Hiện trạng môi trường phóng xạ trong hoạt động thăm dò, khai thác quặng đất hiếm mỏ đông pao, huyện tam đường, tỉnh lai châu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Vũ Thị Lan Anh HIỆN TRẠNG MƠI TRƢỜNG PHĨNG XẠ TRONG HOẠT ĐỘNG THĂM DÕ, KHAI THÁC QUẶNG ĐẤT HIẾM MỎ ĐÔNG PAO, HUYỆN TAM ĐƢỜNG, TỈNH LAI CHÂU LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Vũ Thị Lan Anh HIỆN TRẠNG MƠI TRƢỜNG PHĨNG XẠ TRONG HOẠT ĐỘNG THĂM DÕ, KHAI THÁC QUẶNG ĐẤT HIẾM MỎ ĐÔNG PAO, HUYỆN TAM ĐƢỜNG, TỈNH LAI CHÂU Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng Mã số: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN PHƢƠNG PGS.TS VŨ VĂN MẠNH Hà Nội - 2014 Luận văn Thạc sĩ Khoa học LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tơi xin bày tỏ lịng biết sơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Phƣơng, PGS.TS Vũ Văn Mạnh hƣớng dẫn khoa học tận tình, hiệu suốt trình học tập, nghiên cứu thực luận văn Tôi cảm ơn quan tâm, giúp đỡ Bộ môn Quản lý môi trƣờng, Khoa Môi trƣờng, Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội suốt q trình học tập trƣờng Tơi xin gửi lời cảm ơn đến tồn thể thầy giáo Bộ mơn Môi trƣờng sở, Khoa Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất tạo điều kiện thời gian giúp đỡ mặt chuyên môn để học viên học tập nghiên cứu Nhân dịp này, xin bày tỏ lòng biết ơn đồng nhiệp giúp đỡ; cảm ơn đơn vị: Liên đoàn địa chất xạ - hiếm, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội, Sở Tài nguyên Môi trƣờng tỉnh Lai Châu tạo điều kiện cho phép đƣợc tiếp cận tài liệu chuyên môn; xin cảm ơn nhà khoa học có cơng trình nghiên cứu trƣớc để tơi kế thừa luận văn Xin cảm ơn gia đình, bạn bè động viên, cổ vũ tinh thần cho nhiều suốt thời gian qua! Hà Nội, tháng năm Vũ Thị Lan Anh i Luận văn Thạc sĩ Khoa học ii Luận văn Thạc sĩ Khoa học MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH vi MỞ ĐẦU .1 Chƣơng – TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan mơi trƣờng phóng xạ .4 1.1.1 Tổng quan mơi trƣờng phóng xạ 1.1.2 Căn đánh giá trạng mơi trƣờng phóng xạ 1.1.3 Sự phát tán nguyên tố phóng xạ mơi trƣờng .9 1.1.4 Ảnh hƣởng phóng xạ đến ngƣời 12 1.1.5 Tổng quan tình hình nghiên cứu phóng xạ 14 1.2 Tổng quan khoáng sản đất 17 1.2.1 Khái quát chung đất 17 1.2.2 Tổng quan khoáng sản đất Việt Nam .20 1.3 Khái quát chung khu vực nghiên cứu 23 1.3.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 23 1.3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 24 1.3.3 Đặc điểm địa chất - khoáng sản 26 1.3.4 Đặc điểm phân bố thân quặng đất 28 1.3.5 Ảnh hƣởng yếu tố tự nhiên đến khả phát tán phóng xạ vào môi trƣờng 33 Chƣơng – ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 2.1 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu 36 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 36 Chƣơng – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 45 3.1 Hiện trạng môi trƣờng phóng xạ trƣớc thăm dị 45 3.1.1 Đặc trƣng suất liều gamma 45 iii Luận văn Thạc sĩ Khoa học 3.1.2 Đặc điểm phân bố nồng độ radon 48 3.1.3 Đặc điểm phân bố hàm lƣợng phóng xạ (U, Th, K) 48 3.1.4 Đặc trƣng thống kê nguyên tố phóng xạ nƣớc, thực vật 50 3.1.5 Đặc điểm liều tƣơng đƣơng 51 3.2 Hiện trạng mơi trƣờng phóng xạ sau q trình thăm dị .56 3.2.1 Đặc trƣng suất liều gamma 57 3.2.2 Đặc điểm phân bố nồng độ radon 60 3.2.3 Đặc điểm phân bố hàm lƣợng phóng xạ .62 3.2.4 Đặc trƣng thống kê nguyên tố phóng xạ nƣớc, thực vật 63 3.2.5 Đặc điểm liều tƣơng đƣơng 64 3.2.6 Kết điều tra xã hội học 67 3.3 Kết luận trạng mơi trƣờng phóng xạ hoạt động thăm dị quặng đất Đơng Pao 69 3.4 Dự báo mơi trƣờng phóng xạ trình khai thác 70 3.4.1 Các tác động đến mơi trƣờng q trình khai thác 70 3.4.2 Dự báo mơi trƣờng phóng xạ trình khai thác 72 3.5 Giải pháp phịng ngừa, giảm thiểu ảnh hƣởng mơi trƣờng phóng xạ 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC 83 PHỤ LỤC – MẪU PHIẾU ĐIỀU TRA XÃ HỘI HỌC VÀ SỨC KHOẺ .84 PHỤ LỤC - MỘT SỐ HÌNH ẢNH KHẢO SÁT THỰC ĐỊA 89 PHỤ LỤC - MỘT SỐ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU 92 iv Luận văn Thạc sĩ Khoa học DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Các nhân phóng xạ tự nhiên phổ biến vỏ Trái Đất Bảng 2: Liều xạ giới hạn .7 Bảng 3: Phân loại đối tƣợng tiếp xúc với phóng xạ .8 Bảng 4: Phân loại nhóm nguyên tố đất 18 Bảng 5: Các khoáng vật đất chứa đất phổ biến 19 Bảng 6: Thống kê diện tích, dân số toàn xã vùng nghiên cứu 25 Bảng 7: Kích thƣớc độ cao phân bố thân quặng .30 Bảng 8: Đặc điểm chất lƣợng loại quặng thân quặng F3 .32 Bảng 9: Thành phần khoáng vật chủ yếu thân quặng 32 Bảng 10: Hệ số làm yếu cƣờng độ gamma nguồn thể tích 42 Bảng 11: Suất liều gamma loại đá vùng Đông Pao 45 Bảng 12: Suất liều xạ gamma khơng khí 46 Bảng 13: Nồng độ radon khơng khí loại đá khu vực mỏ đất Đông Pao 48 Bảng 14: Hàm lƣợng phổ gamma loại đất 49 Bảng 15: Mức độ phát tán chất phóng xạ nƣớc vùng Đơng Pao 50 Bảng 16: Thống kê hàm lƣợng nguyên tố phóng xạ theo loại thực vật 50 Bảng 17: Suất liều chiếu khu vực nghiên cứu 51 Bảng 18: Suất liều chiếu khu vực nghiên cứu 52 Bảng 19: Đặc trƣng thống kê hàm lƣợng K, U, Th lớp đất bề mặt 63 Bảng 20: Hoạt độ phóng xạ nƣớc 63 Bảng 21: Hoạt độ phóng xạ thực vật 64 Bảng 22: Hiện trạng phân bố dân cƣ – bệnh tật 67 Bảng 23: Tỷ lệ bệnh thƣờng gặp khu vực khảo sát 68 v Luận văn Thạc sĩ Khoa học DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1: Sơ đồ phân rã dãy phóng xạ [20] Hình 2: Sơ đồ phân rã radon thoron 11 Hình 3: Sơ đồ phân bố mỏ đất Việt Nam 21 Hình 4: Sơ đồ địa chất khống sản vùng Đơng Pao 29 Hình 5: Sơ đồ địa chất vị trí thân quặng mỏ đất Đơng Pao .31 Hình 6: Trƣờng xạ gamma nguồn kích thƣớc hữu hạn 41 Hình 7: Đồ thị suy giảm suất liều xạ gamma 47 Hình 8: Đồ thị tần suất giá trị suất liều chiếu 52 Hình 9: Đồ thị tần suất giá trị suất liều chiếu 53 Hình 10: Sơ đồ phân vùng mơi trƣờng phóng xạ vùng Đơng Pao trƣớc thăm dị 55 Hình 11: Bản đồ tuyến thăm dị địa chất mơi trƣờng 57 Hình 12: Mặt cắt so sánh thay đổi suất liều gamma tuyến T1 59 Hình 13: Mặt cắt so sánh thay đổi suất liều gamma tuyến T2 60 Hình 14: Mặt cắt so sánh thay đổi nồng độ Radon tuyến T1 61 Hình 15: Mặt cắt so sánh thay đổi nồng độ Radon tuyến T2 62 Hình 16: Biểu đồ so sánh nồng độ radi nƣớc trƣớc sau thăm dị 64 Hình 17: Sơ đồ phân vùng mơi trƣờng phóng xạ Đơng Pao trƣớc sau thăm dị 66 Hình 18: Tỷ lệ bệnh thƣờng gặp khu vực khảo sát 69 vi Luận văn Thạc sĩ Khoa học MỞ ĐẦU Phát triển kinh tế xã hội bền vững nhu cầu cấp bách xu hƣớng tất yếu tiến trình phát triển xã hội lồi ngƣời Cùng với xu phát triển kinh tế xã hội giới, nƣớc ta đà phát triển mạnh mẽ Tuy nhiên, trình phát triển nảy sinh nhiều vấn đề mơi trƣờng, có vấn đề mơi trƣờng phóng xạ liên quan đến hoạt động thăm dị, khai thác khống sản đất có chứa nguyên tố phóng xạ gây Đất loại khoáng sản đặc biệt, đƣợc ứng dụng nhiều lĩnh vực công nghệ kỹ thuật cao nhiều nƣớc tiên tiến giới Ở Việt Nam, tiềm trữ lƣợng đất đƣợc đánh giá có trữ lƣợng 9,5 triệu oxyt đất (trữ lƣợng tài nguyên) phân bố chủ yếu miền Tây Bắc [10] Hiện nhiều mỏ đất đƣợc thăm dị Tuy nhiên, việc thăm dị, khai thác khống sản đất gây ảnh hƣởng đến môi trƣờng sinh thái ngƣời Mơi trƣờng phóng xạ tự nhiên bao gồm xạ alpha, beta, gamma tạo từ xạ vũ trụ, nguyên tố phóng xạ có đất, đá đặc biệt số loại khoáng sản, mà đất chứa ngun tố phóng xạ urani, thori Mơi trƣờng phóng xạ phần mơi trƣờng sống tự nhiên Hàng ngày, chịu tác động liên tục mơi trƣờng phóng xạ, đến mức đó, tùy thuộc mức độ thời gian chiếu xạ, chúng có tác động khơng tốt đến thể sống môi trƣờng xung quanh Nhận thức vấn đề này, nhiều quốc gia tập trung nghiên cứu công bố dƣới dạng tài liệu quốc gia thơng tin liên quan mơi trƣờng phóng xạ Ở nƣớc ta, việc nghiên cứu mơi trƣờng phóng xạ đƣợc nghiên cứu dƣới dạng số đề tài nghiên cứu khoa học cấp, đề án điều tra, nghiên cứu môi trƣờng từ năm 80 kỷ 20 Tuy nhiên, công tác nghiên cứu thời gian qua cịn thiếu tính đồng bộ, chƣa có tài liệu nghiên cứu chi tiết, cụ thể khu vực; Luận văn Thạc sĩ Khoa học đặc biệt chƣa ý công tác đánh giá tác động mơi trƣờng phóng xạ liên quan hoạt động thăm dị, khai thác khống sản chứa phóng xạ gây đặc biệt khống sản đất có chứa ngun tố phóng xạ Trong có khu vực Tam Đƣờng, tỉnh Lai Châu Tỉnh Lai Châu khu vực đƣợc đánh giá có nhiều mỏ đất chứa nguyên tố phóng xạ (urani, thori,…) với hàm lƣợng cao; có nhiều mỏ tiến hành cơng tác thăm dị, bắt đầu khai thác Khi q trình thăm dò, khai thác diễn thƣờng làm đảo lộn tầng đất đá, phá vỡ nằm tự nhiên vốn có thân quặng, gia tăng q trình phát tán, rửa trơi, làm cho q trình phát tán chất phóng xạ vào mơi trƣờng ngày mạnh mẽ phức tạp Các chất phóng xạ vào thể với liều lƣợng vƣợt tiêu chuẩn cho phép gây nhiều bệnh nghiêm trọng Vì vậy, việc nghiên cứu trạng mơi trƣờng phóng xạ mỏ đất hiếm, từ có phƣơng án phịng ngừa, giảm thiểu ảnh hƣởng phóng xạ đến môi trƣờng sinh thái ngƣời cần thiết Đề tài: “Hiện trạng mơi trường phóng xạ hoạt động thăm dò, khai thác quặng đất mỏ Đông Pao, Huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu” đƣợc học viên lựa chọn làm luận văn cao học nhằm đáp ứng yêu cầu cấp thiết thực tiễn đòi hỏi Mục tiêu luận văn - Xác định thành phần mơi trƣờng phóng xạ, đánh giá trạng mức độ ảnh hƣởng mơi trƣờng phóng xạ hoạt động thăm dò, khai thác quặng đất mỏ Đông Pao, huyện Tam Đƣờng, tỉnh Lai Châu - Đề xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu ảnh hƣởng phóng xạ đến ngƣời mơi trƣờng địa sinh thái Nội dung nghiên cứu Để đạt đƣợc mục tiêu trên, luận văn tập trung giải nội dung sau: Luận văn Thạc sĩ Khoa học Một số kết phân tích hàm lƣợng chất phóng xạ mẫu nƣớc mỏ đất Đơng Pao (tháng 8/2013) TT Sốhiêụ mẫu NĐP01 NĐP0 NĐP03 NĐP04 NĐP05 NĐP06 NĐP07 NĐP08 NĐP09 10 NĐP03 93 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Một số kết phân tích mẫu lƣơng thực khu vực mỏ đất Đông Pao (tháng 8/2013) TT Sốhiêụ mẫu TVĐP01-2011 TVĐP02-2011 TVĐP03-2011 TVĐP04-2011 TVĐP05-2011 94 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Một số kết phân tích mẫu thực vật vùng Đông Pao – Lai Châu (tháng 4/2006) Số hiệu TT mẫu TV0601 TV0602 TV0603 TV0604 TV0605 TV0606 TV0607 TV0608 TV0609 10 TV0610 11 TV0611 12 TV0612 13 TV0613 14 TV0614 95 Luận văn Thạc sĩ Khoa học TT Số hiệu mẫu 15 TV0617 16 TV0618 17 TV0619 18 TV0620 19 TV0621 20 TV0622 21 TV0623 22 TV0624 23 TV0625 (Nguồn: Liên đoàn địa chất Xạ - hiếm) 96 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Một số kết phân tích mẫu nƣớc vùng Đông Pao – Lai Châu (tháng 4/2006) Số hiệu TT mẫu MN060310 MN060323 MN0604 MN060428 MN060511 MN060601 MN060606 MN060609 MN060623 10 MN0607 11 MN060701 12 MN060718 13 MN0607SH 14 MN0608 15 MN060802 97 Luận văn Thạc sĩ Khoa học TT Số hiệu mẫu 16 MN060803 17 MN060813 18 MN0609 19 MN0610 20 MN0611 21 MN0612 22 MN0613 23 MN0614 24 MN061412 25 MN0615 26 MN061508 27 MN0616 28 MN061606 29 MN061608 30 MN061610 31 MN0617 32 MN0618 98 Luận văn Thạc sĩ Khoa học TT Số hiệu mẫu 33 MN061805 34 MN061818 35 MN0619SH 36 MN0621 37 MN0626 38 MN0627 39 MN0628 40 MN0629 41 MN0630 42 MN0631 43 MN0632 44 MN0632/1 45 MN0633 46 MN0634 47 MN0634SH 48 MN0635 49 MN0636 99 Luận văn Thạc sĩ Khoa học Số hiệu TT mẫu 50 MN0637 51 MN0638 (Nguồn: Liên đoàn địa chất Xạ - hiếm) 100 ... - Vũ Thị Lan Anh HIỆN TRẠNG MƠI TRƢỜNG PHĨNG XẠ TRONG HOẠT ĐỘNG THĂM DÕ, KHAI THÁC QUẶNG ĐẤT HIẾM MỎ ĐÔNG PAO, HUYỆN TAM ĐƢỜNG, TỈNH LAI CHÂU Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng Mã số: 60440301... mức độ ảnh hƣởng hoạt động thăm dị gây Qua đó, dự báo trạng mơi trƣờng phóng xạ hoạt động khai thác quặng đất Tại mỏ đất Đông Pao, nguồn phát sinh phóng xạ q trình thăm dị, khai thác gồm nguồn... Xác định thành phần môi trƣờng phóng xạ, đánh giá trạng mức độ ảnh hƣởng mơi trƣờng phóng xạ hoạt động thăm dị, khai thác quặng đất mỏ Đơng Pao, huyện Tam Đƣờng, tỉnh Lai Châu - Đề xuất giải