Luận văn thạc sĩ hus nghiên cứu ảnh hưởng của ô nhiễm phóng xạ tới hệ sinh thái khu vực mỏ đất hiếm ở bản dấu cỏ xã đông cửu huyện thanh sơn tỉnh phú thọ

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hus nghiên cứu ảnh hưởng của ô nhiễm phóng xạ tới hệ sinh thái khu vực mỏ đất hiếm ở bản dấu cỏ xã, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất

• Tác giả: Quách Văn Hiểu
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Văn Thụy
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên - Đại Học Quốc Gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Khoa Học Môi Trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Ô Nhiễm Phóng Xạ Tới Hệ Sinh Thái Khu Vực Mỏ Đất Hiếm Ở Bản Dấu Cỏ Xã Đông Cửu Huyện Thanh Sơn Tỉnh Phú Thọ
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trường trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.1.1. Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trường trên thế giới
• 1.1.2. Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trường ở Việt Nam
• 1.2. Tổng quan về hệ sinh thái
• 1.2.1. Khái niệm hệ sinh thái. Các thành phần cấu trúc của hệ sinh thái
• 1.2.2. Trao đổi vật chất trong hệ sinh thái
• 1.2.2.1. Trao đổi vật chất trong quần xã
• 1.2.2.2. Trao đổi vật chất giữa quần xã với môi trường
• 1.2.3. Tổng quan nghiên cứu phóng xạ môi trường ảnh hưởng tới các hệ sinh thái
• 1.2.3.1. Khái niệm hoạt độ phóng xạ và cơ chế tác động của phóng xạ lên hệ sinh thái
• 1.3. Nguồn gốc và đặc điểm phân bố các nguyên tố phóng xạ trong tự nhiên
• 1.3.1. Nguồn gốc của các đồng vị phóng xạ
• 1.3.2. Các nhân phóng xạ tự nhiên trong vỏ trái đất
• 1.3.3. Sự phát tán các nguyên tố phóng xạ trong môi trường
• 1.3.4. Ảnh hưởng của phóng xạ đối với hệ sinh thái
• 1.4. Tổng quan về đất hiếm
• 1.5. Tổng quan về khu vực nghiên cứu. Vị trí địa lý, tọa độ và diện tích khu vực điều tra
• 1.5.1. Đặc điểm địa hình
• 1.5.2. Động thực vật
• 1.5.3. Phân bố dân cư, đời sống văn hóa xã hội và kinh tế
• 1.5.4. Nguồn cung cấp nước
• 1.5.5. Ảnh hưởng của yếu tố tự nhiên, xã hội đến môi trường phóng xạ
• 1.5.6. Đặc điểm địa chất - khoáng sản
• 1.5.6.1. Khoáng sản
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Phương pháp điều tra địa chất môi trường
• 2.2.2. Phương pháp địa vật lý môi trường
• 2.2.3. Phương pháp quan trắc môi trường phóng xạ (monitoring)
• 2.2.4. Phương pháp thu thập số liệu kinh tế - xã hội
• 2.2.5. Phương pháp lấy, gia công và phân tích mẫu. Khối lượng các hạng mục công việc thực hiện ngoài hiện trường
• 2.2.6. Xử lý số liệu
• 2.2.7. Các tiêu chuẩn đánh giá ô nhiễm phóng xạ
• 2.2.7.1. Tên các văn bản của Việt Nam
• 2.2.7.2. Tên các văn bản quốc tế sử dụng bổ sung
• 2.2.8. Phương pháp đánh giá phân tích hệ sinh thái
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Thống kê phân tích và đánh giá các hệ sinh thái
• 3.1.1. Các hệ sinh thái tự nhiên
• 3.1.2. Các hệ sinh thái nhân tạo
• 3.2. Thống kê các đại lượng đo môi trường phóng xạ
• 3.3. Hiện trạng phóng xạ môi trường và ảnh hưởng đến các hệ sinh thái
• 3.3.1. Sự thay đổi các thành phần môi trường phóng xạ theo không khí và ảnh hưởng của nó đến các hệ sinh thái
• 3.3.2. Sự thay đổi môi trường phóng xạ trong môi trường không khí theo thời gian
• 3.3.3. Đặc trưng nguyên tố phóng xạ trong các nguồn nước và hệ sinh thái thủy vực
• 3.3.3.1. Kết quả phân tích các thành phần môi trường phóng xạ trong nước
• 3.3.3.2. Kết quả đánh giá sai số phân tích mẫu nước
• 3.3.3.3. Nồng độ radon tự do trong nước
• 3.3.3.4. Hoạt độ anpha và beta trong nước
• 3.3.3.5. Hàm lượng radi trong nước
• 3.3.3.6. Sự thay đổi các thành phần phóng xạ trong nước
• 3.3.3.7. Hàm lượng kim loại nặng, độc hại trong nước sinh hoạt
• 3.3.3.8. Sự suy giảm nồng độ radon tự do trong nước theo nhiệt độ và thời gian
• 3.3.4. Hoạt độ các nguyên tố phóng xạ trong các cây trồng của hệ sinh thái nông nghiệp (hệ sinh thái lúa nước và HST rau màu và cây trồng cạn ngắn ngày)
• 3.3.4.1. Kết quả đánh giá sai số phân tích mẫu thực vật
• 3.3.4.2. Đặc trưng hoạt độ các nguyên tố phóng xạ trong mẫu thực vật
• 3.3.5. Hoạt độ các nguyên tố phóng xạ trong đất. Đánh giá sai số phân tích mẫu đất
• 3.3.5.1. Đặc trưng hoạt độ các nguyên tố phóng xạ trong mẫu đất (rãnh)
• 3.3.6. Thống kê hiện trạng kinh tế xã hội và ảnh hưởng của môi trường phóng xạ đến hệ sinh thái khu dân cư
• 3.3.6.1. Tình hình bệnh tật của dân cư trong diện tích điều tra
• 3.3.6.2. Tình hình sản xuất nông nghiệp
• 3.3.6.3. Tình hình sử dụng nguồn nước và nhà ở
• 3.4. Phân vùng ô nhiễm phóng xạ và đề xuất các giải pháp giảm thiểu
• 3.4.1. Cơ sở phân vùng ô nhiễm phóng xạ
• 3.4.2. Kết quả phân chia diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ
• 3.4.2.1. Diện tích ô nhiễm phóng xạ tự nhiên
• 3.4.2.2. Đặc trưng phóng xạ của các diện tích ô nhiễm
• 3.4.3. Các biện pháp giảm thiểu
• 3.4.3.1. Quy hoạch sử dụng đất
• 3.4.3.2. Những biện pháp thường xuyên
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Tóm tắt

I. Tổng quan về ô nhiễm phóng xạ và hệ sinh thái khu vực mỏ đất hiếm

Ô nhiễm phóng xạ là một vấn đề nghiêm trọng ảnh hưởng đến sức khỏe con người và hệ sinh thái. Khu vực mỏ đất hiếm ở Bản Dấu Cỏ, xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ, là một trong những nơi chịu tác động lớn từ ô nhiễm phóng xạ. Nghiên cứu này nhằm làm rõ các tác động của ô nhiễm phóng xạ đến hệ sinh thái tại khu vực này.

1.1. Khái niệm ô nhiễm phóng xạ và hệ sinh thái

Ô nhiễm phóng xạ xảy ra khi có sự gia tăng nồng độ các chất phóng xạ trong môi trường, ảnh hưởng đến các thành phần của hệ sinh thái. Hệ sinh thái bao gồm các sinh vật và môi trường sống của chúng, nơi mà các sinh vật tương tác với nhau và với môi trường xung quanh.

1.2. Tình hình ô nhiễm phóng xạ tại khu vực mỏ đất hiếm

Khu vực mỏ đất hiếm ở Bản Dấu Cỏ có cường độ phóng xạ cao, từ 50 đến 2500 µR/h. Điều này gây ra những lo ngại về sức khỏe cho cộng đồng dân cư và ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững của hệ sinh thái.

II. Vấn đề và thách thức từ ô nhiễm phóng xạ đến hệ sinh thái

Ô nhiễm phóng xạ không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe con người mà còn tác động tiêu cực đến hệ sinh thái. Các thách thức bao gồm sự suy giảm đa dạng sinh học, ô nhiễm nguồn nước và đất, cũng như sự gia tăng bệnh tật trong cộng đồng.

2.1. Tác động đến sức khỏe con người

Ô nhiễm phóng xạ có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng, bao gồm ung thư và các bệnh liên quan đến phóng xạ. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tỷ lệ bệnh tật trong cộng đồng dân cư gần khu vực mỏ đất hiếm cao hơn so với các khu vực khác.

2.2. Ảnh hưởng đến đa dạng sinh học

Sự gia tăng nồng độ phóng xạ trong môi trường có thể dẫn đến sự suy giảm đa dạng sinh học. Nhiều loài động thực vật có thể bị ảnh hưởng, dẫn đến sự mất cân bằng trong hệ sinh thái.

III. Phương pháp nghiên cứu tác động của ô nhiễm phóng xạ

Nghiên cứu này sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để đánh giá tác động của ô nhiễm phóng xạ đến hệ sinh thái. Các phương pháp bao gồm quan trắc môi trường, phân tích mẫu đất, nước và thực vật.

3.1. Phương pháp quan trắc môi trường

Phương pháp này bao gồm việc đo lường nồng độ phóng xạ trong không khí, nước và đất. Các thiết bị hiện đại được sử dụng để đảm bảo độ chính xác trong việc thu thập dữ liệu.

3.2. Phân tích mẫu đất và nước

Mẫu đất và nước được thu thập từ nhiều vị trí khác nhau trong khu vực nghiên cứu. Các mẫu này sẽ được phân tích để xác định nồng độ các chất phóng xạ và đánh giá mức độ ô nhiễm.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ phóng xạ trong khu vực mỏ đất hiếm vượt quá giới hạn an toàn. Những phát hiện này có thể được áp dụng để xây dựng các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm phóng xạ.

4.1. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm phóng xạ

Kết quả phân tích cho thấy nhiều khu vực có nồng độ phóng xạ cao, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái. Cần có các biện pháp khẩn cấp để giảm thiểu tác động này.

4.2. Đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm

Các biện pháp như quy hoạch sử dụng đất hợp lý, kiểm soát khai thác mỏ và nâng cao nhận thức cộng đồng về ô nhiễm phóng xạ là cần thiết để bảo vệ sức khỏe con người và hệ sinh thái.

V. Kết luận và hướng đi tương lai cho nghiên cứu ô nhiễm phóng xạ

Nghiên cứu ô nhiễm phóng xạ tại khu vực mỏ đất hiếm là rất cần thiết để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái. Cần tiếp tục nghiên cứu để hiểu rõ hơn về tác động của ô nhiễm phóng xạ và tìm ra các giải pháp hiệu quả.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu ô nhiễm phóng xạ

Nghiên cứu ô nhiễm phóng xạ không chỉ giúp bảo vệ sức khỏe con người mà còn bảo vệ môi trường sống. Các kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng để xây dựng các chính sách bảo vệ môi trường hiệu quả.

5.2. Hướng đi tương lai cho nghiên cứu

Cần có sự hợp tác giữa các nhà khoa học, chính quyền và cộng đồng để thực hiện các nghiên cứu tiếp theo. Việc nâng cao nhận thức về ô nhiễm phóng xạ cũng là một phần quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khu vực mỏ đất hiếm bản Dấu Cỏ, xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ tồn tại các thân đá pegmatit chứa dị thường phóng xạ tự nhiên với cường độ dao động từ 50 đến 2500 µR/h trên diện tích khảo sát 2 km². Vấn đề cốt lõi nảy sinh khi các mạch nước ngầm và hệ thống khe suối tự nhiên bào mòn, hòa tan các nguyên tố phóng xạ và phát tán trực tiếp vào môi trường sống của 42 hộ dân với 203 nhân khẩu sinh sống tại địa bàn. Nghiên cứu của học viên Quách Văn Hiểu thực hiện năm 2018 nhằm mục tiêu đánh giá toàn diện hiện trạng ô nhiễm phóng xạ tự nhiên, xác định cơ chế tác động đến các hệ sinh thái đặc trưng và đề xuất giải pháp giảm thiểu rủi ro bức xạ.

Phạm vi không gian tập trung khảo sát chi tiết 0,5 km² tại thôn Hạ Thành - nơi có 17 hộ gia đình sinh sống sát các thân pegmatit có hoạt độ phóng xạ cao. Về mặt khoa học và thực tiễn, đề tài cung cấp bộ dữ liệu môi trường định lượng với 49.301 điểm đo gamma môi trường, 1.012 điểm đo phổ anpha khí radon và thoron cùng 33 mẫu phân tích nguồn nước. Kết quả nghiên cứu là luận cứ khoa học quan trọng giúp chính quyền địa phương hoàn thiện bản đồ phân vùng ô nhiễm 3 cấp độ, phục vụ công tác quy hoạch tái định cư, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và định hướng phát triển kinh tế - xã hội bền vững tại vùng khoáng sản xạ hiếm Tây Bắc Bộ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Đề tài xây dựng trên nền tảng lý thuyết sinh thái học hệ thống của Arthur Tansley (1935) kết hợp nguyên lý chu trình sinh địa hóa và dòng năng lượng trong quần xã sinh vật. Khung phân tích mở rộng dựa trên mô hình tương tác bức xạ ion hóa với vật chất sống theo tiêu chuẩn bảo vệ bức xạ của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA 1996, 2004) và Ủy ban Quốc tế về An toàn Bức xạ (ICRP). Ba khái niệm trung tâm được vận dụng gồm: Hoạt độ phóng xạ (đơn vị Becquerel biểu thị số phân rã trong một giây), Suất liều hấp thụ gamma (đơn vị µSv/h phản ánh mức độ chiếu xạ ngoài) và Suất liều hiệu dụng quy đổi (mSv/năm theo tiêu chuẩn IAEA).

Cơ chế tác động sinh học được làm rõ qua hai con đường: cơ chế trực tiếp gây đứt gãy cấu trúc phân tử ADN, biến dị nhiễm sắc thể và cơ chế gián tiếp thông qua sự ion hóa phân tử nước tạo gốc tự do oxy hóa phá hủy màng tế bào. Khung lý thuyết này giúp mô hình hóa con đường lan truyền các đồng vị tự nhiên thuộc ba chuỗi phân rã phóng xạ Uranium (U-238), Thorium (Th-232) và Actinium (U-235) từ đá mẹ pegmatit vào chuỗi thức ăn sinh thái.

Phương pháp nghiên cứu

Quá trình thu thập dữ liệu hiện trường diễn ra từ tháng 04/2018 đến tháng 10/2018 trên mạng lưới trắc địa đồng bộ. Nhóm tác giả thực hiện đo gamma môi trường tại 49.301 điểm bằng máy Inspector và DKS-96P theo mạng lưới (20 x 2) m trên diện tích 2 km² và mạng lưới chi tiết (10 x 2) m trên diện tích 0,5 km². Khảo sát phổ gamma xác định hàm lượng Kali, Uranium, Thorium được tiến hành tại 543 điểm bằng phổ kế GAD-6. Đo nồng độ khí Radon và Thoron được triển khai tại 1.012 điểm bằng thiết bị phổ anpha RAD-7 ở độ cao 1 m.

Cỡ mẫu môi trường bao gồm 33 mẫu nước (lấy tại độ sâu 0,2 m ở suối, giếng đào và mạch ngầm), 17 mẫu đất tầng canh tác (độ sâu 15 cm, diện tích 2x2 m) và 15 mẫu thực vật (lúa, sắn lấy trung bình 3 kg/mẫu) phân bố ngẫu nhiên phân tầng theo khoảng cách từ thân quặng. Phương pháp chọn mẫu phân tầng theo khoảng cách địa lý và địa hình được ưu tiên nhằm nắm bắt chính xác vành địa hóa thứ sinh. Phương pháp phân tích phổ gamma phân giải cao đầu dò Germanium siêu tinh khiết và phổ kế anpha UM-2000 theo tiêu chuẩn ISO 9696/9697 được lựa chọn nhờ độ nhạy vượt trội, đảm bảo sai số tương đối luôn duy trì dưới 10% (đo gamma đạt sai số 8,3%, đo phổ Thorium đạt 6,1%). Khảo sát xã hội học sử dụng phiếu điều tra cấu trúc tiếp cận toàn bộ 42 hộ dân.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, trường phóng xạ tại khu vực nghiên cứu có bản chất chủ yếu do nguyên tố Thorium tạo nên, với hàm lượng Thorium trong đất đạt trung bình 62,8 ppm (cao nhất lên đến 632 ppm), vượt từ 1,3 đến 3,6 lần so với hàm lượng Uranium (trung bình 21,2 ppm). Độ biến thiên của Thorium đạt 106%, chứng minh tính bất đồng nhất và tập trung cao tại các thân pegmatit.

Thứ hai, nồng độ khí phóng xạ trong không khí có sự chênh lệch lớn giữa các thời điểm và không gian. Khí Thoron dao động trung bình 65,4 Bq/m³ (cực đại 2700 Bq/m³), cao hơn nồng độ Radon từ 1,45 đến 3,21 lần. Suất liều gamma ngoài trời đạt trung bình 0,33 µSv/h và cực đại 2,8 µSv/h. Đáng chú ý, suất liều bức xạ ban đêm tại trạm quan trắc cao hơn ban ngày từ 1,15 đến 1,35 lần (tăng từ 0,20 µSv/h ban ngày lên 0,225 µSv/h ban đêm).

Thứ ba, nguồn nước ngầm phục vụ ăn uống bị nhiễm xạ nghiêm trọng khi nồng độ Radon tự do trung bình đạt 30.520 Bq/m³, cá biệt tại mẫu nước mạch ngầm thôn Hạ Thành đạt mức kỷ lục 120.000 Bq/m³. Hàm lượng Radium-226 hòa tan đạt tối đa 15,56 x 10⁻¹² g/l, vượt 1,29 lần giới hạn quy chuẩn an toàn bức xạ NRB-96 (12 x 10⁻¹² g/l).

Thứ tư, tại hộ gia đình bà Đặng Thị Mai sinh sống ngay trên thân pegmatit, suất liều gamma trong nhà đo được 0,91 µSv/h (vượt 1,51 lần tiêu chuẩn an toàn 0,6 µSv/h) và nồng độ khí phóng xạ trong nhà chạm mốc 2.726 Bq/m³, vượt gấp 27,26 lần ngưỡng quy định 100 Bq/m³.

Thảo luận kết quả

Sự tích tụ phóng xạ tại bản Dấu Cỏ bắt nguồn từ quá trình phong hóa tự nhiên các thân pegmatit làm giải phóng các đồng vị Th-232, U-238 và Ra-226 vào dòng chảy suối Bầu và hệ thống nước ngầm tầng nông. Khi phân tích mặt cắt suối Bầu qua biểu đồ đường biến thiên không gian, các thông số nồng độ Radon và Radium tạo đỉnh nhọn tại khu vực tiếp giáp thân pegmatit rồi giảm dần theo quy luật hàm số mũ sau 300 - 400 m về phía hạ lưu, chỉ còn 300 Bq/m³ ở cuối suối.

Dữ liệu quan trắc môi trường được trực quan hóa hiệu quả thông qua biểu đồ phân bố tần suất suất liều gamma và bảng đối chiếu nồng độ hạt nhân phóng xạ theo ba vùng ô nhiễm. So sánh với các mỏ đất hiếm Tây Bắc như Đông Pao (Lai Châu) hay Yên Phú (Yên Bái), mức độ ô nhiễm Thoron tại bản Dấu Cỏ có tính chất cục bộ nhưng cường độ chiếu trong qua đường hô hấp và tiêu hóa lại cao hơn đáng kể do khu dân cư định cư trực tiếp trên thân quặng. Sự phơi nhiễm kéo dài giải thích tỷ lệ cao các chứng bệnh đường hô hấp, thần kinh và biến chứng thai sản tại địa phương.

Đề xuất và khuyến nghị

Căn cứ vào kết quả đánh giá phân vùng ô nhiễm môi trường phóng xạ, bốn nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý được đề xuất thực hiện:

1. Quy hoạch di dời và tái định cư khẩn cấp: Ủy ban nhân dân huyện Thanh Sơn chủ trì phối hợp với Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Phú Thọ tổ chức di dời toàn bộ 17 hộ dân (81 nhân khẩu) thuộc thôn Hạ Thành ra khỏi vùng ô nhiễm bậc III (bán kính 130 m quanh thân quặng, nơi suất liều vượt 0,6 µSv/h). Thời gian hoàn thành trong giai đoạn 2019 - 2020, đưa mức phơi nhiễm phóng xạ tích lũy của người dân về dưới ngưỡng an toàn 1,0 mSv/năm.
2. Chuyển đổi nguồn nước ăn uống và sinh hoạt: Ban Quản lý Dự án Nước sạch Nông thôn tỉnh Phú Thọ đầu tư xây dựng hệ thống đường ống dẫn nước tự chảy từ thượng nguồn suối Bầu (cách trung tâm thôn 500 m) về phục vụ sinh hoạt. Dự án triển khai trong vòng 6 tháng đầu năm 2019, nhằm hạ nồng độ Radon trong nước sinh hoạt từ 120.000 Bq/m³ xuống dưới mức an toàn 10.000 Bq/m³.
3. Cải tạo mặt bằng và cô lập nguồn phát xạ: Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm phối hợp cùng chính quyền địa phương tiến hành san lấp, hoàn nguyên các công trình hào, giếng thăm dò địa chất cũ và phủ lớp đất sét dày tối thiểu 30 - 50 cm lên các điểm lộ quặng. Thời gian thực hiện từ quý III/2019 đến quý IV/2020, mục tiêu giảm 70% lượng khí Radon khuếch tán vào khí quyển.
4. Tuyên truyền và quản lý canh tác nông nghiệp: Trạm Khuyến nông và Trạm Y tế xã Đông Cửu thiết lập quy chế cấm trồng sắn, lúa và các loại củ ngắn ngày trên diện tích đất ô nhiễm bậc I và II (khoảng 0,5 km²). Định kỳ quan trắc môi trường 6 tháng/lần bắt đầu từ năm 2019 để kiểm soát chuỗi truyền nông sản.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là nguồn tư liệu chuyên sâu giá trị cao cho 4 nhóm đối tượng chính:

1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên, môi trường và an toàn bức xạ: Cục An toàn bức xạ và hạt nhân, Sở Tài nguyên và Môi trường sử dụng bộ số liệu điều tra tại 49.301 điểm đo để xây dựng quy chuẩn kỹ thuật địa phương và lập phương án phân vùng sử dụng đất mỏ xạ hiếm.
2. Các viện, trường và nhà nghiên cứu địa chất môi trường: Giảng viên, nghiên cứu sinh chuyên ngành Khoa học Môi trường và Địa vật lý ứng dụng phương pháp kết hợp phổ gamma GAD-6 và phổ anpha RAD-7 làm tài liệu tham khảo cho các mô hình lan truyền chất phóng xạ.
3. Đơn vị khai thác và chế biến khoáng sản đất hiếm: Các doanh nghiệp khoáng sản tham khảo quy trình đánh giá tác động môi trường và thiết kế hệ thống rào cản kỹ thuật cô lập quặng đuôi chứa Thorium và Uranium.
4. Chính quyền địa phương và cán bộ y tế dự phòng cơ sở: Ủy ban nhân dân và trạm y tế cấp xã, huyện khai thác dữ liệu dịch tễ học và khuyến cáo xử lý nước để truyền thông phòng chống nhiễm xạ cho cộng đồng dân tộc thiểu số vùng mỏ.

Câu hỏi thường gặp

Câu 1: Nguồn gốc chính gây ra tình trạng ô nhiễm phóng xạ tại bản Dấu Cỏ là gì?
Ô nhiễm xuất phát từ các thân đá pegmatit chứa khoáng vật phóng xạ Thorium và Uranium phát lộ tự nhiên trên diện tích 2 km². Quá trình phong hóa và rửa trôi tự nhiên khiến Thorium (hàm lượng trung bình 62,8 ppm, cực đại 632 ppm) và Uranium phát tán mạnh vào đất đá, không khí và các dòng thủy văn.

Câu 2: Tại sao nồng độ khí phóng xạ trong nhà ở thôn Hạ Thành lại cao hơn ngoài trời?
Tại nhà bà Đặng Thị Mai, nồng độ khí phóng xạ trong nhà đạt tới 2.726 Bq/m³ so với 1.885 Bq/m³ ngoài trời. Nguyên nhân do nhà xây trực tiếp trên nền đá chứa quặng kết hợp cấu trúc nhà vách kín, ít cửa thông gió khiến khí Radon và Thoron bốc lên từ nền đất bị tích tụ liên tục.

Câu 3: Nguồn nước sinh hoạt tại khu vực mỏ đất hiếm bị ảnh hưởng như thế nào?
Nước ngầm tại chân đồi pegmatit bị ô nhiễm nặng với nồng độ khí Radon lên tới 120.000 Bq/m³ và Radium-226 đạt 15,56 x 10⁻¹² g/l (vượt 1,29 lần quy chuẩn NRB-96). Ngược lại, nước suối ở hạ lưu cách nguồn 400 m giảm nồng độ còn 300 Bq/m³, cho thấy nguy cơ tập trung ở nước ngầm đầu nguồn.

Câu 4: Hoạt động canh tác nông nghiệp trên đất mỏ gây ra những rủi ro sinh thái gì?
Người dân phát rừng đốt nương trồng sắn trên các thân quặng làm xới xáo đất chứa phóng xạ, thúc đẩy rửa trôi vành địa hóa. Cây sắn và lúa hấp thụ đồng vị phóng xạ từ đất và nước tưới, tạo nguy cơ tích lũy sinh học các hạt nhân U-238 và Th-232 vào chuỗi thức ăn con người.

Câu 5: Biện pháp tức thời nào giúp người dân giảm thiểu phơi nhiễm phóng xạ từ nước uống?
Nghiên cứu chỉ ra rằng việc đun sôi nước và trữ thoáng khí trong bể chứa từ 24 đến 48 giờ giúp giảm đáng kể hàm lượng Radon tự do trước khi sử dụng. Đồng thời, người dân cần chuyển ngay điểm lấy nước sinh hoạt lên thượng nguồn suối Bầu cách khu mỏ tối thiểu 500 m.

Kết luận

• Đề tài đã đo đạc và lượng hóa thành công trường phóng xạ tại mỏ đất hiếm bản Dấu Cỏ với 49.301 điểm gamma, khẳng định bản chất ô nhiễm do Thorium chiếm ưu thế (hàm lượng trung bình 62,8 ppm).
• Xác định mức độ ô nhiễm trong nguồn nước ngầm (Radon đạt 120.000 Bq/m³) và không khí trong nhà dân (2.726 Bq/m³), vượt xa các tiêu chuẩn an toàn bức xạ quốc tế.
• Phân tích chi tiết chu trình lan truyền hạt nhân phóng xạ trong các hệ sinh thái tự nhiên và nhân tạo, đặc biệt là hệ sinh thái nông nghiệp và khu dân cư.
• Thiết lập bản đồ phân vùng ô nhiễm môi trường phóng xạ 3 cấp độ, làm cơ sở khoa học tin cậy cho quy hoạch không gian lãnh thổ.
• Đóng góp luận cứ xác đáng để kiến nghị di dời 17 hộ dân thôn Hạ Thành và xây dựng hệ thống cấp nước sạch thay thế.

Kế hoạch hành động tiếp theo cần được triển khai ngay trong giai đoạn 2019 - 2020 với ưu tiên giải phóng mặt bằng tái định cư và thiết lập trạm quan trắc bức xạ tự động. Các nhà khoa học, cơ quan quản lý và chính quyền địa phương cần phối hợp chặt chẽ nhằm bảo đảm an toàn bức xạ lâu dài và phát triển kinh tế bền vững cho cộng đồng dân cư vùng khoáng sản xạ hiếm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

LỜI MỞ ĐẦU Môi trƣờng phóng xạ là một phần không thể tách rời của môi trƣờng tự nhiên nơi con ngƣời tồn tại và phát triển. Ảnh hƣởng của môi trƣờng phóng xạ tự nhiên đối với hệ sinh thái đã đƣợc nghiên cứu và ngày càng đƣợc quan tâm. Các dữ liệu về môi trƣờng tự nhiên, trong đó môi trƣờng phóng xạ là các chỉ tiêu rất quan trọng để đánh giá sự phát triển kinh tế xã hội bền vững của bất kỳ một quốc gia, vùng lãnh thổ nào. Miền Bắc Việt Nam là địa bàn có nhiều mỏ đất hiếm, các mỏ đều tập trung trên đới sinh khoáng Tây Bắc Bộ.

Qua các kết quả nghiên cứu và khảo sát môi trƣờng tại một số mỏ đất hiếm cho thấy, tại các khu vực này đều có các tham số môi trƣờng phóng xạ vƣợt quá giới hạn an toàn cho phép. Khu vực Thanh Sơn – Phú Thọ với các thân pegmatit có kích thƣớc: rộng từ vài mét đến vài chục mét, dài từ vài chục mét đến vài trăm mét nằm tại khu vực bản Dấu Cỏ, xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, Phú Thọ, có cƣờng độ phóng xạ (502500) R/h. Mặt khác, tại khu vực nghiên cứu, có các suối và mạch nƣớc ngầm đi qua các khu vực có cƣờng độ phóng xạ cao, đó là điều kiện thuận lợi để xói mòn, hòa tan, vận chuyển và phát tán các chất phóng xạ ra môi trƣờng xung quanh có thể ô nhiễm phóng xạ. Trên cơ sở đó, luận văn “Nghiên cứu ảnh hưởng của ô nhiễm phóng xạ tới hệ sinh thái khu vực mỏ đất hiếm ở bản Dấu Cỏ, xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ” đƣợc thực hiện với mục tiêu và nhiệm vụ sau: Mục tiêu: - Xác định khu vực ô nhiễm phóng xạ - Nghiên cứu ảnh hƣởng của ô nhiễm phóng xạ tới hệ sinh thái; - Đƣa ra một số biện pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại của phóng xạ cho hệ sinh thái Nội dung nghiên cứu - Thu thập các tài liệu về đánh giá ô nhiễm phóng xạ; các yếu tố ảnh hƣởng đến môi trƣờng phóng xạ; các nghiên cứu đã có về môi trƣờng phóng xạ tại khu vực; - Nghiên cứu đặc điểm của các hệ sinh thái và đặc điểm của phóng xạ tự nhiên tại khu vực nghiên cứu; - Đánh giá ảnh hƣởng của ô nhiễm phóng xạ tới các hệ sinh thái tại khu vực, phân vùng ô nhiễm và đề xuất giải pháp giảm thiểu.

1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1. Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trƣờng trên thế giới và ở Việt Nam 1. Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trường trên thế giới Vào năm 1901, nhà bác học ngƣời Pháp Antoine Henri Becquerel đã công bố phát hiện đầu tiên về hiện tƣợng phóng xạ, kể từ đó đã có nhiều công trình nghiên cứu của các nhà khoa học về mặt ứng dụng cũng nhƣ tác hại của hiện tƣợng phóng xạ đến môi trƣờng và con ngƣời.

Để giảm thiểu nguy cơ gây hại của phóng xạ, vào năm 1928 Ủy ban Quốc tế về an toàn bức xạ (ICRP) đƣợc thành lập với mục đích xây dựng các nguyên tắc cơ bản và đƣa ra các khuyến cáo an toàn phóng xạ. Đến năm 1957, cơ quan năng lƣợng nguyên tử quốc tế (IAEA) đƣợc thành lập với mục tiêu kiểm soát việc sử dụng năng lƣợng nguyên tử nhằm thúc đẩy ứng dụng vào mục đích hòa bình và bảo vệ sức khỏe con ngƣời. Năm 1996, cơ quan Năng lƣợng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) đã xuất bản bộ “Tiêu chuẩn Quốc tế cơ bản về bảo vệ bức xạ ion hóa và an toàn đối với nguồn bức xạ” đã đạt đƣợc sự thống nhất về các tiêu chuẩn bảo vệ bức xạ và an toàn đối với các nguồn bức xạ [29]. Năm 2001, IAEA đã đƣa ra đánh giá tác động môi trƣờng trong quá trình khai thác mỏ, đồng thời quy định an toàn về Uranium khi thăm dò, khai thác, chế biến khoáng sản và quản lý chất thải đƣợc sinh ra[26].

Năm 2004, IAEA đã ra quy chuẩn về an toàn phóng xạ đối với con ngƣời và môi trƣờng. Trong đó, các ảnh hƣởng của phóng xạ lên con ngƣời, sinh vật cũng nhƣ môi trƣờng sống của con ngƣời đã đƣợc nghiên cứu khá kỹ lƣỡng[25]. Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trường ở Việt Nam Từ năm 1955, ở nƣớc ta ngành địa chất đã ứng dụng các phƣơng pháp phóng xạ trong đo vẽ, lập bản đồ địa chất, tìm kiếm các mỏ quặng chứa phóng xạ. Các cơ quan nhƣ Viện Năng lƣợng nguyên tử Việt Nam, Viện Vật lý – Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia (nay là Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam), Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên.

đã tiến hành điều tra môi trƣờng phóng xạ, dƣới sự chỉ đạo của Bộ Khoa học Công Nghệ và Môi trƣờng (hiện nay là Bộ Khoa học Công nghệ và Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng). Tháng 7/1996, Nhà nƣớc đã ban hành “Pháp lệnh an toàn và kiểm soát bức xạ”. Năm 1998 Chính phủ đã ban hành Nghị định số 50/1998/NĐ-CP “Quy định chi tiết việc thi hành Pháp lệnh an toàn và kiểm soát bức xạ”[19]. Tháng 6/2008, Quốc Hội đã ban hành''Luật năng lƣợng nguyên tử''số 18/2008/QH12[20].

Các công trình nghiên cứu về phóng xạ của Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam (nay là Tổng Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam) đã thực hiện gồm. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Từ năm 1990 đến năm 2000, chƣơng trình địa chất đô thị của Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam đã thực hiện các đề tài về môi trƣờng phóng xạ. Sản phẩm của các đề tài địa chất môi trƣờng nói chung và môi trƣờng phóng xạ nói riêng đã có ý nghĩa quan trọng giúp Nhà nƣớc, chính quyền địa phƣơng xây dựng quy hoạch tổng thể các khu đô thị và định hƣớng phát triển kinh tế xã hội của vùng nghiên cứu. Năm 2003, đề tài cấp bộ mã số B2001-36-13 do PGS.

Nguyễn Phƣơng và nnk “Nghiên cứu chọn hệ phƣơng pháp đánh giá tác động môi trƣờng và vấn đề kết hợp bảo vệ tài nguyên khoáng với bảo vệ môi trƣờng các mỏ urani và đất hiếm Tây Bắc Việt Nam” [14]. Từ năm 2003 đến 2005, Liên đoàn Địa chất Xạ - hiếm thực hiện đề án địa chất môi trƣờng “Điều tra hiện trạng môi trƣờng phóng xạ trên các mỏ Đông Pao, Thèn Sin – Tam Đƣờng - tỉnh Lai Châu, Mƣờng Hum tỉnh Lào Cai, Yên Phú tỉnh Yên Bái, Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ, An Điềm, Ngọc Kinh – sƣờn Giữa tỉnh Quảng Nam'' [16]. - Đề án: “Bản đồ trƣờng phóng xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ: 1:5.000”, đơn vị thực hiện Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: Đinh Đức Chất và nnk. - Đề án: “Thành lập bản đồ phóng xạ Việt Nam tỷ lệ: 1:1.000, cho toàn quốc” đơn vị thực hiện Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: Nguyễn Ngọc Trân và nnk.

- Đề án: “Thành lập bản đồ phông bức xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ: 1:1.000, cho toàn quốc” đơn vị thực hiện Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: La Thanh Long và nnk. - Đề án “Điều tra chi tiết hiện trạng môi trƣờng phóng xạ bản Dấu Cỏ, xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ tỷ lệ 1:1.000, phục vụ quy hoạch dân cƣ và phát triển kinh tế xã hội khu vực”, đơn vị thực hiện Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm: Chủ nhiệm: Vũ Văn Bích và nnk. - Dự án : “Đánh giá chi tiết các diện tích ô nhiễm phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc Việt Nam để thông báo cho Uỷ ban nhân dân cấp tỉnh phối hợp lập kế hoạch và triển khai các biện pháp cần thiết nhằm giảm đến mức thấp nhất tác hại đối với con ngƣời”. Đơn vị thực hiện Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: Nguyễn Thế Minh và nnk.

- Đề án: Chính phủ giao. Thăm dò quặng Urani khu Pà Lừa – Pà Rồng, huyện Nam Giang, tỉnh Quảng Nam. - Dự án : “Xây dựng bộ bản đồ môi trƣờng phóng xạ tự nhiên tỷ lệ 1:250.000 cho toàn lãnh thổ Việt Nam – Giai đoạn I (2011 – 2015) cho một số khu vực trọng điểm”. Đơn vị thực hiện Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: Trần Anh Tuấn và nnk.

- Dự án : “Xây dựng bộ bản đồ môi trƣờng phóng xạ tự nhiên tỷ lệ 1:250.000 Giai đoạn II (2018 – 2022) cho các tỉnh biên giới và ven biển phía Bắc”. Đơn vị thực hiện Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: Trần Anh Tuấn và nnk. * Khoa học Công nghệ 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] - Đề tài: “Nghiên cứu cơ sở khoa học để xác định khu vực có mức chiếu xạ tự nhiên có khả năng gây hại cho con ngƣời để tiến hành khảo sát, đánh giá chi tiết”. - Đề tài: “Xây dựng quy trình công nghệ đo tổng hoạt độ anpha trong môi trƣờng không khí, nƣớc phục vụ điều tra đánh giá môi trƣờng” - Đề tài: “Nghiên cứu tổng hoạt độ an pha trong môi trƣờng không khí, đất và nƣớc phục vụ điều tra đánh giá môi trƣờng” - Đề tài: Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ thành lập bộ bản đồ môi trƣờng phóng xạ tự nhiên.„„Áp dụng thử nghiệm trên địa bàn tỉnh Phú Thọ‟‟ 1.

Tổng quan về hệ sinh thái 1. Khái niệm hệ sinh thái ''Hệ sinh thái là một hệ thống hoàn chỉnh tƣơng đối ổn định bao gồm quần xã sinh vật và khu vực sống (sinh cảnh) của quần xã, trong đó các sinh vật tác động qua lại với nhau và với các thành phần của sinh cảnh tạo nên các chu trình sinh địa hóa''[ 23]. Có 2 kiểu hệ sinh thái chủ yếu: + ''Hệ sinh thái tự nhiên (trên cạn, dƣới nƣớc)''. + ''Hệ sinh thái nhân tạo (trên cạn, dƣới nƣớc)''[15].

Các thành phần cấu trúc của hệ sinh thái Mỗi hệ sinh thái gồm có 2 phần là: a. Thành phần hữu sinh (quần xã): là các sinh vật bao gồm: + Sinh vật sản xuất: là sinh vật có khả năng tổng hợp và hóa tổng hợp tạo nên nguồn thức ăn tự nuôi mình và nuôi sinh vật di dƣỡng. + Sinh vật tiêu thụ: gồm động vật ăn thực vật và động vật ăn thịt. + Sinh vật phân giải: là những loài sinh vật sống dựa vào phân giải chất hữu cơ có sẵn thành các chất vô cơ để trả lại môi trƣờng.

Gồm có vi khuẩn hoại sinh, nấm và một số động vật không xƣơng sống ăn mùn hữu cơ.