Chương 1. Tổng quan Chương 2. phương pháp nghiên cứu Chương 3. Kết quả 8 CHƢƠNG 1.
Tình hình nghiên cứu trên thế giới Trên thế giới, các nghiên cứu về phóng xạ trong môi trƣờng biển đã đƣợc tiến hành từ rất sớm. Trong những năm 1950 và 1960, các nghiên cứu tập trung nghiên cứu cách thức bụi phóng xạ toàn cầu từ quá trình thử nghiệm vũ khí hạt nhân xâm nhập vào đại dƣơng và phân bố trong cột nƣớc, đến các lớp trầm tích dƣới đáy biển và chuỗi thức ăn của sinh vật biển. Các hạt nhân phóng xạ đƣợc quan tâm là plutonium (Pu), americium (Am), radiocesium (Cs), và radiostrontium (Sr) tồn tại tƣơng đối lâu, các sản phẩm phân hạch từ các vụ nổ hạt nhân. Từ cuối những năm 1970 đến 1980, nhiều nghiên cứu đã khám phá đặc điểm của hạt nhân phóng xạ với trầm tích, hạt lơ lửng và chất keo biển.
Trọng tâm quan trọng của nghiên cứu phóng xạ biển vào thời điểm đó là chất thải từ các nhà máy tái chế của châu Âu đến các vùng trong môi trƣờng biển ở Bắc bán cầu. Đáng kể nhất, chất thải vào biển từ các nhà máy tái chế tại Sellafield, Vƣơng quốc Anh và La Hague, Phát đã dẫn đến mức độ hạt nhân phóng xạ tăng lên ở Biển Ailen, Kênh Anh và Biển Bắc tƣơng ứng. Mục đích của các cuộc điều tra vào thời điểm này là tìm hiểu đặc điểm hóa học của các hạt nhân phóng xạ transuranic, chủ yếu là plutonium và americium, và cơ chế tập trung (tích tụ) của chúng trong trầm tích, cách chúng phân rã và phát tán ra môi trƣờng khác. Một vấn đề chính đặt ra cho giai đoạn này là ƣớc tính liều lƣợng bức xạ đối với con ngƣời phát sinh từ việc tiêu thụ thực phẩm biển bị ô nhiễm.
Tuy nhiên, ngoài quan điểm bảo vệ phóng xạ thuần túy, ngƣời ta đã tìm kiếm và thu đƣợc những hiểu biết cơ bản về tiềm năng của các hạt nhân phóng xạ nhƣ là chất đánh dấu trong nghiên cứu các quá trình biển tiến, biển lui, cũng nhƣ hiểu đƣợc việc dịch chuyển các hạt nhân phóng xạ tới các quần thể động vật và thực vật địa phƣơng. Vụ tai nạn Chernobyl năm 1986 dẫn đến việc giải phóng hạt nhân phóng xạ trên toàn cầu. Biển Baltic và Biển Đen đã bị ảnh hƣởng bởi tai nạn Chernobyl, với 90 Sr, 134C, 137Cs và 239,240Pu đi vào những môi trƣờng này. Sau khi xảy ra tai nạn Fukushima ở Nhật Bản năm 2011, không có thêm vụ ô nhiễm phóng xạ lớn nào trên môi trƣờng biển.
Trong một thời kỳ đƣợc đánh dấu bởi 9 những lo ngại về tính bền vững lâu dài của môi trƣờng, ngƣời ta đã nhận ra rằng các hạt nhân phóng xạ tồn tại trong môi trƣờng biển trong một thời gian dài. Các nghiên cứu đề cập chi tiết hơn về sự tƣơng tác của hạt nhân phóng xạ với các sinh vật riêng lẻ và mạng lƣới thức ăn, đóng góp cho sự hiểu biết toàn cầu ở cấp độ loài và hệ sinh thái. Quan điểm truyền thống về bảo vệ phóng xạ đã đƣợc thay thế bằng cách tiếp cận trọng tâm và kinh tế hơn. Có một nhận thức rằng, ngay cả khi con ngƣời đƣợc bảo vệ, môi cũng cần đƣợc bảo vệ, tuy nhiên một vấn đề đặt ra là có một số sinh vật biển sống ở những khu vực mà con ngƣời không thể tiếp cận.
Điều này đòi hỏi sự phát triển của một hệ thống quốc tế về bảo vệ phóng xạ đối với môi trƣờng và các nghiên cứu mới về việc chuyển các hạt nhân phóng xạ vào các quần thể sinh vật biển. Gần đây, hoạt động của các quá trình phóng xạ biển diễn ra phức tạp hơn. Các nhà khoa học tập trung ứng dụng các loại sinh vật trong việc quan trắc sinh học môi trƣờng phóng xạ biển. Hến biển là một trong những đối tƣợng tiềm năng có thể đƣợc tính đến để đánh giá khả năng ứng dụng.
Các nghiên cứu về hoạt độ phóng xạ trong loài ăn lọc, sống đáy khác nhƣ vem xanh đã đƣợc sử dụng nhƣ một loài quan trắc sinh học cho các kim loại nặng: Chen (1997); Lim (2019); Khan (2014); Makmur (2020). Ngoài việc đánh giá rủi ro cho việc tiêu thụ Hến hay Vẹm biển tới sức khỏe con ngƣời, các nghiên cứu còn cho thấy đặc điểm tích lũy, phân phối, bài tiết và bên cạnh đó là có thể ứng dụng của nó đối với việc giám sát môi trƣờng. Các nghiên nghiên cứu trên thế giới đã cho thấy việc nghiên cứu đồng vị phóng xạ trong môi trƣờng biển mang lại nhiều hiểu biết khoa học mới. Ngoài việc đánh giá an toàn môi trƣờng phóng xạ, đặc tính, sự phân bố, mối quan hệ của các đồng vị trong sinh vật biển, mối quan hệ của chúng với môi trƣờng xung quanh, kết quả của các nghiên cứu cũng chỉ ra đƣợc khả năng hấp thụ phóng xạ cũng nhƣ ứng dụng của sinh vật biển trong việc quan trắc môi trƣờng biển cũng nhƣ nghiên cứu môi trƣờng biển.2 Tình hình nghiên cứu trong nƣớc Trong những năm qua các bộ, ngành, địa phƣơng nhƣ: Bộ Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam, Viện Hải dƣơng học, Trƣờng Đại học thủy sản, …, tùy theo chức năng, các đơn vị trên đã và đang tiến hành một số chƣơng 10 trình điều tra, khảo sát và đánh giá chất lƣợng môi trƣờng biển Việt Nam.
Một số nghiên cứu có thể kể đến dƣới đây: Riêng ngành Năng lƣợng nguyên tử Việt Nam cũng đã tổ chức thực hiện 02 đề tài cấp Bộ về “Nghiên cứu ứng dụng các phƣơng pháp và kỹ thuật phân tích hạt nhân chủ yếu phục vụ đánh giá tình trạng phóng xạ môi trƣờng biển Việt Nam” trong giai đoạn 1999-2003 do Viện Nghiên cứu hạt nhân (Đà Lạt) và Viện Khoa học và kỹ thuật hạt nhân đồng chủ trì với nội dung là thiết lập quy trình thu góp, xử lý, bảo quản và phân tích các hàm lƣợng các nguyên tố phóng xạ chính nhƣ 90Sr, 137 Cs, 210Po, 210Pb, 226Ra, 239,240Pu, U và Th trong các đối tƣợng môi trƣờng biển. Năm 2012, Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng đã cho phép Viện Nghiên cứu hạt nhân mở nhiệm vụ “Quan trắc và phân tích phóng xạ môi trƣờng biển tại hai địa điểm dự kiến xây dựng nhà máy điện hạt nhân thuộc tỉnh Ninh Thuận”. Qua thực hiện nhiệm vụ, thu đƣợc số liệu về nồng độ các đồng vị phóng xạ nhân tạo: 90Sr, 137 Cs, 239Pu, 240Pu. Giai đoạn 2013-2015, Viện Khoa học kỹ thuật hạt nhân đã thực hiện đề tài “Xác định nồng độ phóng xạ Cs tại một số điểm trong môi trƣờng biển miền Bắc Việt Nam từ sự cố nhà máy điện hạt nhân FUKUSHIMA DAI ICHI”.
Chỉ tiêu phân tích là các đồng vị phóng xạ tự nhiên (U, Th, K, 210Pb) và một số đồng vị phóng xạ nhân tạo (137Cs, 134Cs, 3H) trong các đối tƣợng mẫu trầm tích, sinh vật và nƣớc biển. Các kết quả thu đƣợc cũng rất khiêm tốn, đã phân tích và đƣa ra sơ bộ các số liệu về mức nền của các nhân phóng xạ tự nhiên và nhân tạo (238U, 232Th, 40K, 137Cs, 134Cs, 210 Po, 210Pb) trong các đối tƣợng môi trƣờng biển. Đồng thời cũng phát hiện dấu hiệu lan tỏa ô nhiễm các nhân phóng xạ từ Fukushima đến Biển Đông (thông qua 134 Cs và 137Cs), tín hiệu này đƣợc ghi nhận vào năm 2016 (Nguyễn Quang Long và Cộng sự, 2017). Nhìn chung các nghiên cứu ở Việt Nam hầu hết tập trung nghiên cứu về nồng độ một số đồng vị phóng xạ tự nhiên và nhân tạo để đánh giá môi trƣờng phóng xạ tại vùng biển Việt Nam.
Ít nghiên cứu chi tiết về hoạt độ các đồng vị phóng xạ trong một loài hải sản. Chính vì vậy việc nghiên cứu đặc điểm hoạt độ đồng vị 210Po trong hến biển là hoàn toàn có ý nghĩa cả về khoa học và thực tiễn.3 Đối tƣợng nghiên cứu Hình 1.1:Mẫu hến biển (Corbicula) Đặc điểm sinh học Họ hến Hến chỉ nhỉnh hơn đầu ngón tay cái, có vỏ hình bầu dục hay tam giác, có khi gần tròn, cân đối, phồng to và dày. Vùng đỉnh vỏ nhô cao. Phần đầu và đuôi Phân loại khoa học gần bằng nhau.
Cạnh trƣớc và sau đều tròn, cạnh bụng cong nhiều hơn. Mặt Giới (regnum) Animalia ngoài vỏ nhẵn và bóng, màu vàng xanh Ngành (phylum) Mollusca hay vàng đen. Mặt trong màu trắng hay Lớp (class) Bivalvia xám. Hến sinh sản bằng cách thả ấu trùng Phân Heterodonta đã nở bên trong vỏ.
vào các vùng nƣớc lớp (subclass) quanh nơi sinh sống. Sự thụ tinh xảy ra Bộ (ordo) Veneroida bên trong vỏ Ở Việt Nam, màu sắc của hến cũng Phân Sphaeriacea có khác nhau. Lúc ở rạch vỏ màu sáng, bộ (subordo) xuống sông có sậm hơn, đến khi lên cồn Liên Corbiculoidea lại chuyển màu xanh óng ánh nhƣ màu họ (superfamilia) thép. Khi vỏ hến chuyển sang hơi vàng đôi Họ (familia) Corbiculidae chút là lúc này vỏ mỏng mà ruột mập và trắng.
Hến là một thực phẩm chứa nhiều vitamin B12 và sắt, rất tốt cho những 12 ngƣời thiếu máu, nó cũng ít chất béo, ít cholesterol và nhiều axit béo omega-3 thích hợp cho ngƣời bệnh tim mạch. Thành phần dinh dƣỡng trong 100g thịt hến có 12,77g chất đạm, 13,9 mg chất sắt, 0,245 mg chất đồng. Tại Việt Nam có 4 loài thƣờng gặp là Corbicula baudoni, C. Hến vốn sinh ra từ rạch, lớn lên một tí là ra sông, khi trƣởng thành thì sống ở vùng cồn.
Lúc hến sống đƣợc bên cồn là rất mập, trắng lại tròn, nên rất ngon. Từ tháng 3 đến tháng 8 âm lịch, nƣớc sông cạn, con hến cũng sinh sôi nảy nở sau một mùa mƣa (ở Quảng Nam) Hến có quanh năm, nhƣng "rộ mùa" chủ yếu từ tháng 3 đến tháng 8 âm lịch. Tháng 3, mùa nƣớc sông cạn, con hến qua một mùa mƣa cũng sinh sôi nảy nở nhiều. Khu vực nghiên cứu Việt Nam là quốc gia ven biển nằm bên bờ Tây của Biển Đông, có vị trí địa chính trị và địa kinh tế rất quan trọng mà không phải bất kỳ quốc gia nào cũng có.
Với đƣờng bờ biển dài trên 3.260 km trải dài từ Bắc xuống Nam, thì nƣớc ta có diện tích biển khoảng trên 1 triệu km2, gấp 3 lần diện tích đất liền, chiếm gần 30% diện tích Biển Đông (cả Biển Đông gần 3,5 triệu ki-lô-mét vuông). Với khoảng 35 loại hình khoáng sản có trữ lƣợng khai thác khác nhau từ nhỏ đến lớn. Đặc biệt, tiềm năng dầu khí phân bố trong 6 bồn trầm tích và hoạt động khai thác dầu khí đƣợc duy trì tại 11 mỏ ở thềm lục địa phía Nam.