Đánh giá rủi ro hệ sinh thái từ ảnh hưởng của uranium nghèo (DU)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƢỜNG  ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ RỦI RO SINH THÁI ĐỐI VỚI URANIUM NGHÈO (DU) GVPT: TS Lê Thị Hồng Trân NHÓM THỰC HIỆN: XTVN Tp Hồ Chí Minh, Tháng 12 năm 2010 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đánh giá rủi ro sinh thái Uranium nghèo (DU) DANH SÁCH NHÓM Trần Thị Hƣờng 0717027 Nguyễn Thị Kiều 0717045 Ngô Thị Thúy Ngọc 0717068 Ngọ Thị Hƣơng Quỳnh 0717091 Lê Thị Tâm 0717095 Nguyễn Trần Trung 0717127 Đặng Thị Tƣờng Vy 0717136 NHÓM THỰC HIỆN: XTVN Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đánh giá rủi ro sinh thái Uranium nghèo (DU) MỤC LỤC Trang Đánh giá rủi ro sinh thái uranium nghèo 1.1 Giới thiệu 1.2 Những ảnh hƣởng DU hệ sinh thái 1.3 Lý thuyết đánh giá rủi ro sinh thái 1.4 Phƣơng pháp luận Kết đánh giá rủi ro 13 Kết luận 15 Tài liệu tham khảo 17 DANH MỤC HÌNH Fig YPG area, Arizona (adapted from Entech Engineers, Inc (1988)) Fig APG area, Maryland (adapted from Donnelly and Tenbus (1998)) Fig EHQ distributions for YPG terrestrial receptors 14 Fig EHQ distributions for APG terrestrial receptors 15 DANH MỤC BẢNG BIỂU Table Table A.1 11 Table A.3 12 Table A.2 12 Table B.1 13 NHÓM THỰC HIỆN: XTVN Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đánh giá rủi ro sinh thái Uranium nghèo (DU) ĐÁNH GIÁ RỦI RO SINH THÁI ĐỐI VỚI URANIUM NGHÈO (DU) 1.1 GIỚI THIỆU Uranium nghèo (Depleted Uranium, viết tắt DU) để loại Uranium bị lấy đồng vị Uranium -235 đồng vị Uranium-234 chất có khả phân hạch (fission) dùng làm nhiên liệu hạt nhân cho lò phản ứng hay dùng làm bom nguyên tử Trong kỹ thuật hạt nhân ngƣời ta dùng Uranium thiên nhiên (chứa 0,71% đồng bị Uranium-235) làm giàu đồng vị lên mức 3,2% (làm nhiên liệu cho kiểu lò phản ứng BWR) hay 3,6% (làm nhiên liệu cho kiểu lò phản ứng PWR) đƣợc gọi Uranium giàu (Enriched Uranium) Quá trình tạo Uranium giàu đồng thời sinh sản phẩm phụ (cũng xem chất thải) DU cịn chứa 0,2 - 0,3% Uranium-235 Với cơng nghệ từ 8,05 Uranium thiên nhiên (chứa 0,71% Uranium-235) ngƣời ta sản xuất đƣợc Uranium giàu (chứa 3,6% Uranium-235) đồng thời tạo 7,05 DU (chứa 0,3% Uranium-235) Nhƣ vậy, khái niệm giàu hay nghèo có nghĩa nhiều hay Uranium-235 so với Uranium thiên nhiên DU đƣợc dùng làm nhiên liệu hạt nhân vũ khí Do có tính phóng xạ thấp, khoảng 40% so với uranium tự nhiên đặc biệt rắn nên DU phù hợp dùng làm phận giữ thăng loại tàu thuyền máy bay thƣơng mại cỡ lớn, kể Boeing 747 Ngoài ra, DU nguyên liệu lý tƣởng lĩnh vực quân sự, loại đạn chống tăng để nâng cao khả xuyên thủng vỏ xe tăng, kể vỏ thép công nghệ cao Mỹ quốc gia sử dụng DU lĩnh vực quân Mục tiêu cùa tiểu luận là: bƣớc đánh giá rủi ro độc học sinh thái đánh giá rủi ro sinh thái quanh việc phát xạ uranium nghèo quanh hai khu quân hoa kì Yuma Proving Ground (YPG) Aberdeen Proving Ground (APG) NHÓM THỰC HIỆN: XTVN Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đánh giá rủi ro sinh thái Uranium nghèo (DU) -Yuma Proving Ground (YPG) Fig YPG area, Arizona (adapted from Entech Engineers, Inc (1988)) YPG nằm California gần biên giới bang Arizona vùng lân cận sông Colorado, squaw Lake, Mittry Lake YPG bắt đầu thử nghiệm DU bom vào mục tiêu mềm năm 1980 - Aberdeen Proving Ground (APG): nằm bờ phía tây vịnh Chesapeake NHĨM THỰC HIỆN: XTVN Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đánh giá rủi ro sinh thái Uranium nghèo (DU) Fig APG area, Maryland (adapted from Donnelly and Tenbus (1998)) Từ năm 1950, DU đƣợc sử dụng nhƣ vũ khí xuyên chƣơng trình thử nghiệm APG 1.2 NHỮNG ẢNH HƢỞNG CỦA DU VỚI HỆ SINH THÁI Là sản phẩm phụ đƣợc tạo thành từ trình chuyển đổi (làm giàu) uranium tự nhiên, DU có đặc tính hóa học độc hại Ở liều lƣợng cao gây ngộ độc ảnh hƣởng đến sức khoẻ Nguy hiểm DU tính phóng xạ NHĨM THỰC HIỆN: XTVN Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đánh giá rủi ro sinh thái Uranium nghèo (DU) Nó thải bụi phóng xạ alpha, beta tia gamma Khi xâm nhập vào thể, uranium bị hoà tan chất lỏng tự nhiên ngƣời DU phản ứng với phân tử sinh học khiến tế bào thận chết thành hình ống thận teo lại, làm giảm khả lọc chất cặn bã từ máu Khoảng 90% lƣợng uranium bị tiết ngồi qua đƣờng nƣớc tiểu vịng 24-48 Lƣợng DU cịn lại tích luỹ xƣơng, phổi, thận, gan, mỡ Các nghiên cứu trƣớc cho thấy thận quan mà uranium dễ tác động dẫn đến hƣ hại cao Xác suất phân bố cho thấy, YPG, giảm trọng lƣợng gốc thực vật xảy với khả (98%) từ tiếp xúc với DU; cho hầu hết động vật cạn, khả tái tạo hiệu ứng bất lợi khoảng từ 0,1% đến 44% 1.3 LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ RỦI RO SINH THÁI Là trình đánh giá khả sinh thái tác động bất lợi xảy xảy nhƣ kết việc tiếp xúc với nhiều yếu tố gây căng thẳng Q trình đƣợc sử dụng để có hệ thống đánh giá tổ chức liệu, thông tin, giả định, dự đoán mối quan hệ yếu tố gây căng thẳng tác dụng sinh thái cách hữu ích cho mơi trƣờng định Rủi ro sinh thái đƣợc đánh giá thông qua nghiên cứu thực địa, nhiên, thực số lƣợng lớn nghiên cứu khơng phù hợp chi phí chi phí tổng thể việc có đƣợc số liệu thực địa Do nhiều mơi trƣờng sống lồi hệ sinh thái tƣơng tác liên quan sinh vật điều kiện vật chất, hoá chất, đánh giá rủi ro trình phức tạp Vì vậy, cơng cụ mơ máy tính cần thiết cho việc đánh giá rủi ro trở nên mạnh mẽ, hiệu chi phí cơng cụ cho hiểu biết quản lý rủi ro sinh thái NHÓM THỰC HIỆN: XTVN Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đánh giá rủi ro sinh thái Uranium nghèo (DU) APG YPG đƣợc xác định hệ sinh thái cho mơ hình ERA, đại diện cho hệ sinh thái ven biển sa mạc 1.3.1 XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ Xác định vấn đề trình thiết lập đánh giá giả thiết hoạt động ngƣời gây gây gây ảnh hƣởng tới sinh thái Nó cung cấp sở cho đánh giá rủi ro sinh thái tổng thể 1.3.2 GIAI ĐOẠN PHÂN TÍCH Phân tích q trình kiểm tra hai thành phần cốt yếu rủi ro, phơi nhiễm tác động, mối quan hệ chúng với đặc tính hệ sinh thái 1.4 PHƢƠNG PHÁP LUẬN Đánh giá rủi ro: Việc đánh giá rủi ro uranium nghèo (DU) hệ sinh thái vào đặc tính gây độc uranium Các thông số cần xác định: EHQ( Tỉ số nguy hiểm sinh thái), NOAEL(mức ảnh hƣởng có hại khơng quan sát đƣợc), LOAEL (Mức ảnh hƣởng có hại thấp quan sát đƣợc) Xung quanh hai khu quân APG YPG ta lấy mẫu đất nƣớc nhằm xác định nồng độ uranium trrong thành phần môi trƣờng xung quanh Thơng qua nồng độ trung bình ta tính ADD(liều lƣợng hàng ngày) mà loài động vật hấp thụ vào Song song với trình tiến hành thí nghiệm lồi động vật thí nghiệm để xác định NOAEL NOAEC Từ xác định NOAEL lồi chƣa đƣợc kiểm tra Các loài đƣợc dùng để đánh giá rủi ro sinh thái xung quanh khu quân APG YPG đƣợc mô tả bảng sau: NHÓM THỰC HIỆN: XTVN Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đánh giá rủi ro sinh thái Uranium nghèo (DU) Xác định đường phơi nhiễm hồn chỉnh: đƣờng tiếp xúc với chất nhiễm tiềm tàng qua đƣờng uống, hít thở, hấp thụ qua da động vật cạn;sự hấp thu rễ thực vât, hấp thu trực tiếp loài thủy sinh Muốn xác định xem rủi ro có đáng kể với hệ sinh thái hay khơng phải tính đƣợc giá trị EHQ( Tỉ số nguy hiểm sinh thái) Theo EHQ < cho thấy ảnh hƣởng độc tính khơng có khả xảy khả rủi ro chấp nhận tối thiểu (Tannenbaum cộng năm 2003.,) Căn vào NOAEL(Mức ảnh hƣởng có hại khơng quan sát đƣợc), EHQ lớn nhƣng so với LOAEL (Mức ảnh hƣởng có hại thấp quan sát đƣợc) cho thấy hiệu ứng nhƣng khơng chắn Cuối dựa LOAEL, NHÓM THỰC HIỆN: XTVN Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đánh giá rủi ro sinh thái Uranium nghèo (DU) EHQ> hiệu ứng xảy tiếp xúc vƣợt liều thấp có liên quan với hiệu ứng Giá trị EHQ đƣợc tính theo cơng thức sau: EHQ = ADDpathway ÷ reference value Trong ADDpathway liều lƣợng hàng ngày thông qua đƣờng hấp thụ Reference value : giá trị tham chiếu Và phƣơng pháp giá trị tham chiếu NOAEL(mức ảnh hƣởng có hại không quan sát đƣợc) NOAEC( nồng độ ảnh hƣởng có hại khơng quan sát đƣợc) Các giá trị NOAEL NOAEC có nguồn gốc từ thí nghiệm đƣợc tiến hành lồi phịng thí nghiệm thông qua phép ngoại suy Các động vật tiến hành thí nghiệm APG YPG bao gồm chuột túi, kangaroo, chim chích cổ bạc trắng, hƣơu, nai, loa ̣i cỏ NOAELs động vật hoang dã đƣợc ƣớc tính cho lồi chƣa đƣợc kiểm tra phƣơng trình sau Trong : -NOAELwildlife: mức ảnh hƣởng có hại khơng quan sát đƣợc lồi chƣa đƣợc kiểm tra -NOAELtest: mức ảnh hƣởng có hại khơng quan sát đƣợc lồi tiến hành thí nghiệm -bwtest: trọng lƣợng thể loài tiến hành thí nghiệm -bwwildlife: trọng lƣợng thể lồi chƣa đƣợc kiểm tra -b: lấy giá trị 1,2 chim 0,94 động vật có vú NHĨM THỰC HIỆN: XTVN Page 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đánh giá rủi ro sinh thái Uranium nghèo (DU) Ta có bảng sau: Đối với động vật cạn dựa vào kết thí nghiệm hai loài chuột vịt đen Đối với lồi dƣới nƣớc: NHĨM THỰC HIỆN: XTVN Page 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đánh giá rủi ro sinh thái Uranium nghèo (DU) Đối với thực vật cạn: Xác định vị trí lấy mẫu: Đối với YPG lấy 22 mẫu đất Đối với APG lấy 32 mẫu đất mẫu nƣớc có nƣớc mặt nƣớc ngầm NHÓM THỰC HIỆN: XTVN Page 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đánh giá rủi ro sinh thái Uranium nghèo (DU) KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ RỦI RO Đối với thực vật cạn YPG (Hình 3), nồng độ cao DU đất, phân phối kết cho thấy khả 98% việc giảm trọng lƣợng gốc YPG Đối với động vật cạn nhƣ cú khoang Mexico, thằn lằn gai sa mạc, rùa sa mạc, phân tích cho thấy khả cho bất lợi tái tạo hiệu ứng khoảng từ 0,1% đến 0,6% Đối với cactus mouse, black-tailed jackrabbit, mule deer,and sonora whipsnake, phạm vi khả từ 9% đến 44% NHÓM THỰC HIỆN: XTVN Page 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đánh giá rủi ro sinh thái Uranium nghèo (DU) Fig EHQ distributions for YPG terrestrial receptors Từ nghiên cứu thực địa (Ebinger et al., 1996), chuột túi, chuột kangaroo, họng trắng woodrat mẫu đƣợc phân tích nồng độ uranium để ƣớc tính mức độ rủi ro YPG Mẫu xác, thận gan động vật đƣợc thu thập để xác định nồng độ uranium Đối với chuột túi, nồng độ uranium lớn đƣợc tìm thấy mẫu thịt, 115,4 mg/kg ; cho chuột kangaroo, trƣờng hợp xấu đƣợc quan sát thấy mẫu thận 4,3 mg/kg chim trích cổ bạc, tập trung lớn uranium 76,7 mg/kg mẫu thịt tƣơi Dựa đánh giá rủi ro chúng tôi, thụ thể chuột sống sa mạc, nồng độ uranium khoảnh từ 2,46-224,6 mg/kg NHÓM THỰC HIỆN: XTVN Page 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đánh giá rủi ro sinh thái Uranium nghèo (DU) Tại APG, dựa liệu hạn chế DU, tiếp xúc có khả gây nguy nhỏ khả