2.1.3.1. Sự phỏt tỏn phúng xạ vào mụi trường
Cỏc nguyờn tố phúng xạ phỏt tỏn vào mụi trường dưới cỏc dạng vụn cơ học, hoặc dưới dạng cỏc nguyờn tố hoỏ học vào trong mụi trường đất, nước, khụng khớ và động - thực vật. Tựy điều kiện và tớnh chất của nguyờn tố mà mức độ ảnh hưởng đến mụi trường của chỳng khỏc nhau. Vỡ vậy, nghiờn cứu khả năng ảnh hưởng của chỳng đến mụi trường cần phải nghiờn cứu tổng thể cỏc mụi trường liờn quan.
Sự phỏt tỏn nguyờn tố phúng xạ trong mụi trường đất cú thể mụ hỡnh hoỏ như hỡnh 2.4.
Hỡnh 2.4. Mụ hỡnh phỏt tỏn phúng xạ ở cỏc mỏ urani vựng trũng Nụng Sơn [14] Cỏc nguyờn tố phúng xạ trong cỏc mỏ, điểm quặng dưới tỏc dụng của điều kiện tự nhiờn bị phỏ huỷ và phỏt tỏn vào mụi trường đất. Mức độ phỏt tỏn phụ thuộc vào cỏc yếu tố địa hỡnh, địa mạo, mức độ bền vững và sự linh hoạt của nguyờn tố đú… Địa hỡnh bị phõn cắt mạnh, thỡ khả năng phỏt tỏn của chỳng ra mụi trường xung quanh càng lớn. Do vậy, quanh cỏc mỏ, điểm quặng phúng xạ cú chứa vành đồng lượng gamma.
b. Sự phỏt tỏn cỏc nguyờn tố phúng xạ trong mụi trường nước
Nước là mụi trường thuận lợi cho sự phỏt tỏn cỏc nguyờn tố phúng xạ. Khi dũng nước chảy qua thõn quặng hay đới khoỏng húa sẽ hoà tan cỏc nguyờn tố khụng bền vững trong đú cú cỏc nguyờn tố phúng xạ và mang đi dưới dạng ion, gặp điều kiện thuận lợi chỳng phỏt tỏn cỏc chất phúng xạ xuống vựng hạ lưu của dũng chảy gõy ra một diện tớch ụ nhiễm khỏ lớn từ vị trớ mỏ, điểm quặng tới hạ lưu của dũng chảy.
c. Sự phỏt tỏn cỏc nguyờn tố phúng xạ trong mụi trường khụng khớ
Cỏc chất nguyờn tố phúng xạ thường xuyờn phỏt tỏn vào mụi trường khụng khớ. Cỏc chất phúng xạ thường xuyờn phỏt ra khớ radon và thoron vào khụng khớ, gõy ra ảnh hưởng lớn đến mụi trường sống của con người (hỡnh 2.5, 2.6).
Vớ dụ: mức độ phỏt tỏn của cỏc nguyờn tố phúng xạ ở cỏc mỏ phúng xạ hoặc mỏ chứa nguyờn tố phúng xạ ở tỉnh Nghệ An, Quảng Nam…, nhỡn chung mức độ ảnh hưởng của chỳng khỏ lớn đối với mụi trường sinh thỏi và khu dõn cư trong vựng. Kết quả thực hiện cỏc đề ỏn, đề tài điều tra, đỏnh giỏ hiện trạng mụi trường phúng xạ của Liờn đoàn Địa chất Xạ - Hiếm trong thời gian qua [14, 33, 34] cho
thấy trong vựng phõn bố cỏc mỏ, điểm quặng phúng xạ cú nồng độ khớ phúng xạ radon tăng cao đỏng kể. Vỡ vậy, rất cú ảnh hưởng đối với mụi sinh và con người sinh sống trong vựng (hỡnh 2.6).
a- Phụ thuộc vào địa hỡnh và hướng giú; b- Phụ thuộc địa hỡnh, sức núng của mặt trời và
hướng giú.
Hỡnh 2.5. Sự phỏt tỏn phúng xạ vào khụng khớ phụ thuộc vào điều kiện mụi trường
Khớ radon
Hỡnh 2.6. Mụ hỡnh hoỏ sự thoỏt khớ radon vào mụi trường khụng khớ [69] d. Sự phỏt tỏn cỏc nguyờn tố phúng xạ trong thực vật
Thực vật trồng trờn diện tớch phõn bố cỏc mỏ, điểm khoỏng phúng xạ sẽ hấp thụ một lượng lớn cỏc chất phúng xạ. Khi con người hay động vật sử dụng chỳng đều gõy ảnh hưởng đến sức khoẻ.
e. Sự phỏt tỏn cỏc nguyờn tố phúng xạ trong động vật
Khi động vật sống thường xuyờn trong vựng mỏ, điểm mỏ phúng xạ dưới sự phỏt tỏn cỏc phúng xạ vào trong cỏc mụi trường đất, nước, khụng khớ, thực vật thỡ một lượng cỏc chất phúng xạ xõm nhập vào cơ thể động vật. Khi con người sử dụng làm thực phẩm, thỡ một lượng cỏc chất phúng xạ dễ xõm nhập vào cơ thể con người qua đường tiờu húa, ảnh hưởng đến sức khoẻ con người (hỡnh 2.7).
2.1.3.2. Nguồn gõy tỏc động của phúng xạ vào mụi trường
- Thành phần vật chất: đối với mỗi mỏ hoặc điểm mỏ cú chứa phúng xạ cú thành phần vật chất khỏc nhau, khi phỏt tỏn vào mụi trường sẽ gõy ra những tỏc động, mức độ ảnh hưởng khỏc nhau đến mụi trường.
Hỡnh 2.7. Sự phỏt tỏn của nguyờn tố phúng xạ vào động thực vật và con người - Cỏc yếu tố tự nhiờn: phúng xạ trong mụi trường tự nhiờn đều bị ảnh hưởng bởi cỏc yếu tố nhiệt độ, dũng chảy (trờn mặt, dũng ngầm)…, chỳng bị sự phỏ hủy và vận chuyển ra xa khỏi vị trớ ban đầu…
- Do hoạt động tỡm kiếm, đỏnh giỏ, thăm dũ, khai thỏc cỏc mỏ phúng xạ: tỏc động mụi trường do cỏc hoạt động này là khỏ lớn; đặc biệt là đối với quặng phúng xạ rất dễ phỏt tỏn. Việc xỏc định rừ cỏc nguồn gõy tỏc động và những yếu tố tỏc động đến mụi trường trong giai đoạn điều tra, thăm dũ phúng xạ là cần thiết để cú cỏc giải phỏp cụ thể trong việc giảm thiểu, phũng ngừa, kiểm soỏt chỳng trong từng bước hoạt động của dự ỏn. Dưới đõy là một số nguồn tỏc động chớnh đến mụi trường trong quỏ trỡnh điều tra, đỏnh giỏ và thăm dũ (luận ỏn khụng đề cập giai đoạn khai thỏc, chế biến và sử dụng) phúng xạ:
+ Chặt phỏt quang cõy rừng: cỏc hoạt động này làm giảm mối liờn kết của lớp đất đỏ bề mặt, tăng khả năng xúi mũn đất đỏ xuống những khu vực sụng suối, tăng mức độ ụ nhiễm vào mụi trường.
+ San gạt, xỳc đào đất đỏ, làm nền khoan và thi cụng cụng trỡnh: đối với cỏc mỏ phúng xạ hoặc cú chứa nguyờn tố phúng xạ cỏc đất đỏ được xỳc, đào, gạt ra là đất, đỏ cú chứa phúng xạ. Đa số cỏc mỏ, điểm mỏ phúng xạ đều nằm ở phần cao của địa hỡnh, đất đỏ rất dễ dàng lăn, trượt xuống cỏc khe suối ở lõn lận và đưa xuống hạ lưu, một mặt chỳng ngấm cựng với lượng mưa theo cỏc dũng nước xuống cỏc suối, một mặt toàn bộ khu vực san gạt bị phỏ vỡ mối liờn kết tự nhiờn của đất đỏ làm
thủng tầng chắn khớ phớa trờn… Như vậy, hoạt động đào xỳc, san gạt, làm nền khoan trong quỏ trỡnh điều tra, thăm dũ phúng xạ hoặc khoỏng sản chứa nguyờn tố phúng xạ là cỏc hoạt động tỏc động khỏ mạnh vào bề mặt hỡnh và tiềm ẩn nguy cơ phỏt tỏn phúng xạ đến mụi trường.
Tựy từng đối tượng mỏ, điểm mỏ mà mức độ khoan thăm dũ khỏc nhau cú thể mạng lưới khoan là (25ì25)m, (50ì50)m..., tức là khoảng 25m, 50m... cú một vị trớ làm nền khoan và thực hiện cụng tỏc khoan sõu vào lũng đất đến hàng trăm một. Cỏc hoạt động này khụng những tỏc động mạnh đến cỏc thành phần mụi trường trờn mặt mà cũn làm tăng khả năng hũa tan, vận chuyển cỏc nguyờn tố phúng xạ trong cỏc tầng chứa nước và chỳng theo cỏc khe nứt cựng với cỏc chất phúng xạ phỏt tỏn theo dũng nước vào cỏc suối và đổ xuống hạ lưu.
+ Lấy, gia cụng và phõn tớch mẫu: một khối lượng lớn cỏc mẫu quặng sẽ được lấy và gia cụng tại khu mỏ, đõy là mẫu quặng cú chứa phúng xạ nờn khi tập kết trong một khu vực hoặc gia cụng mẫu, sẽ cú một lượng đỏng kể bụi chứa phúng xạ và cỏc phần thải quặng chớnh là cỏc tỏc nhõn làm thay đổi mụi trường.
Túm lại: nếu tiến hành cỏc hoạt động điều tra, thăm dũ cỏc mỏ, điểm mỏ phúng xạ sẽ gõy tỏc động đỏng k ể đến mụi trường xung quanh so với k hi chưa tiến hành cụng tỏc điều tra, thăm dũ. Tất cả cỏc hoạt động trờn đều tiềm ẩn mối nguy hiểm của phúng xạ đến mụi trường; trong đú đỏng chỳ ý là cỏc hoạt động đào hào, lũ, giếng, k hoan, san gạt đường, nền k hoan là những hoạt động phỏ vỡ cấu trỳc bề mặt, đưa vào mụi trường một lượng đỏng k ể đất, đỏ chứa k hoỏng sản phúng xạ và thường rất k hú k iểm soỏt mụi trường. Do điều k iện tự nhiờn của cỏc thõn quặng phúng xạ thường nằm ở phần địa hỡnh cao hơn k hu vực định cư của nhõn dõn, nờn cỏc k hoỏng sản phúng xạ ở cỏc mỏ rất dễ phỏt tỏn xuống cỏc k hu vực địa hỡnh thấp lõn cận k hu mỏ do tỏc động của dũng nước mặt (nước mưa, nước suối…).
b. Đối tượng bị tỏc động
- Mụi trường đất: trong mụi trường tự nhiờn cỏc nguyờn tố phúng xạ phỏt tỏn theo cơ chế sau: cỏc thõn quặng chứa nguyờn tố phúng xạ thường bị di chuyển xuống phần thấp của địa hỡnh gõy ra nguy cơ ụ nhiễm lan nhanh. Nếu cú cỏc hoạt động nhõn sinh (đào hào, đào giếng, san gạt đường…) sẽ đưa một lượng đất, đỏ cú chứa phúng xạ lờn trờn bề mặt địa hỡnh. Lượng đất, đỏ này cú thể được đổ tại chỗ ở
vị trớ gần cỏc cụng trỡnh khai đào khi thăm dũ… Đõy là loại đất, đỏ cú thể cú chứa hàm lượng cao cỏc nguyờn tố phúng xạ, chỳng cú thể bị vận chuyển theo dũng nước mặt (đặc biệt vào mựa mưa) hoặc tự lăn theo bề mặt địa hinh địa hỡnh và lan rộng đến cỏc khu vực khỏc làm gia tăng phạm vi ụ nhiễm.
- Mụi trường khụng khớ: trong tự nhiờn, cũng như trong cỏc hoạt động điều tra, đỏnh giỏ và thăm dũ khoỏng sản luụn gõy ra một lượng bụi. Đối với khoỏng sản phúng xạ cú thể tự sinh ra cỏc khớ, bỡnh thường chỳng thoỏt ra từ thõn quặng và phụ thuộc vào độ lỗ hổng của cỏc tầng đất đỏ bao quanh chỳng. Thụng thường chỉ một lượng nhỏ khớ này thoỏt vào mụi trường (tựy từng loại đất đỏ), khi hoạt động điều tra, thăm dũ, khai thỏc diễn ra, thường mức độ thoỏt khớ sẽ tăng lờn đỏng kể. Hầu hết cỏc hoạt động đều diễn ra ở khu vực tập trung thõn quặng, tầng chắn khớ hoàn toàn bị phỏ vỡ hoặc xuyờn thủng, hầu hết lượng khớ sinh ra từ thõn quặng được lan tỏa vào mụi trường làm gia tăng lớn nồng độ khớ phúng xạ vào mụi trường; hoặc cỏc hạt bụi tồn tại trong mụi trường, tựy theo điều kiện cụ thể cú thể tồn tại lõu trong khụng gian và cú khả năng di chuyển ra rất xa khu vực sinh ra chỳng, gõy ụ nhiễm lan tỏa, rất nguy hiểm và tốn kộm khi cần khắc phục. Theo một số kết quả nghiờn cứu tại cỏc vựng mỏ cú chứa phúng xạ trờn thế giới, lượng khớ, bụi cú thể lan truyền đến hàng trăm kilomet theo chiều giú. Khi con người hớt vào cơ thể sẽ gõy ra nguy hiểm đến sức khỏe.
- Mụi trường nước: cỏc điểm mỏ, mỏ phúng xạ thực thụ ở khu vực nghiờn cứu thường nằm trờn khu vực cú địa hỡnh cao, trong điều kiện tự nhiờn và cỏc hoạt động nhõn sinh diễn ra, cỏc nguyờn tố phúng xạ dễ dàng ngấm và bị hũa tan cựng cỏc dũng nước chảy xuống cỏc suối, sụng, gõy ụ nhiễm nguồn nước và cú thể di chuyển rất xa khu vực mỏ, nhất là phớa hạ lưu, nơi định cư, canh tỏc và sinh sống của nhiều người dõn.
- Hệ sinh thỏi (sinh vật): cỏc kết quả nghiờn cứu về mụi trường phúng xạ trước đõy [32, 52,..., 77] cho thấy sinh vật cú đặc tớnh hấp thụ cỏc chất phúng xạ thụng qua cỏc mụi trường (đất, nước, khụng khớ). Đặc tớnh này núi chung tỷ lệ thuận với hàm lượng cỏc chất phúng xạ trong mụi trường chỳng tồn tại và phụ thuộc vào loại sinh vật. Với nguyờn tố phúng xạ trong cựng mụi trường, cỏc cõy cú lỏ hỡnh kim cú khả năng hấp thụ mạnh hơn cỏc cõy cú lỏ hỡnh bầu dục… Khi mụi trường bị
ụ nhiễm phúng xạ, thỡ một số động vật nuụi hay cõy trồng trong đú cũng cú thể bị ụ nhiễm.
Từ cỏc phõn tớch nờu trờn cú thể thấy đối tượng bị tỏc động là mụi trường đất, nước, k hụng k hớ và sinh vật, lương thực, thực phẩm hay núi cỏch k hỏc chớnh là mụi trường sống của con người.
c. Quy mụ vựng bị tỏc động
Về quy mụ vựng bị tỏc động bao gồm toàn bộ khu vực phõn bố nguyờn tố phúng xạ hoặc cỏc mỏ, điểm khoỏng sản cú chứa phúng xạ, cũng cú thể xa hơn do tỏc động của tự nhiờn và hoạt động nhõn sinh. Vỡ vậy, phải cú kế hoạch kiểm soỏt và giỏm sỏt cỏc khu vực phõn bố phúng xạ, cỏc diện tớch bị ụ nhiễm phúng xạ; đặc biệt khi tiến hành cụng tỏc hoạt động khoỏng sản. Do vậy, cần phải xõy dựng chương trỡnh giỏm sỏt mụi trường đất, nước, khụng khớ cụ thể trong từng khu mỏ để xỏc định chớnh xỏc quy mụ vựng chịu tỏc động.
Ngoài cỏc tỏc động trờn, khi phúng xạ hoặc khoỏng sản cú chứa nguyờn tố phúng xạ khi được khai thỏc, chế biến thành phẩm và đưa vào sử dụng, cũng cần được kiểm soỏt chặt chẽ để trỏnh gõy ra tỡnh trạng phỏt tỏn phúng xạ đi rất xa, thậm chớ cú thể cú thể sang nước thứ 3.
Vớ dụ: người dõn ở khu vực lõn cận cỏc mỏ monazit ở Nghệ An sử dụng cỏt cú chứa monazit xõy nhà, đổ nền. Theo tài liệu khảo sỏt năm 2011 của NCS và cỏc đồng nghiệp (Liờn đoàn Địa chất Xạ - Hiếm) đo gamma mụi trường trong nhà (độ cao 1m - giỏ trị gamma mụi trường là 0,75àSv/h) luụn lớn hơn đo ngoài sõn (giỏ trị gamma mụi trường là 0,54àSv/h) (hỡnh 2.8, 2.9).
d. Xu hướng biến đổi cỏc điều kiện tự nhiờn, mụi trường và kinh tế - xó hội - Xu hướng biến đổi của điều kiện tự nhiờn: trong điều kiện tự nhiờn, dưới cỏc nhõn tố như thành phần vật chất, mức độ lộ quặng, mạng lưới thủy văn, thảm thực vật, thời tiết… sẽ gõy ra sự phong húa búc mũn cỏc thõn quặng chứa nguyờn tố phúng xạ, dẫn đến diện mạo, địa hỡnh cú sự thay đổi. Đặc biệt là khi diễn ra cỏc hoạt động của cụng tỏc điều tra, đỏnh giỏ và thăm dũ khoỏng sản sẽ phải đào xỳc, phỏ vỡ một lượng lớn diện phõn bố trờn mặt của cỏc thõn quặng, làm thay đổi diện mạo bề mặt khu mỏ so với trước khi tiến hành cỏc cụng tỏc điều tra, đỏnh giỏ và
thăm dũ so với trạng thỏi tự nhiờn ban đầu của nú. Cỏc hoạt động trờn, ớt nhiều làm thay đổi diện mạo bề mặt địa hỡnh khu vực mỏ.
Hỡnh 2.8. Đo gamma mụi trường ngoài sõn (độ cao 1m - Giỏ trị Ig=0,54àSv/h)
Hỡnh 2.9. Đo gamma mụi trường Trong nhà (độ cao 1m-Giỏ trị Ig=0,75àSv/h) - Xu hướng biến đổi cỏc điều kiện kinh tế - xó hội: với cỏc quỏ trỡnh tự nhiờn sự biến động về điều kiện kinh tế - xó hội diễn ra từ từ, trong trường hợp cỏc hoạt động tự nhiờn diễn ra một cỏch đột ngột với quy mụ lớn dẫn đến sự ảnh hưởng lớn đến hoạt động sản xuất của nhõn dõn trong vựng như sạt, trượt lở đất,… Đối với cỏc khu vực điều tra, đỏnh giỏ và thăm dũ khoỏng sản đũi hỏi phải huy động nguồn lực, vật lực, khoa học, cụng nghệ… khỏ lớn. Chẳng hạn, chỉ tớnh riờng trong giai đoạn thăm dũ quặng urani lụ A khu Pà Lừa - Pà Rồng đũi hỏi phải sử dụng lực lượng lao động cú chuyờn mụn trung bỡnh khoảng 500 lao động, thiết bị khoan khoảng 30 bộ
mỗi ngày... Điều đú đồng nghĩa với dự ỏn đó tạo ra cụng ăn việc làm cho một lực lượng lớn lao động của ngành địa chất, ngành khai thỏc mỏ, ngành chế biến. Đồng hành cựng với cỏc hoạt động của dự ỏn là sự phỏt triển một lĩnh vực cụng nghiệp hoàn toàn mới mẻ của nước nhà đú là lĩnh vực thăm dũ phúng xạ
- Xu hướng biến đổi về mụi trường: như đó phõn tớch ở trờn, tất cả cỏc hoạt động tự nhiờn đều cú thể tạo ra nguy cơ bất lợi về mụi trường, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của cộng đồng dõn cư lõn cận khu mỏ cú chứa nguyờn tố phúng xạ. Đặc biệt khi diễn ra cỏc hoạt động điều tra, đỏnh giỏ và thăm dũ khoỏng sản sẽ tạo nguy cơ bất lợi lớn hơn về mụi trường. Cỏc nguy cơ càng gia tăng nếu khụng được giỏm sỏt, kiểm soỏt một cỏch toàn diện về mụi trường trong cỏc hoạt động của cỏc dự ỏn.
Từ việc phõn tớch và dự bỏo cỏc xu hướng thay đổi về điều k iện tự nhiờn, k inh tế - xó hội và mụi trường cú thể thấy:
- Về điều kiện tự nhiờn: thay đổi diện mạo, địa hỡnh khu vực phõn bố khoỏng sản phúng xạ hoặc mỏ, điểm khoỏng sản chứa nguyờn tố phúng xạ.