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 (502500) 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 luanvanchat@agmail.com 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 luanvanchat@agmail.com 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 luanvanchat@agmail.com - 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.