Luận văn thạc sĩ hus hiện trạng môi trường phóng xạ trong hoạt động thăm dò khai thác quặng đất hiếm mỏ đông pao huyện tam đường tỉnh lai châu

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hus hiện trạng môi trường phóng xạ trong hoạt động thăm dò khai thác quặng đất hiếm mỏ đông pao, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Vũ Thị Lan Anh
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Phương
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Khoa Học Môi Trường
• Đề tài: Hiện Trạng Môi Trường Phóng Xạ Trong Hoạt Động Thăm Dò, Khai Thác Quặng Đất Hiếm Mỏ Đông Pao, Huyện Tam Đường, Tỉnh Lai Châu
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về môi trường phóng xạ
• 1.2. Căn cứ đánh giá hiện trạng môi trường phóng xạ
• 1.3. Sự phát tán của các nguyên tố phóng xạ trong môi trường
• 1.4. Ảnh hưởng của phóng xạ đến con người
• 1.5. Tổng quan tình hình nghiên cứu phóng xạ
• 1.6. Tổng quan về khoáng sản đất hiếm
• 1.6.1. Khái quát chung về đất hiếm
• 1.6.2. Tổng quan về khoáng sản đất hiếm Việt Nam
• 1.7. Khái quát chung khu vực nghiên cứu
• 1.7.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
• 1.7.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội
• 1.7.3. Đặc điểm địa chất - khoáng sản
• 1.7.4. Đặc điểm phân bố thân quặng đất hiếm
• 1.7.5. Ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên đến khả năng phát tán phóng xạ vào môi trường
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Hiện trạng môi trường phóng xạ trước thăm dò
• 3.1.1. Đặc trưng suất liều gamma
• 3.1.2. Đặc điểm phân bố nồng độ radon
• 3.1.3. Đặc điểm phân bố hàm lượng phóng xạ (U, Th, K)
• 3.1.4. Đặc trưng thống kê các nguyên tố phóng xạ trong nước, thực vật
• 3.1.5. Đặc điểm liều tương đương
• 3.2. Hiện trạng môi trường phóng xạ sau quá trình thăm dò
• 3.2.1. Đặc trưng suất liều gamma
• 3.2.2. Đặc điểm phân bố nồng độ radon
• 3.2.3. Đặc điểm phân bố hàm lượng phóng xạ
• 3.2.4. Đặc trưng thống kê các nguyên tố phóng xạ trong nước, thực vật
• 3.2.5. Đặc điểm liều tương đương
• 3.3. Kết quả điều tra xã hội học
• 3.4. Kết luận về hiện trạng môi trường phóng xạ trong hoạt động thăm dò quặng đất hiếm Đông Pao
• 3.5. Dự báo môi trường phóng xạ trong quá trình khai thác
• 3.5.1. Các tác động đến môi trường trong quá trình khai thác
• 3.5.2. Dự báo môi trường phóng xạ trong quá trình khai thác
• 3.6. Giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu ảnh hưởng của môi trường phóng xạ
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: MẪU PHIẾU ĐIỀU TRA XÃ HỘI HỌC VÀ SỨC KHỎE
• PHỤ LỤC 2: MỘT SỐ HÌNH ẢNH KHẢO SÁT THỰC ĐỊA
• PHỤ LỤC 3: MỘT SỐ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU

Tóm tắt

I. Tổng quan về hiện trạng môi trường phóng xạ tại mỏ Đông Pao

Mỏ Đông Pao, nằm ở huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu, là một trong những khu vực khai thác quặng đất hiếm quan trọng tại Việt Nam. Hoạt động khai thác quặng đất hiếm tại đây đã tạo ra nhiều tác động đến môi trường, đặc biệt là môi trường phóng xạ. Môi trường phóng xạ tự nhiên tại khu vực này chủ yếu đến từ các nguyên tố như urani và thorium có trong đất và đá. Việc khai thác quặng không chỉ làm gia tăng nồng độ phóng xạ mà còn ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái xung quanh.

1.1. Đặc điểm địa lý và địa chất của mỏ Đông Pao

Mỏ Đông Pao nằm trong khu vực có địa hình đồi núi, với cấu trúc địa chất phức tạp. Các thân quặng đất hiếm phân bố chủ yếu trong các lớp đá trầm tích và biến chất. Đặc điểm này tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát tán các nguyên tố phóng xạ vào môi trường xung quanh.

1.2. Tình hình khai thác quặng đất hiếm tại Đông Pao

Hoạt động khai thác quặng đất hiếm tại mỏ Đông Pao diễn ra mạnh mẽ trong những năm gần đây. Tuy nhiên, việc này cũng kéo theo nhiều vấn đề về ô nhiễm môi trường phóng xạ, ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân và hệ sinh thái địa phương.

II. Vấn đề ô nhiễm phóng xạ trong khai thác quặng đất hiếm

Ô nhiễm phóng xạ tại mỏ Đông Pao chủ yếu do sự phát tán của các nguyên tố phóng xạ trong quá trình khai thác. Các hoạt động như khoan, nổ mìn và vận chuyển quặng đã làm gia tăng nồng độ phóng xạ trong không khí, đất và nước. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến môi trường mà còn gây ra nhiều bệnh tật cho người dân sống xung quanh.

2.1. Tác động của phóng xạ đến sức khỏe con người

Nghiên cứu cho thấy, người dân sống gần khu vực khai thác quặng đất hiếm có nguy cơ cao mắc các bệnh liên quan đến phóng xạ như ung thư, bệnh hô hấp và các vấn đề về sinh sản. Việc tiếp xúc lâu dài với môi trường phóng xạ có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng cho sức khỏe.

2.2. Ảnh hưởng đến hệ sinh thái địa phương

Môi trường phóng xạ không chỉ ảnh hưởng đến con người mà còn tác động đến hệ sinh thái. Các loài thực vật và động vật trong khu vực mỏ có thể bị nhiễm độc, dẫn đến sự suy giảm đa dạng sinh học và mất cân bằng sinh thái.

III. Phương pháp đánh giá hiện trạng môi trường phóng xạ

Để đánh giá hiện trạng môi trường phóng xạ tại mỏ Đông Pao, các phương pháp nghiên cứu khoa học đã được áp dụng. Các mẫu đất, nước và không khí được thu thập và phân tích để xác định nồng độ phóng xạ. Các tiêu chuẩn an toàn bức xạ cũng được áp dụng để so sánh và đánh giá mức độ ô nhiễm.

3.1. Phương pháp thu thập và phân tích mẫu

Mẫu đất, nước và không khí được thu thập từ nhiều vị trí khác nhau trong khu vực mỏ. Các mẫu này sau đó được phân tích bằng các thiết bị hiện đại để xác định nồng độ các nguyên tố phóng xạ như U, Th và K.

3.2. Tiêu chuẩn an toàn bức xạ áp dụng

Các tiêu chuẩn an toàn bức xạ của Việt Nam và quốc tế được áp dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm phóng xạ. Điều này giúp xác định các mức giới hạn an toàn cho sức khỏe con người và môi trường.

IV. Kết quả nghiên cứu về môi trường phóng xạ tại Đông Pao

Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ phóng xạ tại mỏ Đông Pao vượt quá mức giới hạn cho phép. Các chỉ số phóng xạ trong đất, nước và không khí đều cho thấy sự gia tăng đáng kể sau khi khai thác. Điều này cho thấy sự cần thiết phải có các biện pháp quản lý và bảo vệ môi trường hiệu quả.

4.1. Nồng độ phóng xạ trong đất và nước

Nồng độ phóng xạ trong đất tại khu vực mỏ Đông Pao cao hơn nhiều so với các khu vực khác. Nước ngầm cũng bị ô nhiễm phóng xạ, ảnh hưởng đến nguồn nước sinh hoạt của người dân.

4.2. Tình trạng ô nhiễm không khí

Ô nhiễm không khí do bụi và khí thải từ hoạt động khai thác cũng là một vấn đề nghiêm trọng. Nồng độ radon trong không khí tại khu vực mỏ cao hơn mức an toàn, gây nguy hiểm cho sức khỏe cộng đồng.

V. Giải pháp giảm thiểu tác động của phóng xạ

Để giảm thiểu tác động của phóng xạ đến môi trường và sức khỏe con người, cần có các giải pháp đồng bộ. Các biện pháp như cải thiện công nghệ khai thác, quản lý chất thải phóng xạ và tăng cường giám sát môi trường là rất cần thiết.

5.1. Cải tiến công nghệ khai thác

Sử dụng công nghệ khai thác hiện đại và thân thiện với môi trường có thể giúp giảm thiểu ô nhiễm phóng xạ. Các phương pháp khai thác ít gây ảnh hưởng đến môi trường cần được áp dụng.

5.2. Quản lý chất thải phóng xạ

Quản lý chất thải phóng xạ một cách hiệu quả là rất quan trọng. Cần có các biện pháp xử lý và lưu trữ chất thải phóng xạ an toàn để tránh ô nhiễm môi trường.

VI. Kết luận và hướng đi tương lai cho nghiên cứu môi trường phóng xạ

Nghiên cứu về môi trường phóng xạ tại mỏ Đông Pao cho thấy sự cần thiết phải có các biện pháp bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. Tương lai của nghiên cứu này cần tập trung vào việc phát triển các công nghệ khai thác bền vững và tăng cường giám sát môi trường.

6.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu môi trường

Nghiên cứu môi trường phóng xạ không chỉ giúp bảo vệ sức khỏe con người mà còn bảo vệ hệ sinh thái. Cần có sự hợp tác giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng để nâng cao nhận thức về vấn đề này.

6.2. Định hướng nghiên cứu trong tương lai

Các nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc phát triển các phương pháp khai thác và xử lý chất thải phóng xạ an toàn hơn. Đồng thời, cần có các chính sách hỗ trợ từ chính phủ để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam sở hữu tiềm năng tài nguyên đất hiếm ước tính khoảng 9,5 triệu tấn tổng oxyt đất hiếm (TR2O3), tập trung chủ yếu tại vùng địa chất Tây Bắc. Trong đó, mỏ Đông Pao thuộc huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu là mỏ đất hiếm kiểu nhiệt dịch - phong hóa có quy mô hàng đầu với trữ lượng xác định gồm 5.500 tấn TR2O3, 19.000 tấn Barit (BaSO4) và 6.000 tấn Fluorit (CaF2). Tuy nhiên, các khoáng vật đất hiếm như Bastnesit, Monazit và Xenotim tại đây luôn cộng sinh mật thiết với các đồng vị phóng xạ tự nhiên độc hại, đặc biệt là họ Thori (Th232) và Urani (U238).

Hoạt động thăm dò địa chất, mở hào, đào giếng và khai thác thử nghiệm đã làm xáo trộn nghiêm trọng cấu trúc tầng phủ, phá vỡ thế nằm nguyên sinh của các thân quặng. Dưới tác động của địa hình đồi núi dốc đứng 40 đến 50 độ và lượng mưa lớn trong năm, các chất phóng xạ bị hòa tan, rửa trôi và phát tán cơ học vào môi trường đất, nước, không khí và chuỗi thức ăn sinh học.

Nghiên cứu được triển khai trên diện tích hơn 30 km2 bao trùm xã Bản Hon (9,7 km2 với 1.173 dân cư) và xã Bản Giang (24,7 km2 với 1.591 dân cư), thực hiện trong giai đoạn 2012 - 2014. Mục tiêu cốt lõi của đề tài là xác định định lượng các thành phần môi trường phóng xạ, đánh giá sự gia tăng suất liều bức xạ trước và sau thăm dò, từ đó xây dựng các giải pháp kỹ thuật nhằm giảm thiểu nguy cơ chiếu xạ cho cộng đồng địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết trường bức xạ tự nhiên và cơ chế phân rã phóng xạ của ba họ cơ bản: họ Uranium (U238 chiếm 99,2745% tổng urani tự nhiên với hàm lượng 0,5 - 4,7 ppm trong đất đá), họ Thorium (Th232 với hàm lượng 1,6 - 20 ppm) và họ Actinium (U235 chiếm 0,72%). Bên cạnh đó, các đồng vị phóng xạ con cháu nguy hiểm như Radi (Ra226) và Radon (Rn222 có chu kỳ bán rã 3,82 ngày) được phân tích theo lý thuyết lan truyền khí phóng xạ và cân bằng phóng xạ thế kỷ.

Mô hình tính toán trường bức xạ gamma từ nguồn thể tích dạng đĩa hữu hạn lộ trên mặt đất được áp dụng để xác định sự suy giảm liều lượng gamma theo khoảng cách và hệ số làm yếu môi trường. Hệ quy chuẩn đánh giá dựa trên:

• Tiêu chuẩn an toàn bức xạ ion hóa của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA 1996) và Tiêu chuẩn Liên bang Nga NRB-96 (suất liều gamma trong nhà dưới 0,3 µSv/h; nồng độ Rn tổng cộng dưới 100 Bq/m3).
• Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 6866:2001, Nghị định 50/1998/NĐ-CP và Thông tư 19/2012/TT-BKHCN quy định giới hạn liều hiệu dụng toàn thân đối với nhân viên bức xạ là 20 mSv/năm và đối với công chúng là 1 mSv/năm; tổng hoạt độ alpha trong nước sinh hoạt dưới 0,1 Bq/l và tổng hoạt độ beta dưới 1,0 Bq/l.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được xây dựng từ mạng lưới khảo sát thực địa kết hợp kế thừa tài liệu lưu trữ từ Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm và Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam. Phương pháp đo đạc địa vật lý bức xạ được tiến hành ở độ cao 1 m so với mặt đất:

• Đo suất liều chiếu ngoài gamma bằng thiết bị chuyên dụng DKS-96 và Inspector.
• Đo phổ gamma hiện trường xác định hàm lượng U, Th, K bằng máy đo phổ đa kênh GAD-6 và GAD-7.
• Đo nồng độ khí Radon trong không khí và hàm lượng Radium/Thoron trong nước bằng máy RAD-7 xuất xứ từ Mỹ sử dụng detector bán dẫn phân tích phổ alpha.

Quy trình lấy mẫu thực hiện nghiêm ngặt trên các đới trên, trong và dưới thân quặng: lấy mẫu đất ở độ sâu 5 - 10 cm theo mạng lưới ô vuông 3x3 m với khối lượng gộp 5 kg; mẫu nước lấy 2 lít tại 10 cm dưới mặt nước suối Nậm Hon, Nậm Mu và các mạch ngầm; mẫu thực vật 3 - 5 kg được sấy khô ở 105 độ C và tro hóa hoàn toàn ở 450 độ C trong 48 giờ. Toàn bộ mẫu đất, nước và tro thực vật được phân tích định lượng các chỉ tiêu U238, Th232, Ra226, K40 trên hệ phổ kế gamma phông thấp Ortec Gem-30 gắn đầu thu bán dẫn siêu tinh khiết HpGe. Ngoài ra, phương pháp điều tra xã hội học được thực hiện thông qua 50 phiếu phỏng vấn trực tiếp cư dân bản địa để ghi nhận hiện trạng sức khỏe và mô hình bệnh tật.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát địa chất và bức xạ tại mỏ Đông Pao đã khoanh định 15 thân quặng chính, trong đó các thân quặng quy mô lớn gồm F3 (dài 450 m), F7 (dài 1.000 m), F9 (dài 1.150 m) và F16 (dài 910 m). Thân quặng F3 có chất lượng vượt trội với kiểu quặng loại I chiếm 60,8% trữ lượng, hàm lượng TR2O3 đạt trung bình 13,59%, Barit đạt 42,46% và Flo đạt 22,81%.

Suất liều bức xạ gamma phông tự nhiên tại các khối xâm nhập magma vùng mỏ ghi nhận ở mức rất cao: phức hệ Ngòi Thia dao động 0,25 - 0,53 µSv/h (trung bình 0,36 µSv/h), phức hệ Pusamcap dao động 0,23 - 0,54 µSv/h (trung bình 0,35 µSv/h), phức hệ Nậm Xe - Tam Đường dao động 0,13 - 0,58 µSv/h. Các giá trị này đều cao gấp 2 đến 4 lần so với mức phông trung bình thông thường trong vỏ Trái Đất.

Sau các hoạt động đào hào thăm dò dọc các tuyến T1 và T2, lớp đất mặt bị bóc tách khiến các thân quặng giàu phóng xạ phát tán trực tiếp ra môi trường. Dữ liệu đo đạc cho thấy suất liều gamma tại các hào thăm dò bộc lộ tăng từ 30% đến 65% so với giai đoạn trước thăm dò. Nồng độ khí Radon trong không khí trên mặt các thân quặng phong hóa cũng tăng từ 40% đến 80%, vượt ngưỡng khuyến cáo 100 Bq/m3 tại nhiều điểm cục bộ.

Sự di chuyển của các chất phóng xạ trong môi trường nước và sinh vật diễn ra mạnh mẽ: hoạt độ phóng xạ của Ra226 và Th232 tại suối Nậm Hon (nhánh chảy cắt ngang thân quặng) tăng từ 1,5 đến 3 lần sau các đợt mưa lớn do hiện tượng rửa trôi bùn quặng. Trong tro thực vật của các loại cây lương thực trồng sát chân mỏ, hoạt độ K40 và họ U-Th tăng cao hơn từ 20% đến 45% so với vùng đối chứng. Khảo sát dịch tễ trên 50 hộ dân cho thấy tỷ lệ người dân mắc các chứng bệnh về mắt, viêm đường hô hấp và kích ứng da tại các thôn vùng hạ lưu đạt tỷ lệ từ 28% đến 48%.

Thảo luận kết quả

Sự biến động gia tăng của các thông số bức xạ bắt nguồn từ đặc tính địa hình karst hiểm trở, sườn núi dốc đứng kết hợp lượng mưa tập trung 15 - 20 ngày/tháng trong mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng 8). Khi lớp phủ phong hóa bị đào bới trong quá trình thăm dò, quặng Bastnesit chứa Thori và Urani bị oxy hóa, vỡ vụn cơ học và hòa tan vào các dòng suối chính như Nậm Hon, Nậm Mu và Nậm Pé.

Việc khai thác thủ công quặng Fluorit tại các thân quặng F1, F2 và F4 kéo dài từ năm 1990 không có đê bao chắn bãi thải đã khiến hàng nghìn mét khối bùn chứa phóng xạ tràn xuống thung lũng. Kết quả phân tích mặt cắt biến thiên suất liều gamma và nồng độ khí Radon trên các tuyến khảo sát T1, T2 khi biểu diễn trực quan trên đồ thị phân bố không gian cho thấy rõ sự hình thành các vành phân tán địa hóa thứ sinh phóng xạ mở rộng từ tâm mỏ xuống các khu dân cư Bản Hon và Bản Giang.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng hệ thống công trình kiểm soát phát tán phóng xạ: Đơn vị khai thác phải hoàn thiện 100% hệ thống đê bao, đập lắng thu gom nước mưa chảy tràn và bùn thải quặng tại các thân quặng F3, F7, F9 trong vòng 12 tháng trước khi cấp phép khai thác chính thức; áp dụng kỹ thuật tưới ẩm định kỳ trên các tuyến đường vận chuyển để giảm thiểu từ 75% đến 85% lượng bụi phóng xạ phát tán vào không khí.
2. Thiết lập vành đai an toàn bức xạ và quy hoạch dân cư: Chính quyền huyện Tam Đường và Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Lai Châu cần thiết lập hành lang cách ly an toàn tối thiểu 800 m tính từ ranh giới các thân quặng chính; di dời toàn bộ các hộ dân đang sinh sống trong vùng có suất liều gamma vượt ngưỡng 0,30 µSv/h trước năm 2016; nghiêm cấm người dân canh tác nông nghiệp hoặc đào rãnh thủy lợi trên thân quặng bộc lộ.
3. Quan trắc môi trường bức xạ tự động và định kỳ: Trung tâm Kiểm soát Bệnh tật và Chi cục Bảo vệ Môi trường thiết lập 06 trạm quan trắc tự động đo suất liều gamma và nồng độ khí Radon tại các bản lân cận; định kỳ 3 tháng/lần lấy mẫu nước mặt, nước ngầm và trầm tích suối Nậm Hon để phân tích tổng hoạt độ alpha và beta theo chuẩn TCVN 6866:2001.
4. Quản lý y tế và nâng cao nhận thức cộng đồng: Ngành y tế địa phương tổ chức khám sức khỏe định kỳ 6 tháng/lần cho 100% cán bộ, công nhân mỏ và cư dân xã Bản Hon, lập hồ sơ theo dõi liều chiếu tích lũy cá nhân; đồng thời triển khai các chương trình truyền thông song ngữ (tiếng Kinh và tiếng dân tộc H'Mông, Lừ) nhằm hướng dẫn người dân không sử dụng nguồn nước suối chưa qua xử lý.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Chủ đầu tư và doanh nghiệp khai khoáng: Cung cấp cơ sở dữ liệu nền về phân bố thân quặng và hàm lượng phóng xạ để lập Báo cáo đánh giá tác động môi trường (ĐTM), thiết kế mỏ an toàn và tuân thủ các quy chuẩn an toàn bức xạ quốc gia.
• Cơ quan quản lý nhà nước (Bộ Tài nguyên và Môi trường, Cục An toàn Bức xạ và Hạt nhân, Sở TN&MT Lai Châu): Sử dụng các bản đồ phân vùng bức xạ và số liệu thực chứng để phê duyệt giấy phép khai thác, lập quy hoạch sử dụng đất và kiểm soát an toàn mỏ đất hiếm Đông Pao.
• Các viện nghiên cứu, trường đại học và học viên chuyên ngành Môi trường - Địa chất: Nguồn tài liệu chuyên sâu về phương pháp khảo sát địa vật lý hạt nhân, xử lý mẫu tro hóa thực vật và kỹ thuật giải phổ bán dẫn HpGe trong đánh giá ô nhiễm khoáng sản phóng xạ.
• Cơ quan y tế dự phòng và chính quyền địa phương: Tham khảo bộ số liệu dịch tễ để thiết kế chương trình tầm soát bệnh nghề nghiệp, bảo vệ nguồn nước sạch và chăm sóc sức khỏe cho người dân vùng Tây Bắc.

Câu hỏi thường gặp

Hoạt động thăm dò địa chất tại mỏ Đông Pao làm gia tăng mức độ ô nhiễm phóng xạ như thế nào?
Quá trình bóc lớp đất phủ phong hóa và đào hào thăm dò đã làm lộ các thân quặng giàu Bastnesit và Monazit chứa Urani và Thori. Dưới tác động của nước mưa và gió, các chất phóng xạ bị rửa trôi vào hệ thống thủy văn suối Nậm Hon và phát tán bụi khí Radon vào không khí, làm tăng suất liều gamma từ 30% đến 65% so với phông nền tự nhiên ban đầu.

Khí Radon (Rn222) tại khu vực mỏ gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người qua cơ chế nào?
Khí Radon sinh ra từ chuỗi phân rã của Urani và Radi, có chu kỳ bán rã 3,82 ngày và dễ dàng khuếch tán xa trong không khí. Khi xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp, Radon phân rã thành các hạt nhân con dạng rắn phát hạt alpha mang năng lượng cao, trực tiếp phá hủy cấu trúc tế bào biểu mô phế quản và làm tăng nguy cơ ung thư phổi.

Các quy chuẩn an toàn bức xạ chính nào được áp dụng để đánh giá môi trường tại mỏ đất hiếm Đông Pao?
Nghiên cứu áp dụng Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 6866:2001, Thông tư 19/2012/TT-BKHCN và Tiêu chuẩn Quốc tế IAEA 1996. Các tiêu chuẩn này quy định liều hiệu dụng tối đa cho công chúng là 1 mSv/năm, công nhân bức xạ là 20 mSv/năm; suất liều gamma không khí trong nhà không vượt quá 0,3 µSv/h; nồng độ Radon giới hạn dưới 100 Bq/m3.

Những thân quặng nào tại mỏ đất hiếm Đông Pao có nguy cơ phát tán phóng xạ cao nhất?
Các thân quặng F3, F7, F9, F10 và F16 có nguy cơ cao nhất do diện tích bộc lộ lớn trên sườn núi dốc và hàm lượng tổng oxyt đất hiếm cao (thân F3 đạt tới 13,59% TR2O3). Các thân quặng này nằm ngay đầu nguồn các khe suối đổ ra Bản Hon và Bản Giang, rất dễ bị xói mòn và cuốn trôi bùn quặng vào mùa lũ.

Người dân sống xung quanh khu vực mỏ có thể phòng tránh rủi ro nhiễm xạ bằng những biện pháp nào?
Người dân cần tuyệt đối tuân thủ không sử dụng trực tiếp nguồn nước mặt từ các suối chảy qua mỏ như suối Nậm Hon khi chưa qua hệ thống lọc lắng; không chăn thả gia súc hoặc canh tác lúa nước trực tiếp trên các thân quặng bộc lộ; xây dựng nhà ở thông thoáng để tránh tích tụ khí Radon trong phòng kín.

Kết luận

• Luận văn đã xác định toàn diện hiện trạng môi trường phóng xạ tại mỏ đất hiếm Đông Pao với các thân quặng chính F3, F7, F9 chứa hàm lượng phóng xạ đi kèm đáng kể trong khoáng vật Bastnesit và Monazit.
• Hoạt động thăm dò đã làm gia tăng suất liều bức xạ gamma và nồng độ khí Radon từ 30% đến 80% tại các khu vực thi công hào thăm dò, làm tăng lượng phát tán các chất phóng xạ vào đất, nước suối Nậm Hon và thảm thực vật.
• Công trình đã thiết lập bộ bản đồ phân vùng môi trường phóng xạ và mô hình toán suy giảm liều gamma, đóng góp cơ sở dữ liệu thực chứng có giá trị khoa học cao cho công tác quản lý tài nguyên và an toàn bức xạ tại Lai Châu.
• Các cấp chính quyền và doanh nghiệp cần khẩn trương thi công hệ thống đê chắn bãi thải, thiết lập vành đai cách ly an toàn 800 m và triển khai quan trắc tự động định kỳ 3 tháng/lần trước khi bước vào giai đoạn khai thác công nghiệp quy mô lớn.
• Khai thác tài nguyên đất hiếm cần đi đôi với bảo vệ môi trường địa sinh thái và an toàn tính mạng cho cộng đồng dân cư thông qua việc kiểm soát nghiêm ngặt các rủi ro phát tán phóng xạ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Phát triển kinh tế xã hội bền vững là nhu cầu cấp bách và xu hƣớng tất yếu trong tiến trình phát triển của xã hội loài ngƣời. Cùng với xu thế phát triển kinh tế xã hội trên thế giới, nƣớc ta cũng đang trên đà phát triển mạnh mẽ. Tuy nhiên, quá trình phát triển này đã nảy sinh nhiều vấn đề môi trƣờng, trong đó có vấn đề về môi trƣờng phóng xạ liên quan đến hoạt động thăm dò, khai thác khoáng sản đất hiếm có chứa nguyên tố phóng xạ gây ra. Đất hiếm là một loại khoáng sản đặc biệt, đƣợc ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghệ kỹ thuật cao ở nhiều nƣớc tiên tiến trên thế giới.

Ở Việt Nam, tiềm năng trữ lƣợng đất hiếm đƣợc đánh giá có trữ lƣợng 9,5 triệu tấn oxyt đất hiếm (trữ lƣợng tài nguyên) phân bố chủ yếu ở miền Tây Bắc [10]. Hiện nay nhiều mỏ đất hiếm đã và đang đƣợc thăm dò. Tuy nhiên, việc thăm dò, khai thác khoáng sản đất hiếm đã gây ảnh hƣởng đến môi trƣờng sinh thái và con ngƣời. Môi trƣờng phóng xạ tự nhiên bao gồm các bức xạ alpha, beta, gamma tạo từ các bức xạ vũ trụ, các nguyên tố phóng xạ có trong đất, đá và đặc biệt trong một số loại khoáng sản, mà ở đây là đất hiếm chứa nguyên tố phóng xạ urani, thori.

Môi trƣờng phóng xạ cũng là một phần của môi trƣờng sống tự nhiên. Hàng ngày, chúng ta luôn chịu những tác động liên tục của môi trƣờng phóng xạ, đến một mức nào đó, tùy thuộc và mức độ và thời gian chiếu xạ, chúng có tác động không tốt đến cơ thể sống và môi trƣờng xung quanh. Nhận thức vấn đề này, nhiều quốc gia đã tập trung nghiên cứu và công bố dƣới dạng tài liệu quốc gia các thông tin liên quan môi trƣờng phóng xạ. Ở nƣớc ta, việc nghiên cứu môi trƣờng phóng xạ cũng đã đƣợc nghiên cứu dƣới dạng một số đề tài nghiên cứu khoa học các cấp, đề án điều tra, nghiên cứu môi trƣờng từ những năm 80 của thế kỷ 20.

Tuy nhiên, công tác nghiên cứu trong thời gian qua còn thiếu tính đồng bộ, chƣa có tài liệu nghiên cứu chi tiết, cụ thể trên từng khu vực; 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Khoa học đặc biệt chƣa chú ý công tác đánh giá tác động của môi trƣờng phóng xạ liên quan hoạt động thăm dò, khai thác khoáng sản chứa phóng xạ gây ra đặc biệt là khoáng sản đất hiếm có chứa nguyên tố phóng xạ. Trong đó có khu vực Tam Đƣờng, tỉnh Lai Châu. Tỉnh Lai Châu là khu vực đƣợc đánh giá có nhiều mỏ đất hiếm chứa nguyên tố phóng xạ (urani, thori,…) với hàm lƣợng khá cao; trong đó có nhiều mỏ hiện đang tiến hành công tác thăm dò, hoặc bắt đầu khai thác. Khi quá trình thăm dò, khai thác diễn ra thƣờng làm đảo lộn các tầng đất đá, phá vỡ thế nằm tự nhiên vốn có của các thân quặng, gia tăng quá trình phát tán, rửa trôi,.

làm cho quá trình phát tán các chất phóng xạ vào môi trƣờng ngày càng mạnh mẽ và phức tạp hơn. Các chất phóng xạ này khi đi vào cơ thể với liều lƣợng vƣợt tiêu chuẩn cho phép gây ra nhiều bệnh nghiêm trọng. Vì vậy, việc nghiên cứu hiện trạng môi trƣờng phóng xạ tại các mỏ đất hiếm, từ đó có các phƣơng án phòng ngừa, giảm thiểu ảnh hƣởng của phóng xạ đến môi trƣờng sinh thái và con ngƣời là cần thiết. Đề tài: “Hiện trạng môi trường phóng xạ trong hoạt động thăm dò, khai thác quặng đất hiếm mỏ Đông Pao, Huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu” đƣợc học viên lựa chọn làm luận văn cao học là nhằm đáp ứng yêu cầu cấp thiết do thực tiễn đòi hỏi.

Mục tiêu của luận văn - Xác định các thành phần môi trƣờng phóng xạ, đánh giá hiện trạng và mức độ ảnh hƣởng của môi trƣờng phóng xạ trong hoạt động thăm dò, khai thác quặng đất hiếm mỏ Đông Pao, huyện Tam Đƣờng, tỉnh Lai Châu. - Đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu ảnh hƣởng của phóng xạ đến con ngƣời và môi trƣờng địa sinh thái. Nội dung nghiên cứu Để đạt đƣợc mục tiêu trên, luận văn sẽ tập trung giải quyết các nội dung sau: 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Khoa học - Nghiên cứu làm sáng tỏ các thành phần môi trƣờng phóng xạ trƣớc quá trình thăm dò, khai thác khoáng sản đất hiếm. - Nghiên cứu làm sáng tỏ các thành phần môi trƣờng phóng xạ liên quan đến quá trình thăm dò, khai thác khoáng sản chứa phóng xạ trên khu vực.

- Đánh giá hiện trạng, chất lƣợng các thành phần thay đổi ở khu vực nghiên cứu. - Đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu ảnh hƣởng của môi trƣờng phóng xạ đến con ngƣời và môi trƣờng địa sinh thái. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Khoa học Chƣơng 1 – TỔNG QUAN 1. Tổng quan về môi trƣờng phóng xạ 1.

Tổng quan về môi trường phóng xạ Môi trƣờng phóng xạ tự nhiên đƣợc hình thành từ các nguồn bức xạ khác nhau và tồn tại trong điều kiện tự nhiên luôn biến đổi. Sự biến đổi của môi trƣờng phóng xạ tự nhiên làm tăng nguy cơ gây ô nhiễm phóng xạ hoặc giảm thiểu tác động của nó. Đến nay ngƣời ta đã biết các chất phóng xạ trên trái đất gồm các nguyên tố uranium, thorium và các con cháu của chúng tạo nên ba họ phóng xạ cơ bản là họ thorium (Th232), uranium (U238) và actinium (U235) nhƣ trong bảng 1 và sự phân rã thể hiện trong hình 1 [16]. Bảng 1: Các nhân phóng xạ tự nhiên phổ biến nhất trong vỏ Trái Đất Nhân phóng xạ Hoạt độ tự nhiên U235 Chiếm khoảng 0,72% tổng số khối lƣợng urani tự nhiên Chiếm 99,2745% tổng số urani tự nhiên.

Urani tự nhiên có từ 0,5 U238 ÷ 4,7 ppm trong đất đá (ppm=g/tấn) Th232 Có 1,6 ÷ 20 ppm trong các loại đá Ra226 16 Bq/kg trong các loại đá vôi và 48 Bq/kg trong các đá magma Rn222 Nồng độ trung bình hàng năm ở Mỹ từ 0,6 ÷ 28 Bq/m3 K40 Nồng độ từ 37 ÷ 1100 Bq/kg trong đất 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Khoa học Hình 1: Sơ đồ phân rã các dãy phóng xạ [20] Chính các bức xạ do các nhân phóng xạ này cùng với các tia bức xạ trong vũ trụ tạo phông bức xạ tự nhiên khác nhau. Lƣợng phóng xạ đƣợc đo bằng đơn vị Sievert – Sv (là đơn vị theo tiêu chuẩn đo lƣờng quốc tế – SI, đặt theo tên của nhà khoa học ngƣời Thụy Điển Rolf Sievert). Để theo dõi chính xác lƣợng phóng xạ, ngƣời ta thƣờng sử dụng đơn vị milliSieverts – mSv hoặc microSieverts - μSv. Công thức chuyển đổi giữa các đơn vị nhƣ sau : 1 Sv = 1000 mSv = 1000000 μSv = 100 rem (100R) = 100000 mrem 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Khoa học Tác dụng sinh học của các bức xạ phóng xạ đƣợc đánh giá bằng giá trị liều tƣơng đƣơng bức xạ.

Liều tƣơng đƣơng bức xạ (Htđ) là đại lƣợng để đánh giá mức độ nguy hiểm của bất kỳ loại bức xạ nào. Để làm căn cứ đánh giá mức độ ô nhiễm phóng xạ ngƣời ta đƣa ra các tiêu chuẩn về liều giới hạn và nồng độ giới hạn. Liều giới hạn là giá trị lớn nhất của liều tƣơng đƣơng trong một năm mà nhân viên bức xạ có thể bị chiếu. Nếu bị chiếu đều đặn bởi liều này trong suốt 50 năm làm việc liên tục mà vẫn không có biến động gì về sức khỏe của bản thân và con cháu họ.

Nồng độ giới hạn là nồng độ cao nhất của chất phóng xạ trong một đơn vị thể tích nƣớc ăn hoặc khí thở đối với các đối tƣợng để cho mức xâm nhập hàng năm của chất phóng xạ vào cơ thể không vƣợt quá giới hạn quy định [13]. Căn cứ đánh giá hiện trạng môi trường phóng xạ Hệ thống tiêu chuẩn an toàn bức xạ của Việt Nam đã đƣợc xây dựng trên cơ sở Bộ tiêu chuẩn an toàn bức xạ ion hoá do Cơ quan Năng lƣợng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) ban hành 1996, tại Vienna. Trong luận văn, tác giả sử dụng tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) và một số tiêu chuẩn an toàn bức xạ của thế giới. * Các văn bản quốc tế: - Bộ tiêu chuẩn an toàn bức xạ ion hoá do IAEA ban hành 1996, tại Vienna [31].

- Các tiêu chuẩn an toàn phóng xạ, Cộng hoà Liên Bang Nga (NRB-96), Moscova, (1996). * Các văn bản của Việt Nam: - Nghị định số 50/1998/NĐ-CP ngày 16/7/1998 của Chính phủ “Quy định chi tiết việc thi hành pháp lệnh an toàn và kiểm soát bức xạ”. - Quyết định số 2920-QĐ-MTg ngày 21/12/1996 của Bộ trƣởng Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trƣờng về việc áp dụng TCVN về môi trƣờng. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Khoa học - TCVN 6866:2001.

- Thông tƣ số 19/2012/TT-BKHCN ngày 8/11/2012 của Bộ Khoa học và Công nghệ Quy định về kiểm soát và bảo đảm an toàn bức xạ trong chiếu xạ nghề nghiệp và chiếu xạ công chúng. Tiêu chuẩn chính (TCVN 6866:2001) - Chiếu xạ nghề nghiệp đối với nhân viên bức xạ phải đƣợc kiểm soát sao cho: + Liều hiệu dụng toàn thân trong một năm đƣợc lấy trung bình trong 5 năm liên tục không đƣợc vƣợt quá 20mSv/năm. + Liều hiệu dụng toàn thân trong một năm riêng lẻ bất kỳ không đƣợc vƣợt quá 50mSv/năm. - Chiếu xạ dân chúng: + Liều hiệu dụng toàn thân trong một năm không đƣợc vƣợt quá 1mSv/năm.

+ Trong trƣờng hợp đặc biệt, liều hiệu dụng có thể tăng 5mSv/năm cho một năm riêng lẻ, nhƣng liều hiệu dụng trung bình cho 5 năm liên tục không vƣợt quá 1mSv/năm. Các giới hạn này bao gồm cả liều xạ chiếu trong và liều xạ chiếu ngoài, không kể phông tự nhiên. Bảng 2 dƣới đây quy định liều giới hạn hàng năm với các nhóm đối tƣợng khác nhau. Bảng 2: Liều bức xạ giới hạn Liều bức xạ giới hạn (mSv/năm) Đối tƣợng Nga (1996) IAEA (1996) Việt Nam(1998) A 20 20 20 B 5 - - C - 1 1 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Luận văn Thạc sĩ Khoa học Trong đó, các nhóm đối tƣợng đƣợc chia căn cứ vào điều kiện làm việc và tiếp xúc với chất phóng xạ nhƣ trong bảng 3.