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

74 78 0
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

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN QUÁCH VĂN HIỂU NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA Ơ NHIỄM PHĨNG 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 KHOA HỌC Hà Nội - 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN QUÁCH VĂN HIỂU NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG 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 Chuyên ngành: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG Mã số: 8440301.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN VĂN THỤY Hà Nội - 2018 LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu, Khoa Môi Trƣờng, Phòng Sau Đại học Thầy Cơ giáo trƣờng Đại học Khoa Học Tự Nhiên Đại Học Quốc Gia Hà Nội tạo điều kiện hƣớng dẫn, giúp đỡ em suốt trình học tập, nghiên cứu viết luận văn Em xin gửi lời cám ơn tới PGS-TS Trần Văn Thụy tận tình dạy bảo, hƣớng dẫn giúp đỡ em suốt trình học tập hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn tới TS.Nguyễn Tuấn Phong, TS Nguyễn Trƣờng Lƣu giúp đỡ em suốt trình học tập hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm - Tổng cục Địa chất Khoáng sản Việt nam tạo điều kiện cho tơi nghiên cứu, tìm tòi, học hỏi cung cấp liệu cho tơi hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn đến Liên Đồn Vật lý Địa chất - Tổng cục Địa chất Khống sản Việt Nam tạo điều kiện cho tơi học tập nhƣ hoàn thành luận văn Cuối tơi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, ngƣời thân, bạn bè lãnh đạo nhà trƣờng, phòng ban chức năng, đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình học tập hồn thành luận văn Hà Nội, tháng 10 năm 2018 Quách Văn Hiểu MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trƣờng giới Việt Nam 1.1.1 Tình hình nghiên cứu phóng xạ mơi trƣờng giới 1.1.2 Tình hình nghiên cứu phóng xạ mơi trƣờng Việt Nam 1.2 Tổng quan hệ sinh thái 1.2.1 Khái niệm hệ sinh thái 1.2.2 Các thành phần cấu trúc hệ sinh thái 1.2.3 Trao đổi vật chất hệ sinh thái 1.2.4 Trao đổi vật chất quần xã với môi trƣờng 1.3 Tổng quan nghiên cứu phóng xạ mơi trƣờng ảnh hƣởng tới hệ sinh thái 1.3.1 Khái niệm hoạt độ phóng xạ chế tác động phóng xạ lên hệ sinh thái5 1.3.2 Nguồn gốc đặc điểm phân bố nguyên tố phóng xạ tự nhiên 1.3.2.1 Nguồn gốc đồng vị phóng xạ 1.3.2.2 Các nhân phóng xạ tự nhiên vỏ trái đất 1.3.3 Sự phát tán nguyên tố phóng xạ môi trƣờng 1.3.4 Ảnh hƣởng phóng xạ hệ sinh thái 10 1.4 Tổng quan đất 11 1.5 Tổng quan khu vực nghiên cứu 12 1.5.1 Vị trí địa lý, toạ độ diện tích khu vực điều tra 12 1.5.2 Đặc điểm địa hình 13 1.5.3 Khí hậu 13 1.5.4 Thuỷ văn 13 1.5.5 Động thực vật 14 1.5.6 Phân bố dân cƣ, đời sống văn hóa xã hội kinh tế 14 1.5.7 Giao thông 15 1.5.8 Nguồn cung cấp nƣớc 15 1.6 Ảnh hƣởng yếu tố tự nhiên, xã hội đến mơi trƣờng phóng xạ 15 1.7 Đặc điểm địa chất - khoáng sản 16 1.7.1 Địa tầng 16 1.7.2 Magma 17 1.7.3 Khoáng sản 17 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 18 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 18 2.2.1 Phƣơng pháp điều tra địa chất môi trƣờng 18 2.2.2 Phƣơng pháp địa vật lý môi trƣờng 19 2.2.3 Phƣơng pháp quan trắc mơi trƣờng phóng xạ (monitoring) 20 2.2.4 Phƣơng pháp thu thập số liệu kinh tế - xã hội 21 2.2.5 Phƣơng pháp lấy, gia cơng phân tích mẫu 21 2.3 Khối lƣợng hạng mục cơng việc thực ngồi trƣờng 22 2.4 Xử lý số liệu 23 2.5 Các tiêu chuẩn đánh giá nhiễm phóng xạ 24 2.5.1 Tên văn Việt Nam 25 2.5.2 Tên văn quốc tế sử dụng bổ sung 25 2.6 Phƣơng pháp đánh giá phân tích hệ sinh thái 26 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27 3.1 Thống kê phân tích đánh giá hệ sinh thái 27 3.1.1 Các hệ sinh thái tự nhiên 27 3.1.2 Các hệ sinh thái nhân tạo 28 3.1.3 Thống kê đại lƣợng đo môi trƣờng phóng xạ 30 3.2 Hiện trạng phóng xạ mơi trƣờng ảnh hƣởng đến hệ sinh thái 31 3.2.1 Sự thay đổi thành phần mơi trƣờng phóng xạ theo khơng khí ảnh hƣởng đến hệ sinh thái 31 3.2.2 Sự thay đổi mơi trƣờng phóng xạ mơi trƣờng khơng khí theo thời gian 33 3.2.3 Đặc trƣng nguyên tố phóng xạ nguồn nƣớc hệ sinh thái thủy vực 34 3.2.3.1 Kết phân tích thành phần mơi trƣờng phóng xạ nƣớc 34 3.2.3.2 Kết đánh giá sai số phân tích mẫu nƣớc 36 3.2.3.3 Nồng độ radon tự nƣớc 36 3.2.3.4 Hoạt độ anpha beta nƣớc 37 3.2.3.5 Hàm lƣợng radi nƣớc 38 3.2.3.6 Sự thay đổi thành phần phóng xạ nƣớc 39 3.2.4 Hàm lƣợng kim loại nặng, độc hại nƣớc sinh hoạt 40 3.2.5 Sự suy giảm nồng độ radon tự nƣớc theo nhiệt độ thời gian 41 3.2.6 Hoạt độ nguyên tố phóng xạ trồng hệ sinh thái nông nghiệp (hệ sinh thái lúa nƣớc HST rau màu trồng cạn ngắn ngày) 43 3.2.6.1 Kết đánh giá sai số phân tích mẫu thực vật 44 3.2.6.2 Đặc trƣng hoạt độ nguyên tố phóng xạ mẫu thực vật 44 3.2.7 Hoạt độ nguyên tố phóng xạ đất 45 3.2.7.1 Đánh giá sai số phân tích mẫu đất 46 3.2.7.2 Đặc trƣng hoạt độ nguyên tố phóng xạ mẫu đất (rãnh) 46 3.2.8 Thống kê trạng kinh tế xã hội ảnh hƣởng mơi trƣờng phóng xạ đến hệ sinh thái khu dân cƣ 47 3.2.8.1 Tình hình bệnh tật dân cƣ diện tích điều tra 47 3.2.8.2 Tình hình sản xuất nơng nghiệp 47 3.2.8.3 Tình hình sử dụng nguồn nƣớc nhà 47 3.3 Phân vùng ô nhiễm phóng xạ đề xuất giải pháp giảm thiểu 49 3.3.1 Cơ sở phân vùng ô nhiễm phóng xạ 49 3.3.2 Kết phân chia diện tích nhiễm mơi trƣờng phóng xạ 49 3.3.2.1 Diện tích nhiễm phóng xạ tự nhiên 50 3.3.2.2 Đặc trƣng phóng xạ diện tích nhiễm 50 3.3.3 Các biện pháp giảm thiểu 54 3.3.3.1 Quy hoạch sử dụng đất 54 3.3.3.2 Những biện pháp thƣờng xuyên 54 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 I KẾT LUẬN 56 II.KIẾN NGHỊ 57 PHỤ LỤC 60 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các đồng vị phóng xạ tự nhiên phổ biến vỏ trái đất Bảng 1.2 Hoạt độ phóng xạ có bề mặt đất Bảng 1.3 Các nhóm đất 11 Bảng 1.4 Thống kê loại khoáng vật đất 11 Bảng 1.5 Bảng giới hạn toạ độ vùng nghiên cứu .12 Bảng 2.1 Danh mục thiết bị sử dụng độ nhạy chúng 20 Bảng 2.2 Bảng thống kê khối lƣợng thực 22 Bảng 2.3 Bảng sai số phƣơng pháp đo 23 Bảng 2.4 Bảng chuyển đổi đơn vị đo Sivert (Sv), tiêu chuẩn IAEA 24 Bảng 2.5 Hoạt độ phóng xạ giới hạn khơng khí, nƣớc thực phẩm 26 Bảng 3.1 Thống kê đại lƣợng đo môi trƣờng phóng xạ .30 Bảng 3.2 Sự thay đổi mơi trƣờng phóng xạ theo khơng gian hộ gia đình 32 Bảng 3.3 Bảng kết phân tích mẫu nƣớc 34 Bảng 3.4 Thống kê thông số nồng độ radon tự loại nƣớc 36 Bảng 3.5 Thống kê thông số hoạt độ anpha beta nƣớc 37 Bảng 3.6 Thống kê thông số hàm lƣợng radi loại nƣớc 38 Bảng 3.7 Bảng kết phân tích mẫu nƣớc sinh hoạt khu vực Dấu Cỏ 41 Bảng 3.8 Sự suy giảm nồng độ khí phóng xạ theo thời gian mẫu nƣớc MN101010a 41 Bảng 3.9 Theo dõi nồng độ radon trƣớc sau đun sôi 42 Bảng 3.10 Bảng kết phân tích mẫu thực vật 43 Bảng 3.11 Thống kê hoạt độ nguyên tố phóng xạ thực vật Dấu Cỏ 44 Bảng 3.12 Bảng kết phân tích mẫu đất 45 Bảng 3.13 Thống kê hoạt độ phóng xạ đất .46 Bảng 3.14 Thống kê tiêu chuẩn an tồn phóng xạ áp dụng cho diện tích nhiễm mơi trƣờng phóng xạ Dấu Cỏ .52 Bảng 3.15 Đặc trƣng thống kê thành phần mơi trƣờng phóng xạ diện tích ô nhiễm bậc I,II, III 52 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Phạm vi nghiên cứu luận văn .18 Hình 3.1 Sự biến đổi mơi trƣờng phóng xạ theo mặt cắt tuyến T.00 .33 Hình 3.2 Đồ thị quan trắc nồng độ radon theo thời gian (ngày, đêm) Dấu Cỏ 34 Hình 3.3 Sự thay đổi nồng độ nguyên tố phóng xạ đặc trƣng mẫu nƣớc theo mặt cắt suối Bầu 40 Hình 3.4 Đồ thị theo dõi suy giảm nồng độ radon tự nƣớc theo thời gian 43 Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn số bệnh thƣờng gặp 48 Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn tình hình sản xuất nơng nghiệp khu vực điều tra 48 Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn trạng loại nhà khu vực điều tra 49 Hình 3.8 Sơ đồ trạng phân vùng nhiễm phóng xạ Dấu Cỏ, xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ .53 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT HST MTPX MTTN TCVN, QCVN IAEA Hệ sinh thái Mơi trƣờng phóng xạ Môi trƣờng tự nhiên Tiêu chuẩn, Quy chuẩn Việt Nam Cơ quan lƣợng nguyên tử quốc tế dân chúng nói chung xây dựng đồ trạng phân vùng phóng xạ dựa sở phân tích, thơng kê số liệu đo đạc tham khảo tài liệu có 3.3.2.1 Diện tích nhiễm phóng xạ tự nhiên Tổng hợp kết khảo sát mơi trƣờng phóng xạ khơng khí, đất, nƣớc, dựa vào đồ trạng phân vùng mơi trƣờng phóng xạ, luận văn phân diện tích nhiễm mơi trƣờng phóng xạ Dấu Cỏ nhƣ sau: (xem bảng 3.15) 3.3.2.2 Đặc trưng phóng xạ diện tích nhiễm Sau phân tích số liệu quan trắc khu vực nghiên cứu luận văn với diện tích 2km2 thuộc Dấu Cỏ.Luận văn xác định đƣợc diện tích nhiễm bậc III 0,32Km2 Với khoảng 15 hộ dân, khoảng 70 ngƣời thuộc thôn Hạ Thành, với suất liều xạ chiếu tƣơng đƣơng từ 5,8mSv/năm đến 36,83mSv/năm Trong đó: có suất liều xạ chiều  0,6μSv/h, tổng hoạt độ alpha nƣớc ()≥ 0,1 Bq/l (có mẫu); tổng hoạt độ beta nƣớc ()  1,0 Bq/l (có mẫu); hàm lƣợng radi nƣớc  12x10-12mg/l (có mẫu); tiêu tổng hợp (CTTH)≥1 lần (có mẫu) Bởi diện tích vi phạm tiêu chuẩn tiêu chuẩn thứ cấp, mơi trƣờng khơng khí, nƣớc đất bị nhiễm nguyên tố phóng xạ, mà chủ yếu thori urani Theo Pháp lệnh an toàn kiểm sốt xạ (Nghị định phủ số 50/1998/NĐ-CP) Luật bảo vệ mơi trƣờng năm 2003, diện tích thuộc diện tích nhiễm mơi trƣờng nghiêm trọng, ngƣời khơng định cƣ lâu dài đƣợc Diện tích ô nhiễm phóng xạ bậc II đƣợc xác định 0,334km2 với hộ dân, 13 hộ nhân thuộc thơn Hạ Thành xóm Bƣ, với suất liều xạ chiếu tƣơng đƣơng từ 4,8mSv/năm đến 5,8 mSv/năm Trong đó: có suất liều chiều ngồi  0,3μSv/h, tổng hoạt độ alpha nƣớc ()≥ 0,1 Bq/l (có 1mẫu); tổng hoạt độ beta nƣớc ()1,0 Bq/l (có mẫu); hàm lƣợng radi nƣớc  1,2x10-11g/l (có mẫu) Đây diện tích nhiễm mơi trƣờng (Nghị định phủ số 50/1998/NĐ-CP) Ngồi ra, diện tích nhiễm mơi trƣờng phóng xạ bậc I chiếm phần lại khoảng 0,655km2, hộ dân, 17 hộ nhân thuộc xóm Dấu xóm Bƣ, có suất liều xạ chiếu tƣơng đƣơng từ 3,8mSv/năm đến 4,8 mSv/năm Đây diện tích nhiễm mơi trƣờng (Nghị định phủ số 50/1998/NĐ-CP) * Ngun nhân gây nhiễm phóng xạ khu vực nghiên cứu: Qua nghiên cứu xác định đƣợc số nguyên nhân đánh giá vùng tác động nhƣ sau: + Tự nhiên: Khu vực nghiên cứu mỏ đất có chứa hàm lƣợng phóng xạ cao nhƣ Urani, Thori tạo khu vực có suất liều chiếu gamma cao, đồng vị phóng 50 xạ phát tán vào nguồn nƣớc, khơng khí gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái đặc biệt ngƣời + Con ngƣời: Khi sinh sống khu vực phóng xạ cao thực hoạt động nhƣ khai phá đất đai, chặt cây, đào giếng, đào ao, tƣới tiêu làm thay đổi hệ sinh thái, gây sói mòn đất đai, làm gia tăng khả phát tán đồng vị phóng xạ có sẵn đất khu vực góp phần gây nhiễm phóng xạ khu vực xung quanh + Ơ nhiễm phóng xạ theo thời gian: Theo thời gian, dƣới tác động tự nhiên ngƣời khu vực bị ô nhiễm phóng đƣợc mở rộng khu vực xung quanh vùng ô nhiễm Đặc biệt ô nhiễm nguồn nƣớc, đồng vị phóng xạ phát tán theo nguồn nƣớc đến khu vực xa gây nguy tiềm tàng cho vùng đất phía hạ nguồn sơng, suối Tuy nhiên, đo dòng nƣớc chứa đồng vị phóng xạ bị hòa vào nguồn nƣớc không nhiễm xạ khiến hàm lƣợng chất phóng xạ giảm làm cho khu vực bị ảnh hƣởng giảm khu vực bị ảnh hƣởng đƣợc cố định cách tƣơng đối 51 Bảng 3.14 Thống kê tiêu chuẩn an tồn phóng xạ áp dụng cho diện tích nhiễm mơi trƣờng phóng xạ Dấu Cỏ TT Ký hiệu bậc ô nhiễm mơi trƣờng phóng xạ Suất liều tƣơng đƣơng (mSv/năm) Suất liều chiếu ngồi (μSv/h) Nồng độ khí phóng xạ (1m) (Bq/m3) Tổng hoạt độ anpha (Bq/l) Tổng hoạt độ beta (Bq/l) Chỉ tiêu tổng hợp (CTTH) Hàm lƣợng radi mẫu nƣớc (10-12 g/l) Tiêu chuẩn an toàn quốc tế bảo vệ ion hóa an tồn nguồn xạ (VIENNA-1996), (TCVN-2000), (NRB-96), (QCVN:09-MT:2015/ BTNMT, QCVN:08-MT:2015/ BTNMT) Loại tiêu Chỉ tiêu Chỉ tiêu thứ cấp Diện tích nhiễm bậc I (3,8 ÷4,8) (0,30÷0,45) (150 ÷200)

Ngày đăng: 16/02/2020, 14:20

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan