại tỉnh Hà Tĩnh, mỏ sa khoáng titan Kỳ Khang thuộc huyện Kỳ Anh sở hữu quy mô tài nguyên đáng kể với trữ lượng dự báo ilmenit đạt khoảng 1.567,68 nghìn tấn và zircon khoảng 142,34 nghìn tấn theo Quyết định số 104/2007/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm xuất phát từ thực tế quặng sa khoáng titan thô với hàm lượng ban đầu từ 5% đến 15% khi được tuyển làm giàu lên 85% đến 92% sẽ cô đặc các khoáng vật phóng xạ đi kèm như zircon và monazit. Những khoáng vật này chứa hàm lượng đáng kể các đồng vị phóng xạ thuộc dãy Urani và Thori, tạo ra nguy cơ chiếu xạ ngoài từ tia gamma và chiếu xạ trong qua đường hô hấp do phát tán khí radon. Mục tiêu cụ thể của luận văn là đánh giá hiện trạng phông phóng xạ tự nhiên, xác định suất liều chiếu ngoài, đo đạc nồng độ khí radon để tính toán liều chiếu trong, và xây dựng bản đồ phân vùng tổng liều chiếu tại khu vực mỏ Kỳ Khang. Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi địa bàn xã Kỳ Khang, huyện Kỳ Anh năm 2012, mang lại ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc cung cấp cơ sở dữ liệu định lượng phục vụ công tác giám sát môi trường và bảo vệ an toàn bức xạ cho hơn 80.000 lao động tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên lý thuyết phân rã phóng xạ tự nhiên của các chuỗi phóng xạ nguyên thủy gồm dãy Urani-238, Thori-232 và đồng vị Kali-40 tồn tại phổ biến trong vỏ Trái Đất. Đồng thời, đề tài áp dụng mô hình đánh giá liều tương đương bức xạ toàn thân theo khuyến cáo của Ủy ban Quốc tế về An toàn Bức xạ và Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế. Mô hình xác định tổng liều tương đương bức xạ hàng năm thông qua công thức tích hợp giữa liều chiếu ngoài hiệu dụng và liều chiếu trong hiệu dụng từ đường hô hấp và tiêu hóa.

Trong khuôn khổ nghiên cứu, các khái niệm chuyên ngành cốt lõi bao gồm:

• Liều chiếu ngoài hiệu dụng: Mức năng lượng bức xạ ion hóa từ tia gamma trong môi trường đất đá và không khí tác động trực tiếp lên bề mặt cơ thể, tính theo đơn vị milisievert trên năm (mSv/năm).
• Liều chiếu trong qua đường hô hấp: Năng lượng bức xạ sinh ra khi cơ thể hít phải khí phóng xạ radon-222 và các hạt nhân con cháu lơ lửng trong không khí, tính toán dựa trên hoạt độ phóng xạ theo đơn vị becquerel trên mét khối (Bq/m³).
• Phông phóng xạ tự nhiên và ngưỡng dị thường: Mức bức xạ nền tự nhiên sẵn có tại khu vực chưa qua tác động nhân tạo và các giá trị vượt ngưỡng phông phản ánh sự tập trung bất thường của nguồn quặng phóng xạ.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu khảo sát thực địa toàn diện kết hợp tài liệu địa chất, khoáng sản lưu trữ của Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. Cỡ mẫu khảo sát thực địa bao gồm 245 điểm đo chính thức được phân bố theo mạng lưới ô lưới đồng bộ bao phủ toàn bộ diện tích khai trường, khu tuyển khoáng và các khu dân cư phụ cận. Phương pháp chọn mẫu theo mạng lưới đo điểm kết hợp tuyến hành trình giúp phản ánh trung thực biến thiên không gian của trường phóng xạ. Để đảm bảo độ tin cậy tuyệt đối, công tác đo kiểm tra lặp lại được tiến hành tại 12 điểm đo (tương đương 5% tổng khối lượng) theo đúng quy chuẩn thăm dò địa vật lý.

Hệ thống thiết bị đo đạc ngoài thực địa gồm máy định vị vệ tinh GPS Garmin GPSMAP 76CSx với độ chính xác định vị từ 3 đến 5 mét, máy đo suất liều bức xạ gamma môi trường Inspector, và máy đo nồng độ khí radon chuyên dụng RAD-7. Tại mỗi trạm khảo sát, các phép đo gamma và đo bơm hút khí radon đều được tiến hành ở độ cao chuẩn 1 mét so với mặt đất và lặp lại 3 lần liên tiếp để lấy giá trị trung bình. Dữ liệu sau đó được xử lý bằng phương pháp thống kê phân lớp nhằm xác định chính xác phông tự nhiên và độ lệch quân phương, làm căn cứ thiết lập các cấp dị thường phóng xạ. Cuối cùng, công nghệ hệ thống thông tin địa lý và phần mềm vẽ đường đẳng trị Surfer được ứng dụng để nội suy không gian và số hóa hệ thống bản đồ môi trường phóng xạ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả phân tích số liệu thực địa đã làm sáng tỏ hiện trạng trường bức xạ tại mỏ sa khoáng titan Kỳ Khang với các phát hiện cụ thể:

Thứ nhất, có sự gia tăng mạnh mẽ của suất liều gamma chiếu ngoài tại các khu vực tập trung công nghệ. Tại các vị trí đất cát tự nhiên xa khu khai thác, suất liều gamma duy trì ổn định ở mức phông tự nhiên. Tuy nhiên, tại xưởng tuyển ướt và xưởng tuyển tinh – nơi quặng được làm giàu nâng hàm lượng khoáng vật nặng lên tới 85% đến 92%, suất liều chiếu ngoài ghi nhận mức tăng gấp 3 đến 5 lần so với phông nền, phản ánh sự tích tụ của các hạt zircon và monazit giàu urani và thori.

Thứ hai, phát hiện sự phân hóa rõ nét về nồng độ khí phóng xạ radon trong không khí. Tại các khai trường xúc bốc hở và bãi chứa quặng thô, nồng độ khí radon dao động trong ngưỡng thấp nhờ khả năng đối lưu không khí ngoài trời. Ngược lại, tại các kho chứa tinh quặng zircon và khu vực nhà xưởng kín, hoạt độ phóng xạ radon đo được tăng cao, nhiều điểm vượt qua ngưỡng khuyến cáo 100 Bq/m³ và tiến sát mức hành động 200 Bq/m³ theo Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7889:2008.

Thứ ba, tổng liều chiếu bức xạ tích lũy hàng năm tại khu vực dân cư lân cận mỏ vẫn nằm trong giới hạn cho phép đối với công chúng (dưới mức giới hạn an toàn 1 mSv/năm). Dù vậy, đối với các vị trí làm việc trực tiếp của công nhân tuyển quặng, tổng liều chiếu bức xạ có xu hướng tăng cao đáng kể, đòi hỏi phải áp dụng ngay các quy chuẩn an toàn bức xạ nghề nghiệp theo giới hạn 20 mSv/năm.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến sự dị thường phóng xạ cục bộ bắt nguồn từ đặc tính địa chất của trầm tích biển gió ven biển miền Trung. Các thành tạo cát biển chứa tập hợp khoáng vật nặng có nguồn gốc từ phức hệ xâm nhập granit lân cận, khi trải qua quá trình tuyển rửa cơ học đã tách rời và cô lập các nguyên tố phóng xạ phóng thích ra môi trường.

+-------------------------------------------------------------------------+
|                  SƠ ĐỒ PHÂN VÙNG TỔNG LIỀU CHIẾU BỨC XẠ                 |
|                                                                         |
|  [Khu Dân Cư Ngoại Vi]  <---   [Khai Trường Xúc Bốc]  <---  [Xưởng Tuyển]|
|   Tổng liều: < 1 mSv/năm        Tổng liều: 1 - 3 mSv/năm     Tổng liều cao |
|   (Mức an toàn dân cư)          (Nguy cơ nhiễm xạ nhẹ)       (Cần kiểm soát|
|                                                               bức xạ kín)   |
+-------------------------------------------------------------------------+

So sánh với các nghiên cứu tương tự tại các mỏ sa khoáng ven biển ở Bình Thuận và Quảng Nam, kết quả tại Kỳ Khang cho thấy mức độ an toàn bức xạ tổng thể tại khu vực ngoài trời vẫn nằm trong tầm kiểm soát, chưa gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái diện rộng. Khi trình bày dữ liệu trên bản đồ đẳng trị, các diện tích dị thường bậc cao phân bố tập trung thành từng đốm cục bộ bao quanh nhà xưởng chế biến và bãi thải xỉ quặng, giúp các đơn vị quản lý dễ dàng khoanh vùng giám sát trọng điểm thay vì phải xử lý trên toàn bộ diện tích hàng trăm hecta của khu mỏ.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả khảo sát thực tế, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý môi trường mang tính khả thi cao:

Thứ nhất, thiết lập mạng lưới quan trắc và giám sát bức xạ định kỳ tối thiểu 6 tháng một lần tại 245 vị trí trọng điểm của mỏ. Doanh nghiệp khai thác cần phối hợp cùng Sở Khoa học và Công nghệ và Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hà Tĩnh để kiểm soát chặt chẽ suất liều gamma và nồng độ khí radon, đảm bảo duy trì tổng liều chiếu cho nhân viên bức xạ dưới mức 20 mSv/năm và khu dân cư lân cận dưới mức 1 mSv/năm.

Thứ hai, cải tiến quy trình công nghệ và hệ thống thông gió công nghiệp tại xưởng tuyển tinh và các kho lưu trữ tinh quặng zircon. Mục tiêu đặt ra là giảm thiểu từ 30% đến 40% nồng độ tích tụ khí radon trong không gian kín, đưa hoạt độ phóng xạ radon trung bình năm trong môi trường làm việc về dưới mức khuyến cáo 100 Bq/m³ theo TCVN 7889:2008, thực hiện hoàn thành trong vòng 6 tháng.

Thứ ba, trang bị đầy đủ phương tiện bảo hộ lao động chuyên dụng và gắn liều kế cá nhân cho 100% công nhân làm việc trực tiếp tại các công đoạn tuyển khoáng và xúc bốc quặng. Ban quản lý mỏ cần tổ chức khám sức khỏe định kỳ chuyên khoa và đào tạo kiến thức an toàn bức xạ bắt buộc cho người lao động ngay từ đầu quý làm việc tiếp theo.

Thứ tư, xây dựng hàng rào cách ly và cắm biển cảnh báo an toàn bức xạ xung quanh các bãi chứa chất thải quặng đuôi và kho chứa tinh quặng với khoảng cách an toàn tối thiểu từ 50 đến 100 mét. Chính quyền địa phương cần giám sát việc thu gom, hoàn nguyên môi trường và san lấp các hố khai thác sau khi đóng cửa mỏ trong lộ trình 12 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị thực tiễn cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Ban lãnh đạo và kỹ sư quản lý tại các doanh nghiệp khai thác sa khoáng titan: Tài liệu cung cấp cơ sở kỹ thuật chuẩn xác để xây dựng báo cáo đánh giá tác động môi trường, thiết kế xưởng tuyển khoáng đạt chuẩn an toàn bức xạ và tối ưu hóa chi phí xử lý chất thải phóng xạ đi kèm.
• Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường và an toàn bức xạ: Cán bộ tại các Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Khoa học và Công nghệ có thêm bộ dữ liệu số hóa không gian và phương pháp luận rõ ràng phục vụ công tác thẩm định, cấp phép và thanh tra định kỳ hoạt động khoáng sản.
• Chuyên gia an toàn bức xạ và kỹ sư môi trường công nghiệp: Tài liệu là cẩm nang thực hành chi tiết về quy trình vận hành thiết bị đo đạc thực địa như máy RAD-7 và Inspector, phương pháp tính toán liều chiếu trong, liều chiếu ngoài theo chuẩn quốc tế.
• Giảng viên, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Khoa học Môi trường, Địa chất học: Luận văn là tài liệu tham khảo mẫu mực về cấu trúc nghiên cứu, phương pháp xử lý thống kê phân lớp kết hợp ứng dụng phần mềm GIS trong mô hình hóa ô nhiễm môi trường.

Câu hỏi thường gặp

Khai thác sa khoáng titan tại mỏ Kỳ Khang phát sinh những loại bức xạ nguy hại nào?

Quá trình khai thác và tuyển quặng sa khoáng titan phát sinh hai dạng bức xạ chính gồm liều chiếu ngoài từ tia gamma do các đồng vị urani, thori trong khoáng vật zircon, monazit phát ra, và liều chiếu trong do hít phải khí phóng xạ tự nhiên radon và thoron phát tán vào không khí trong quá trình chế biến quặng.

Mức liều chiếu bức xạ cho phép đối với công nhân làm việc tại mỏ là bao nhiêu?

Theo Tiêu chuẩn An toàn Bức xạ của Bộ Khoa học và Công nghệ cùng khuyến cáo của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế, liều hiệu dụng toàn thân đối với nhân viên bức xạ làm việc trực tiếp không được vượt quá 20 mSv/năm tính trung bình trong 5 năm liên tục, và không vượt quá 50 mSv trong một năm riêng lẻ.

Tại sao khí radon lại là tác nhân gây ô nhiễm phóng xạ chủ yếu qua đường hô hấp?

Khí radon-222 là một khí trơ phóng xạ không màu, không mùi, sinh ra từ quá trình phân rã urani trong đất đá. Khi phát tán vào không khí, các hạt nhân con cháu của radon bám vào bụi lơ lửng, xâm nhập sâu vào phổi qua đường hô hấp và phát ra hạt alpha năng lượng cao gây tổn thương tế bào biểu mô phế quản.

Phương pháp nào được sử dụng để xây dựng bản đồ ô nhiễm phóng xạ tại mỏ Kỳ Khang?

Nghiên cứu áp dụng phương pháp định vị toàn cầu GPS tại 245 điểm đo, đo suất liều gamma và nồng độ radon bằng thiết bị chuyên dụng, sau đó dùng phương pháp thống kê phân lớp để xác định giá trị phông tự nhiên và các ngưỡng dị thường. Cuối cùng, dữ liệu được số hóa bằng phần mềm MapInfo và nội suy đường đẳng trị bằng Surfer.

Khu dân cư xung quanh mỏ Kỳ Khang có bị ảnh hưởng phóng xạ nguy hiểm hay không?

Kết quả khảo sát thực tế tại các vùng đệm và khu dân cư lân cận cho thấy tổng liều chiếu bức xạ hàng năm đều nằm trong ngưỡng an toàn dưới 1 mSv/năm đối với dân chúng. Nguy cơ bức xạ chỉ tập trung cục bộ tại các vị trí xưởng tuyển tinh và kho chứa tinh quặng, do đó đời sống sinh hoạt của người dân xung quanh hoàn toàn bình thường.

Kết luận

• Luận văn đã hoàn thành việc đo đạc, đánh giá hiện trạng trường bức xạ tại mỏ titan Kỳ Khang với cỡ mẫu 245 điểm khảo sát thực địa chuẩn xác.
• Xác định rõ sự phân hóa của liều chiếu ngoài gamma và liều chiếu trong radon, chỉ ra các điểm tập trung phóng xạ cục bộ tại khu vực tuyển khoáng và kho chứa quặng.
• Xây dựng thành công hệ thống bản đồ số hóa phân vùng liều chiếu ngoài, liều chiếu trong và tổng liều tương đương bức xạ dựa trên nền tảng công nghệ GIS.
• Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp kỹ thuật, bảo hộ lao động và quan trắc định kỳ nhằm đảm bảo an toàn bức xạ cho con người và môi trường.
• Khẳng định khu vực dân cư lân cận vẫn duy trì mức bức xạ an toàn dưới 1 mSv/năm, tạo tiền đề khoa học vững chắc cho phát triển kinh tế khoáng sản bền vững tại địa phương.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là cung cấp bộ dữ liệu thực chứng và phương pháp luận toàn diện giúp kết hợp hài hòa giữa phát triển kinh tế khoáng sản và kiểm soát an toàn bức xạ môi trường. Kế hoạch tiếp theo cần tập trung triển khai chương trình quan trắc bức xạ tự động định kỳ 6 tháng một lần và thực hiện các biện pháp hoàn nguyên mỏ sau khai thác trong lộ trình 12 đến 24 tháng tới. Hãy liên hệ và tham khảo chi tiết toàn văn tài liệu luận văn để ứng dụng hiệu quả các mô hình đánh giá môi trường phóng xạ vào thực tiễn dự án của bạn!

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm gần đây đã liên tiếp xảy ra các sự cố về phóng xạ gây ra những hậu quả khôn lường ảnh hưởng đến sức khoẻ con người cũng như môi trường sống. Chính vì vậy việc nghiên cứu điều tra, đánh giá môi trường phóng xạ có vai trò rất quan trọng và cấp thiết đối với việc kiểm soát, cải thiện môi trường nói chung và môi trường phóng xạ nói riêng. Hoạt động khai thác nguồn sa khoáng titan ven biển phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế- xã hội ngày càng gia tăng mà không có sự quản lý và kiểm soát nguồn phóng xạ trong các thành tạo sa khoáng này.

Nhằm góp phần bảo vệ môi trường và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên, đề tài “Đánh giá hiện trạng môi trường phóng xạ tại khu vực khai thác mỏ titan Kỳ Khang, tỉnh Hà Tĩnh” được lựa chọn để tiến hành nghiên cứu. Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá được hiện trạng phông phóng xạ, hiện trạng suất liều chiếu ngoài, hiện trạng liều chiếu trong qua đường hô hấp (khí Rn) và hiện trạng tổng liều chiếu tại khu vực khai thác mỏ titan Kỳ Khang, tỉnh Hà Tĩnh. Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu, đề tài đề xuất các giải pháp khai thác và sử dụng hợp lý nguồn khoáng sản có chứa phóng xạ này, tránh và giảm thiểu các rủi ro ô nhiễm môi trường trong quá trình khai thác và sử dụng. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CHƢƠNG 1.

Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới Sau khi phát minh ra hiện tượng phóng xạ (Becquerel - 1896) người ta cũng đã xác định được các bằng chứng về tác hại tương tự của các bức xạ phóng xạ đối với người làm việc với các chất phóng xạ. Chính vì vậy cần thiết phải bảo vệ và xác định các điều kiện an toàn cho những người trực tiếp làm việc hoặc có tiếp xúc ngẫu nhiên với các bức xạ ion hóa. Ủy 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 Ủy ban hỗn hợp giữa các Tổ chức Quốc tế về An toàn Bức xạ (IACRS) với sự tham gia của các tổ chức sau: Ủy 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), Ủy 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).

Năm 1996, dưới sự đồng 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 được sự thống nhất quốc tế về các tiêu chuẩn bảo vệ bức xạ và an toàn đối với các nguồn bức xạ. Các nước như Mỹ, Pháp, Liên Xô trước kia - CHLB 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: 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] - 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 vệ sinh 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 chất 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 biểu mẫu quy định và được cơ quan này xuất bản và gửi đến các quốc gia thành viên (ví dụ IAEA-TECDOC-1244.

Tất cả các nguyên tố phóng xạ có trong tự nhiên gây ra cho con người một liều chiếu bức xạ nhất định. Các nguyên tố phóng xạ phát ra các bức xạ ion hoá và nếu chúng ở bên ngoài cơ thể của con người sẽ gây ra một liều chiếu ngoài; các nguyên tố phóng xạ cũng có thể xâm nhập vào trong cơ thể của con người qua đường hô hấp và tiêu hoá gây nên một liều chiếu trong. Đóng góp lớn nhất vào liều chiếu, phải kể đến khí radon và các con cháu của nó. Tổ chức UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation) năm 2000 đã thống kê và cho thấy đóng góp của radon vào liều chiếu bức xạ cho con người gây bởi các bức xạ tự nhiên lên tới 50%.

Chính vì thế radon có thể được xem như là một nguồn phóng xạ tự nhiên ảnh hưởng lớn nhất đến sức khoẻ con người. Ảnh hưởng của bức xạ tự nhiên đối với sức khoẻ con người là rất lớn. Việc biết và kiểm soát ảnh hưởng của nó đến chất lượng cuộc sống là cần thiết. Ở các nước có nền kinh tế phát triển như Mỹ, Liên Xô (cũ), Anh.

đã đầu tư nghiên cứu xác định phông bức xạ tự nhiên, cũng như xác định tổng liều chiếu hàng năm từ những năm 80 của thập kỷ 20. Năm 1980, Mỹ đã công bố tài liệu đánh giá tổng liều chiếu hàng năm của phông bức xạ tự nhiên lên cơ thể con người trên toàn nước Mỹ (bảng 1. 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Tổng liều chiếu hàng năm của phông bức xạ tự nhiên Mỹ [8] Nguồn bức xạ Suất liều chiếu (mSv/người) - Bức xạ tia vũ trụ 0,45 - Bức xạ trên mặt đất + Chiếu ngoài 0,6 + Chiếu trong 0,25 Tổng cộng 1,30 Năm 1987, nước Mỹ đã công bố tài liệu điều tra chi tiết về việc đánh giá liều chiếu hiệu dụng trung bình hàng năm của phông bức xạ tự nhiên lên cơ thể con người trên toàn nước Mỹ (bảng 1.

Liều chiếu hiệu dụng trung bình năm của phông bức xạ tự nhiên của Mỹ [8] Liều hiệu dụng trung bình hàng năm Nguồn bức xạ Sv mrem - Hít thở (radon và các sản phẩm phân rã) 2000 200 - Các nuclít phóng xạ lắng đọng bên trong 390 39 cơ thể (40K, 210Po) - Bức xạ trên mặt đất 280 28 - Bức xạ vũ trụ 270 27 - Bức xạ trong khí quyển (14C) 10 1 Tổng cộng 3000 = 3mSv 300 Năm 1987, Liên Xô cũ đã công bố tài liệu giá trị suất liều hiệu dụng tương đương hàng năm từ các nguồn bức xạ tự nhiên tại các vùng có phông bình thường (bảng 1. 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Liều chiếu hiệu dụng trung bình năm của phông bức xạ tự nhiên của Liên Xô cũ [8] Liều chiếu ngoài Liều chiếu trong Nguồn bức xạ Tổng liều (mSv) (mSv) (mSv)  Bức xạ vũ trụ - Thành phần ion hoá 0,280 0,280 - Thành phần điện tử 0,021 0.021  Các nuclít vũ trụ 0,015 0,015  Các nuclít phóng xạ tự nhiên: 40 K 0,120 0,180 0,300 87 Rb 0,006 0,006  Dãy Uran 0,09 0,947 1,037 238 U  234U 0,010 238 U234U 230 Th 226Ra 0,007 230Th 222 Rn214Po 0,800 222 Rn224Ra 210 Pb210Po 0.130 210 Pb210Po  Dãy thori 0,14 0,186 0,326 232 Th; 228Ra224Ra 0,003 232Th 220 Rn208Tl 0,013 228 Ra224Ra 0,170 220 Rn208Tl Tổng cộng 0,651 1,334 1,985 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Năm 1988, Uỷ ban Năng lượng quốc tế (IAEA) đã công bố suất liều hiệu dụng trung bình hàng năm cho toàn thế giới từ các nguồn bức xạ tự nhiên (bảng 1. Liều chiếu hiệu dụng trung bình hàng năm cho toàn thế giới từ các nguồn bức xạ tự nhiên [8] Nguồn bức xạ Chiếu ngoài (mSv) Chiếu trong (mSv) Tổng liều chiếu (mSv) + Các tia vũ trụ 0,410 0,41 + Các nuclít phóng xạ 0,015 0,015 trong vũ trụ + Các nguồn tự nhiên 40K 0,150 0,18 0,330 Dãy 238U 0,100 1,239 1,339 Dãy 232Th 0,160 0,176 0,336 Tổng cộng 0,820 1,616 2,436 Từ năm 1993, các nước Bắc Âu gồm: Đan Mạch, Phần Lan, Na Uy, Ailen và Thụy Điển đã công bố kết quả điều tra suất liều hiệu dụng của phông bức xạ tự nhiên trung bình hàng năm lên cộng đồng (bảng 1.

Suất liều hiệu dụng của phông bức xạ tự nhiên trung bình hàng năm lên cộng đồng ở một số quốc gia Bắc Âu [8] Phần Loại nguồn Thụy Điển Đan Mạch Na Uy Ailen Lan - Bức xạ gamma từ đất, 0,5 0,5 0,3 0,5 0,2 vật liệu xây dựng (mSv) - Hàm lượng radon trong 2,0 1,9 1,0 1,7 0,2 nhà và nơi làm việc (mSv) - Các nguyên tố phóng xạ 0,3 0,3 0,30 0,35 0,3 trong cơ thể (mSv) - Bức xạ vũ trụ (mSv) 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 Tổng cộng (mSv) 3,1 3,0 1,9 2,85 1,0 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Năm 2005, Uỷ ban châu Âu đã công bố suất liều hiệu dụng trung bình hàng năm trên thế giới (tài liệu điều tra năm 2000) bức xạ tự nhiên và bức xạ nhân tạo gây ra (bảng 1. Suất liều hiệu dụng trung bình hàng năm trên thế giới [8] Nguồn bức xạ Suất liều (mSv) % Phông tự nhiên (Natural Background) – 2,4 46,07 (Tổng tất cả các loại nguồn) Hít thở (chủ yếu radon) 1,2 23,04 Các tia gamma mặt đất 0,5 9,60 Các tia vũ trụ 0,4 7,68 Tiêu hoá 0,3 5,76 Chẩn đoán y học 0,4 7,68 Thử hạt nhân trong khí quyển 0,005 0,10 Biến cố Chernobyl 0,002 0,04 Nhà máy điện nguyên tử 0,002 0,04 Tổng suất liều/năm 5,209 100 Cùng với việc đo đạc, tính toán xác định suất liều chiếu hiệu dụng hàng năm lên cộng đồng dân cư cho từng quốc gia và cho từng vùng, một số nước đã công bố bản đồ phông bức xạ tự nhiên trên mạng internet như: - Phân vùng các mức bức xạ tự nhiên của Nhật Bản năm 2007 (hình 1.1): Dựa vào các mức bức xạ tự nhiên, Nhật Bản chia toàn lãnh thổ ra làm 3 vùng với các giá trị bức xạ tự nhiên khác nhau; 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Phân vùng các mức bức xạ tự nhiên Nhật Bản [8] 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Công bố “Các nguồn bức xạ tự nhiên” vào năm 2007 phân chia toàn Ấn Độ thành 14 vùng có các giá trị bức xạ tự nhiên khác nhau (hình 1.