ĐÁNH GIÁ PHƠI NHIỄM KHÍ RADON CHO NGƯỜI THỢ LÀM VIỆC TRONG CÁC KHU HẦM MỎ KHAI THÁC THAN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG LỚP 10CMT  ĐÁNH GIÁ PHƠI NHIỄM KHÍ RADON CHO NGƯỜI THỢ LÀM VIỆC TRONG CÁC KHU HẦM MỎ KHAI THÁC THAN GVHD: Ths Nguyễn Như Bảo Chính Nhóm 10 Họ Và Tên MSSV Nguyễn Thị Thùy Trang 1022312 Vũ Cao Trung 1022325 Lại Xuân Trường 1022328 Nguyễn Minh Tuấn 1022331 Huỳnh Thị Ngọc Vàng 1022345 Phan Văn Việt 1022349 Hồng Vinh 1022350 Giới thiệu Radon khí phóng xạ hữu tự nhiên, tìm thấy vào năm 1990 nhà hóa học người Đức Ernest Dorn đặt tên Phát xạ Radium Ramsay Gray tách biệt đặt tên Niton Từ năm 1923 thức gọi Radon Radon tồn với nồng độ cao khu vực như: hầm mỏ, nhà ở, đặc biệt phòng kín như: phòng ngủ, phòng làm việc; loại vật liệu xây dựng Sản phẩm cháu chuỗi phân rã hạt nhân bố mẹ Uranium Thorium Radon có đồng vị quan trọng Đó Rn222 (còn gọi Radon, thuộc chuỗi phân rã U238), Rn220 (còn gọi Thoron, thuộc chuỗi phân rã Th232), Rn219 (còn gọi actinon, thuộc chuỗi phân rã U235) Đối với khoa học, Radon hiểu đồng vị Rn222 Radon xuất nhiều dạng đồng vị Rn222 có thời gian bán phân rã 3,82 ngày, di chuyển đoạn đáng kể từ điểm xuất phát ban đầu Đó lý có Rn222 xem mối nguy hiểm cho sức khỏe người người ta đánh giá rủi ro phơi nhiễm Radon Nồng độ Radon khơng khí thường đo đơn vị Becquerel mét khối (Bq/m3) theo hệ SI Ngoài ra, đo đơn vị picocuri lít (pCi/L) theo hệ thống đơn vị Mỹ, với pCi/L = 37 Bq/m3 Tính chất vật lí: Khí không màu, không mùi, không vị => phát giác quan người Khí nặng có nhiệt độ sơi (-62OC) nhiệt độ nóng chảy cao (-71CC) Ở điều kiện tiêu chuẩn, radon chất khí khơng màu bị làm lạnh bên điểm đơng 202 K (−71 °C; −96 °F), chất lân quang sáng từ từ chuyển sang màu vàng nhiệt độ xuống thấp nữa, chuyển sang màu đỏ-cam hóa lỏng nhiệt độ 93 K (−180,1 °C; −292,3 °F) Ở trạng thái ngưng tụ, radon sôi xạ cao mà tạo Tính chất hóa học: Radon nguyên tố hóa trị thuộc nhóm khí hiếm, nên trơ với hầu hết phản ứng hóa học cháy, lớp ngồi chứa đủ electron Đặc điểm làm cho có lượng ổn định, tối thiểu mà theo electron liên kết với cách chặt chẽ Radon hòa tan nước, hòa tan nhiều khí nhẹ Radon hòa tan nhiều dung môi hữu nước Các nghiên cứu trước kết luận khả ổn định hydrat radon giống hydrat clo (Cl2) hoặcsulfur dioxide (SO2), cao đáng kể so với khả ổn định hydrat hiđrơ sunfua (H2S) Radon bị ơxy hóa chất ơxy hóa mạnh F2, tạo thànhradon florua Nó phân hủy lại thành nguyên tố nhiệt độ 250 °C Hợp chất có tính dễ bay RnF2 Nguồn gốc phát sinh: - Sinh từ q trình phân rã phóng xạ tự nhiên kim loại urani đất, chất có hầu khắp nơi lớp vỏ trái đất - Những vật liệu xây dựng có nguồn gốc granite cho hàm lượng radon cao nhất, vật liệu gốm sét, gạch xỉ than vật liệu chứa nhiều radon Các khống sản có nguồn gốc trầm tích ilmenhite, rutile, zircon, monazite giàu phóng xạ nguồn phát radon - Phế phẩm từ mỏ uranium cặn dư từ mỏ phosphat,cặn than, tro bay, sản phẩm cháy khí đốt thiên nhiên Sự chuyển hóa mơi trường khí radon Chu trình phân rã phóng xạ Radon tạo Uranium thơng qua chu trình phân rã phòng xạ Radon tự thân phân rã theo chu trình thành ngun tử phóng xạ có thời gian sống ngắn, tồn lơ lửng khơng khí Tại thời điểm đó, lượng phóng xạ phát dạng hạt alpha beta, hay nhiều tia gamma Các đặc điểm cháu radon sau: • Sản phẩm phân rã radon chất rắn gọi cháu Radon • Con cháu radon có thời gian sống ngắn (0,2 milli giây đến 26,8 phút) • Sau bảy bước phân rã từ Rn222 tạo Pb206 ổn định • Con radon: Po218, Po214 Po210 phát xạ tia alpha • Phát xạ alpha hít vào thể sống có khả phá hoại tế bào Sự vận chuyển radon đất Radon từ đất thoát khơng khí qua lỗ rỗng chứa khơng khí chứa nước hạt đất đá Sự di chuyển radon đất diễn chủ yếu nhờ nảy ngược alpha dòng khí lưu thủy lưu đất Sự nảy ngược alpha định nghĩa trình mà nguyên tử (radon) bật nghịch hướng với hướng phóng hạt alpha phản ứng phân rã phóng xạ hạt nhân ban đầu Quá trình khuếch tán radon đất Sau radon di chuyển vào lỗ rỗng, hiệu suất phát thải vào khơng khí xung quanh phụ thuộc vào yếu tố sau: • Độ rỗng đất • Nồng độ radon lỗ rỗng chứa khí/đất • Các yếu tố khí tượng như: mưa áp lực khơng khí Sự tập trung radon đất phụ thuộc vào: • Hàm lượng radium đất • Độ ẩm đất • Kích thước hạt đất • Tỷ lệ trao đổi túi khí bị giữ đất khí (Bình thường khí - đất radon có giá trị từ 270 - 675 pCi/l) Sự diện vận chuyển radon nước Nước ngầm tiếp xúc với đất đá có chứa radium đóng vai trò nơi tiếp nhận radon Đường radon nước chủ yếu xác định bởi: • Dạng khuếch tán • Hướng dòng chảy học Tính tan radon nước tương đối thấp với chu kỳ bán rã ngắn Phần lớn radon nước ngầm bị phân rã trước đến mặt đất, nước ngầm coi nguồn thải radon nhiều thứ hai mơi trường Ước tính radon nước ngầm chiếm khoảng 5x108 Ci Rn222 năm vào khí Radon thoát phần nhỏ từ lớp nước bề mặt gần bề mặt đại dương Nồng độ radon nước mặt thường tương đối thấp đặc trưng nước mặt thống khí Giếng hộ gia đình nơng thơn bị nhiễm radon Các tầng nước sâu có biến động radon lớn, tầng nước đá granit tạo thành Những ảnh hưởng radon người Năm 1988 radon xếp vào danh sách chất gây ung thư người Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế (IARC) Năm 2000, tổ chức UNSCEAR thống kê cho thấy radon chiếm tới 50% liều chiếu xạ mà người nhận từ xạ tự nhiên Chính thế, radon xem nguồn phóng xạ tự nhiên có ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người Hàng năm trung bình người nhận liều xạ từ nguồn phóng xạ tự nhiên khoảng mSv Theo nghiên cứu tổ chức ICRP mức liều gây 80 trường hợp tử vong ung thư số 1000000 người (ICRP publication 60, 1990) Mức tử vong gây xạ tăng theo tỷ lệ với mức liều chiếu xạ Radon đóng góp tới 50% vào liều chiếu xạ người, song có biện pháp phòng chống thích hợp giảm đáng kể lượng liều chiếu Các nguồn phơi nhiễm phóng xạ (theo UNSCEAR) Radon sản phẩm cháu xem nguyên nhân thứ hai dẫn đến ung thư phổi sau hút thuốc Radon sau phân rã thành chuỗi đồng vị phóng xạ cháu mà nguy hiểm Po218 Po218 phân rã alpha với chu kỳ bán huỷ 3,05 phút, đủ cho vài chu trình thở hệ thống hơ hấp người Po218 bám vào hạt bụi có kích thước cỡ nanomet micromet tạo thành hạt sol khí phóng xạ xâm nhập vào hệ hơ hấp, bị bẫy phổi lưu giữ phế nang Do đó, lớp màng nhầy bề mặt cuống phổi tế bào lớp màng nhầy bị nguy hại phơi nhiễm hạt alpha lượng cao (là sản phẩm trình phân rã alpha polonium) gây đột biến, sai hỏng nhiễm sắc thể chế phân chia tế bào dẫn đến ung thư phổi Đột biến nguyên nhân gây ung thư mối liên kết khởi đầu bệnh tật Càng có nhiều radon khơng khí, nguy lớn khoảng thời gian hít thở khơng khí chứa radon dài nguy lớn Trong khơng khí ngồi trời, nồng độ radon thấp không gây nguy hiểm cho người Tuy nhiên, nhà nồng độ radon cao hiệu ứng bẫy radon Các mức radon thường hay thay đổi, tuỳ thuộc vào dòng khí qua nhà, cấu trúc nhà kiểu sinh hoạt gia đình… Một số nghiên cứu cho thấy radon nguyên nhân có liên quan gây ung thư bạch cầu, ung thư da, u ác tính, ung thư thận trẻ em số ung thư khác Những nghiên cứu dựa phân tích thống kê radon nhà phạm vi ảnh hưởng bệnh ung thư Tác hại phơi nhiễm mãn tính với radon ung thư phổi (thường phát sinh từ phế quản) gồm loại: • Ung thư tế bào vảy • Ung thư tế bào nhỏ • Ung thư tế bào tuyến • Ung thư tế bào lớn Tác hại hệ hô hấp khác liên quan đến phơi nhiễm mãn tính với radon bao gồm: • Khí thũng • Xơ hóa phổi • Phổi tắt nghẽn mãn tính • Bệnh bụi phổi • Tổn thương hô hấp Phơi nhiễm radon khơng gây bệnh cấp tính, khơng có biểu kích ứng, dấu hiệu cảnh báo sớm với liều thường gặp môi trường Mối liên hệ radon ung thư da mang tính giả thuyết phân rã phóng xạ radon cháu gây nguy hại đến tế bào da Bệnh bạch cầu giả thuyết cho radon hồ tế bào máu mỡ, giống cách mà oxy vào máu, kết radon tích luỹ tế bào mỡ tuỷ xương Phơi nhiễm radon tập trung tăng rủi ro gây ung thư phổi, đặc biệt ởngười hút thuốc Rủi ro tăng theo mức nồng độ radon, độ dài thời gian phơi nhiễm lượng thuốc hút người Các tuyến phơi nhiễm khí Radon Mặc dù radon chất trơ hóa học khơng mang điện tích, cháu sinh sau chuỗi phân rã phóng xạ thực tế mang điện gắn dễ dàng vào hạt bụi li ti diện khơng khí nhà Các hạt bụi thường bị hít vào phổi từ nước uống vào đường dày ruột Các hạt sau hít vào đính vào phế nang cháu radon xâm nhập qua đường tiêu hóa hấp thụ vào máu, cuối vận chuyển đến phổi Tại phế nang, radon tích tụ thể phân rã phóng xạ phát tia alpha, Rn222  α + Po218 Chúng từ từ xuyên qua bề mặt phổi vào bên phá cấu trúc ADN tế bào phổi tác động tiêu cực đến chế phân chia tế bào, dẫn đến ung thư phổi Mức độ ảnh hưởng qua đường phơi nhiễm: - Đường hô hấp tất phơi nhiễm người xảy thông qua hệ hô hấp Đường tiêu hóa: phơi nhiễm dùng nước thực phẩm nhiễm radon Đo khí radon - Việc đo khí radon gặp vài khó khăn nồng độ khí radon thay đổi mỏ, phụ thuộc vào mùa năm, phụ thuộc nhân tố: áp suất, độ ẩm, vị trí đứt gãy Nhưng việc kiểm tra nồng độ radon đơn giản khơng đắt tiền Làm giảm radon hầm mỏ: - Tuân thủ an toàn lao động: đeo trang, hạn chế hút thuốc làm việc,… Hệ thống giám sát liên tục mơi trường việc báo động nồng độ khí radon cao Lắp đặt hệ thống thơng gió xây dựng ĐÁNH GIÁ SỰ PHƠI NHIỄM VÀ NỒNG ĐỘ RADON Các nhóm khảo sát chính: I Khảo sát điều tra từ bảng câu hỏi Khảo sát thông tin người thợ mỏ:  Nhóm thơng tin giới tính sức khỏe người thợ  Họ tên?  Giới tính?  Độ tuổi?  Trình độ học vấn  Nghề nghiệp (cơng việc mỏ)?     Thời gian bắt đầu làm việc mỏ khai thác than? Công việc trước làm thợ mỏ? Số lần khám sức khỏe năm người thợ? Tình trạng sức khỏe khu vực khảo sát theo tiền sử mắc bệnh: Các bệnh thống kê phục vụ cho cơng tác nghiên cứu như: • Bệnh hơ hấp • Bệnh tiêu hóa • Bệnh di truyền • Bệnh ung thư • Các bệnh lại quy chung vào nhóm (các bệnh lại)  Nhóm thơng tin tình trạng hút thuốc  Bắt đầu hút thuốc nào?  Số điếu hút thuốc trung bình ngày?  Loại thuốc thường hút?  Nhóm thơng tin thời gian làm việc sinh hoạt người thợ làm việc khu hầm mỏ khai thác than  Thời gian làm việc mỏ: • Ngày làm ca? • Thời gian làm việc ca? • Làm việc vị trí mỏ: bên ngoài,bên hay sâu mỏ? • Có mang đồ bảo hộ lao động khơng? • Số ngày nghỉ tuần,tháng, năm?  Thời gian sinh hoạt: • Khi nghỉ trưa có lại mỏ khơng? • Thời gian lâu? • Nhà có gần vị trí mỏ than khơng? Khảo sát về đặc điểm không gian về khu hầm mỏ khai thác than  Thời điểm bắt đầu khái thác mỏ?  Quy mơ khai thác? Diện tích mỏ?  Độ sâu?  Nguồn nước sử dụng mỏ?  Số lượng cửa chính, tổng diện tích cửa chính?  Số lượng cửa thơng gió, tổng diện tích cửa thơng gió?  Hướng cửa cửa?  Khoảng cách mỏ tới nhà dân lân cận? Khảo sát về thông tin về hiểu biết người thợ về môi trường xung quanh, vấn đề về xã hội nhận thức người thợ về radon ảnh hưởng  Radon gì?  Radon sinh hầm mỏ nào?  Và radon ảnh hưởng đến sức khỏe nào?  Các bệnh thường gặp làm việc mơi trường có khí Radon? II Khảo sát điều tra nồng độ Radon mỏ Đo nồng độ Radon vị trí khác mỏ vào mùa mưa mùa khô phường pháp thụ động CR-39 III Khảo sát điều tra từ số liệu quan y tế Lấy số liệu quan y tế năm trước (thông kê theo năm) về:  Số người thợ tử vong ung thư phổi  Số người thợ tử vong ung thư gan  Số người thợ tử vong ung thư khác TÍNH TỐN SỰ PHƠI NHIỄM A Tính tốn phơi nhiễm tích lũy: Phơi nhiễm tích lũy xác định tất mức hoạt động (WL) nhân với thời gian phơi nhiễm (tính tháng) tức 170 làm việc Phơi nhiễm tích lũy tính cơng thức sau: WLM=∑ni=1(WL)I*(ti/170) Trong đó: (WL)I độ trung bình radon cháu trình phơi nhiễm Ti tổng thời gian phơi nhiễm 1WL = 100 pCi/L= 3700 Bq/m3 B Giá trị tỷ lệ phơi nhiễm được tính năm W=C.[F.0,01 WL(pCi/L)-1].[G.51,6 WLM(WL.y)-1] Trong đó: W giá trị tỷ lệ phơi nhiễm trung bình xác định năm C nồng độ radon trung bình (pCi/L) F hệ số cân radon sản phẩm F=0,4 G = 0,7 (tức 70% mỏ) 51,6 WLM (WL.y)-1 năm qui định có 2000 làm việc; 170 /tháng 8766/170 = 51,6 Tài liệu tham khảo • http://www.radon.com • http://www.radonkit.co.uk • http://radonsystem.org • http://www.radon-france.com • http://www.epa.gov/radon • http://www.radonmonth.org/ ... thời gian làm việc sinh hoạt người thợ làm việc khu hầm mỏ khai thác than  Thời gian làm việc mỏ: • Ngày làm ca? • Thời gian làm việc ca? • Làm việc vị trí mỏ: bên ngồi,bên hay sâu mỏ? • Có mang... đường phơi nhiễm: - Đường hô hấp tất phơi nhiễm người xảy thơng qua hệ hơ hấp Đường tiêu hóa: phơi nhiễm dùng nước thực phẩm nhiễm radon Đo khí radon - Việc đo khí radon gặp vài khó khăn nồng độ khí. .. mỏ khơng? • Thời gian lâu? • Nhà có gần vị trí mỏ than khơng? Khảo sát về đặc điểm không gian về khu hầm mỏ khai thác than  Thời điểm bắt đầu khái thác mỏ?  Quy mơ khai thác? Diện tích mỏ?