CHƯƠNG III KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
3.2. An tịan phóng xạ
3.2.1. Tiêu chuẩn đánh giá mức độ an tịan phóng xạ
Hệ thống an toàn bức xạ của Việt Nam đã được xây dựng trên cơ sở Bộ tiêu chuẩn an tồn bức xạ ion hóa do IAEA ban hành năn 1996, tại Vienna. Tuy nhiên trong quá trình biên soạn và ban hành các tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) còn rất chậm. Trong chuyên đề này đã sử dụng một số tiêu chuẩn an toàn bức xạ của Thế giới, khi chưa có trong tiêu chuẩn Việt Nam.
1. Tên các văn bản của Việt Nam
- Nghị định số 50/1998/NĐ-CP ngày 16/7/1998 của Chính phủ "Qui định chi tiết việc thi hành pháp lệnh an tồn và kiểm sốt bức xạ".
- Quyết định số 2920-QĐ-MTG ngày 21/12/1998 của Bộ trưởng Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường về việc áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam về Môi trường.
- TCVN 3727-82; 4498-88; 5635-1991. - TCVN 6866; 6867-1; 6868 năm 2001.
- TCVN 7173 (ISO 9271-1992); 7174 (ISO 9271-1992) năm 2002. 2. Tên các văn bản quốc tế
- Bộ tiêu chuẩn an tồn bức xạ ion hóa do IAEA ban hành 1996, tại Vienna. - Các tiêu chuẩn an tồn phóng xạ, Cộng hịa Liên Bang Nga (NRB-96), Moscova, (1996).
3. Phân loại đối tượng người làm việc và tiếp xúc với phóng xạ
- Căn cứ vào điều kiện làm việc và tiếp xúc với chất phóng xạ người ta chia làm ba nhóm đối tượng: A, B, C (bảng 3.11).
- Một số định mức an tồn phóng xạ
Liều chiếu hiệu dụng hàng năm: bằng tổng liều chiếu hiệu dụng bên trong được dự đoán do sự xâm nhập vào cơ thể của các hạt nhân phóng xạ trong khoảng thời gian đó. Thời gian tổng cộng để xác định liều hiệu dụng dự đoán được qui định bằng 50 năm đối với các nhân viên chuyên môn và 70 năm đối với dân chúng.
4. Các tiêu chuẩn cụ thể
* Tiêu chuẩn chính (TCVN 6866:2001)
82
- Liều hiệu dụng tồn thân trong một năm được lấy trung bình trong 5 năm liên tục không được vượt quá 20mSv/năm.
- Liều hiệu dụng toàn thân trong một năm riêng lẻ bất kỳ không được vượt quá 50mSv/năm.
Bảng 3.11. Phân loại đối tượng tiếp xúc với phóng xạ Giá trị trung bình/năm
Đối
tượng Diễn giải Thời gian
chiếu (giờ) Thể tích khơng khí thở (lít) Khối lượng nước cần dùng (lít) A Nhân viên bức xạ là những người làm việc trực tiếp với bức xạ (thường xuyên hay tạm thời)
1700 2,5.106 800
B
Những người lân cận là những người không làm việc trực tiếp với bức xạ nhưng do điều kiện sống, làm việc gần cơ sở bức xạ nên có thể chịu tác động của bức xạ (các nguồn bức xạ hoặc chất thải phóng xạ) 2000 2,5.106 800
C Dân chúng nói chung 8760 7,3.106 700
+ Liều xạ dân chúng:
- Liều hiệu dụng tồn thân một năm khơng được vượt quá 1mSv/năm.
- Trong trường hợp đặc biệt, liều hiệu dụng có thể tăng 5mSv/năm cho một năm riêng lẻ, nhưng liều hiệu dụng trung bình cho 5 năm liên tục không vượt quá 1mSv/năm.
- Các giới hạn này bao gồm cả liều xạ chiếu trong và liều xạ chiếu ngồi, khơng kể phông tự nhiên.
So sánh tiêu chuẩn Việt Nam với IAEA và các nước trên Thế giới được thể hiện ở bảng 3.12.
Bảng 3.12. Bảng thống kê liều bức xạ giới hạn Liều bức xạ giới hạn (mSv/năm)
Đối tượng
Pháp Nga (1996) IAEA (1996) Việt Nam (1998)
A 20 20 20 20
B 4,5 5 - -
C 3 1 1 1
83
Nồng độ giới hạn là nồng độ cao nhất của chất phóng xạ tổng một đơn vị thể tích nước ăn hoặc khơng khí thở đối với một đối tượng để cho mức xâm nhập hàng năm của chất phóng xạ vào cơ thể không vượt quá giới hạn qui định (bảng 3.13).
Bảng 3.13. Hoạt độ giới hạn trong khơng khí, nước và thực phẩm Xâm nhập theo đường tiêu hóa Xâm nhập theo đường hô hấp
TCVN Tiêu chuẩn IAEA Tiêu chuẩn IAEA
Hoạt độ cho phép Hệ số liều E Giới hạn năm Hoạt độ cho phép Hệ số liều E Giới hạn năm Hoạt độ thể tích cho phép Nguyên tố Bq/kg Sv/Bq Bq/năm Bq/kg Sv/Bq Bq/năm Bq/m3 K40 9,25.103 6,2.10-9 1,6.105 2,0.10-2 2,1.10-9 4,8.105 6,5.101 Ra226 19,9.10-1 2,8.10-7 3,6.103 4,5.10 1,6.10-5 6,3.101 8,6.10 -3 Th232 7,40.10-1 2,3.10-7 4,3.103 5,4.10 4,2.10-5 2,4.101 3,3.10-3 U238 2,17.10+1 4,4.10-8 6,0.102 7,3.10-1 4,9.10-7 2,0.103 2,8.10-1 - Tổng hoạt độ phóng xạ α trong nước sinh hoạt <0,1Bq/l (TCVN).
- Tổng hoạt độ phóng xạ β trong nước sinh hoạt <1,0Bq/l (TCVN).
- Nồng độ tổng cộng (Rn + 4,6.Tn) trong khơng khí nơi nhà ở <100Bq/m3 (NRB-96).
- Suất liều bức xạ gamma trong nhà nhỏ hơn 0,3 µSv/h (30 µR/h) (NRB-96). - Khi đồng thời có mặt trong nước uống, thực phẩm tất cả các hạt nhân phóng xạ thì xét điều kiện tổng phải thỏa mãn: n
Σ Ai /Aigh≤1 i-1
Trong đó: Ai là hoạt độ riêng của các hạt nhân phóng xạ trong mẫu; Aigh hoạt độ giới hạn của các hạt nhân phóng xạ.
3.2.2. An tịan phóng xạ
a. Suất liều chiếu xạ trong vùng
Theo kết quả nghiên cứu, vùng Hàm Tân đã có biểu hiện khơng an tồn phóng xạ tại một số khu vực. So với tiêu chuẩn an tồn bức xạ do Nghị định của Chính phủ số 50/1998 NĐ - CP ban hành năm 1998 và với tiêu chẩn đã ban hành của Liên Xô cũ (Liều tương đương bức xạ an toàn cho phép là (Hn<1mSv/năm) thì hầu hết tồn bộ vùng Hàm Tân an tồn về mặt phóng xạ. Đáng chú ý tại khu vực: Văn Kê, Chùm Găng, Gị Đình, Bàu Dịi, Tân Hà, Láng Gịn, Sơn Mỹ, Tân Thắng. Các khu vực này có hàm lượng của các nguyên tố U, Th, K, cường độ phóng xạ gamma tăng cao --> liều chiếu chiếu bức xạ gamma ngoài tăng cao Hn = 1,0-7,22mSv/năm. Đặc biệt, tại khu vực Láng Gòn (xã Tân Xuân) có cường độ phóng xạ tăng cao 90-95µR/h. Các khu vực có hàm lượng và liều chiếu xạ cao này có liên quan đến các mỏ sa khống ven biển, q trình tuyển Ti tại các mỏ sa khống. Một phần trong q trình khai thác Ti chất thải bị rơi vãi hoặc chưa được xử lý hết đi quặng. Ngồi ra, liều chiếu ngồi tăng cịn có liên quan trực tiếp tới các đá xâm nhập thuộc phức hệ Đèo Cả phân bố trong vùng. Giá trị liều chiếu bức xạ gamma tại các khu vực trên vượt giới hạn cho
84
phép đối với dân thường (đối tượng C; Hn>1msV/năm) theo tiêu chuẩn của Nga, IAEA và của Việt Nam. Một số nơi Tân Hà, Sơn Mỹ, Gị Đình đã vượt giới hạn cho phép đối với đối tượng B (những người lân cận), theo tiêu chuẩn của Pháp và Nga. Đặc biệt tại khu vực Láng Gòn (Tân An) đã vượt giới hạn cho phép ở các đối tượng B. Đặc biệt một vài điểm có nồng độ radon cao vượt đối tượng A (Rn>150Bq/m3). Như vậy, trong vùng đã có biểu hiện khơng an tồn về phóng xạ (bảng 3.4).
Tại khu vực có liều chiếu trong do các chất phóng xạ xâm nhập qua đường hô hấp cao đã vượt giới hạn cho phép như: ở khu vực Văn Kê và Gò Đình (I12-50, I34- 200), có liều chiếu trong (Hp: 1,568 - 1,658mSv/năm); cũng tại các khu vực trên và khu vực Bàu Dịi, khu vực suối Cơ Kiều có liều chiếu trong do các chất phóng xạ xâm nhập qua đường hô hấp đạt: 1,00mSv/năm<Hp<1,56mSv/năm và suất liều xạ chiếu 1,56mSv/năm đến 5mSv/năm. So với tiêu chuẩn an tồn phóng xạ thì liều chiếu trong do các chất phóng xạ xâm nhập qua đường hô hấp đã vượt mức giới hạn cho phép đối với đối tượng C.
Như chúng ta đã biết, tất cả các dạng bức xạ ion hóa đều độc hại, nhưng ở mức độ phá hủy tế bào phụ thuộc vào năng lượng bức xạ, khoảng cách giữa nguồn bức xạ và vật thể bị chiếu, vật chất ngăn cách giữa nguồn vật liệu chiếu, thời gian chiếu, kiểu bức xạ và tế bào bị chiếu. Bức xạ nền tự nhiên từ các đá, các tia vũ trụ và các khí trong khí quyển là 0,1 rem/năm tùy thuộc vào thành phần các đá, độ cao của vị trí và các thuộc tính khác. Các nguồn bức xạ nhân tạo như tia X trong y học hay nha khoa chỉ vào khoảng gấp đôi lượng tiếp xúc trung bình (0,2 rem/năm).
Vì các khu vực trên của vùng Hàm Tân dân cư sinh sống tương đối đơng đúc nên cần phải có những biện pháp xứ lý nguồn ơ nhiễm (xử lý tồn bộ đi quặng Ti trong khu vực), điều tra bổ sung nguồn cung cấp các nguyên tố phóng xạ để có biến pháp xử lý; đồng thời phải điều tra về bệnh học tại các vùng dân cư trong khu vực có liều chiếu xạ vượt giới hạn cho phép.
Bảng 3.14.Tác động sinh lý của chiếu xạ toàn cơ thể con người
(đơn vị: 1mSv=100rem)
Liều chiếu
(rem) Tác động
0-25 Giảm các tế bào bạch cầu trong máu 25-100 Buồn nôn, mệt mỏi, biến đổi trong máu
100-200 Buồn nôn, mệt mỏi, dễ mắc các bệnh truyền nhiễm do bạch cầu trong máu giảm, có thể chết 200-400 50% tử vong nếu không chữa trị, phá hủy tủy xương và hệ thần kinh
>600 Tử vong kể cả được chữa trị
(Nguồn: Roxburgh, 1987)
Như vậy, về cơ bản vùng Hàm Tân có diện tích tương đối lớn vẫn an tồn về mặt phóng xạ (trừ khu vực Văn Kê, Chùm Găng, Bàu Dòi, Tân Hà, Láng Gòn, Sơn Mỹ, Tân Thắng). Sự khác biệt về liều tương đương bức xạ gamma tại lục địa và vùng biển (0-10m nước) trong khu vực có thể do nguồn cung cấp sa khống chứa phóng xạ, các thành tạo đá xâm nhập tại mỗi khu vực khác nhau và có thể do sự khác nhau về hàm lượng các khoáng vật chứa nguyên tố xạ như monazit, xenotin trong các mỏ sa khoáng, trong mạch pegmatit, trong đá xâm nhập granit. Trong sa khoáng Ti, Zr thường cộng sinh và đi kèm các khoáng vật monazit, xenotin đây là những khống vật
85
có tính phóng xạ cao (ThO2 và UO2 chiếm 5-10%). Monazit có chứa ThO2 (5-10%, có khi tới 28%) có tính phóng xạ cao và bền vững, chúng thường có nguồn gốc trong pecmatit; trong granit cộng sinh với fenspat, zircon, cộng sinh với manhetit, ilmenit và các khống vật khác. Xenotim (YPO4) có chứa ThO2 và UO2 chiếm (5%) thường gặp trong granit và pegmatit thành những thể nhỏ xâm tán, thường cộng sinh với zircon, tạo nên những khoáng vật song tinh apatit, octit, monazit. Khi đá gốc bị phá hủy monazit, xenotim là khoáng vật bền vững nên chuyển vào sa khoáng và tạo thành những suất liều chiếu trong vùng.
Ngoài ra, trong vùng tại một số khu vực: cửa Hà Lạn (BH-312), ven biển suối Cô Kiều (BH-263), cửa Lagi (BH-176) có tổng hoạt độ α tăng cao đạt 116-686 mBq/l. Tại khu vực sông Phan - Tân Hiệp (NHT1-2/1) tổng hoạt độ α lên tới 1818 mBq/l. Tổng hoạt độ β tăng tại một số mẫu đạt 1247-3172mBq/l ở khu vực: sông Phan (NHT1-2/1), Láng Gịn (NHT12-4). Đặc biệt, tại một số khu vực có tổng hoạt độ β tăng cao (10872-25802 mBq/l), phân bố ở: ven biển cửa sông Cu Tri (BH-17), cửa Lagi (BH-176), ven biển Sơn Mỹ (BH215), cửa suối Cô Kiều (BH263). Các mẫu trên có tổng hoạt độ α và β trong nước cao đã vượt giới hạn cho phép đối với tiêu chuẩn thứ cấp.
Bảng 3.15. Tác hại của của phóng xạ và các nguyên nhân khác đối với con người
Nguyên nhân Xác suất tử vong hàng năm
Thiên tai 2.10-6 Chiếu xạ (1mSv/năm) 10-5 Sử dụng điện 2.10-5 Thuốc lá 5.10-5 Ơ nhiễm khí quyển 10-4 Tai lạn xe hơi 10-2 Bệnh tật 10-2
Trong cơ thể con người lượng nước chiếm tới 70-75%. Các bức xạ ion đi qua cơ thể sẽ gây ra quá trình phản ứng trong các dung dịch này (H2O ---> OH + H). Kết quả của phản ứng sẽ tạo ra peroxit hydro, gốc hydroxyn và các hợp chất có peroxit. Đó là các chất oxy hóa mạnh điển hình. Sự có mặt của nó trong các tổ chức sinh vật sẽ có tác dụng và làm thay đổi cấu tạo các phân tử của albumin. Các bức xạ ion hóa có thể làm cho nhiều tế bào bị hủy diệt gây hư hại cho các chức năng của các tổ chức cơ thể. Đặc biệt, biến đổi có hại bởi tác dụng các bức xạ ion lên cơ thể rất khó điều trị được. Nếu liều chiếu xạ đủ lớn thì số tế bào chết đi đủ gây hư hại cho chức năng của mô. Dưới tác dụng của liều chiếu xạ nhỏ tế bào chỉ bị biến đổi chứ không bị hủy diệt. Sau thời kỳ âm ỷ kéo dài các tế bào soma bị biến đổi có thể phát triển dần thành ung thư. Xác suất ung thư do bức xạ gây ra sẽ tăng theo liều và chiếu xạ. Nếu tổn hại xẩy ra ở loại tế bào mà chức năng của chúng là chuyền thông tin di chuyền cho thế hệ sau thì hiệu ứng sinh học sẽ được biểu hiện qua con cháu của người đã bị chiếu xạ. Loại hiệu ứng này gọi là hiệu ứng di chuyền.
Như vậy, tác dụng sinh học của các bức xạ ion lên cơ thể con người là rất nguy hiểm. Do đó, cơng tác nghiên cứu để kiểm sốt an tồn bức xạ của môi trường sống là hết sức cần thiết. Chính vì vậy, cần phải nghiên cứu kỹ hơn nữa về liều bức xạ gamma tại vùng này (đặc biệt là tại khu vực văn Kê, Chùm Găng, Bàu Dòi, Tân Hà, Láng Gòn, Sơn Mỹ); xử lý tồn bộ đi quặng Ti trong khu vực khai thác mỏ; đồng
86
thời phải điều tra về bệnh học (ung thư, máu trắng, quái thai...) tại khu dân cư gần có liều chiếu tương đương vượt quá giới hạn cho phép.
b. Đặc điểm các nguyên tố phóng xạ trong thực phẩm, thực vật và tóc người
+ Kết quả phân tích hàm lượng các nguyên tố trong các mẫu thực phẩm, thực vật trong vùng cho thấy hàm lượng các nguyên tố phóng xạ U, Th trong các mẫu thực phẩm không cao, dao động trong khoảng 0,00104-0,011ppm (đối với Th) và 0,00124- 0,033ppm (đối với U). Hàm lượng Th và U trong lá điều cao hơn trong lá dừa (bảng 3.16).
Bảng 3.16. Kết quả phân tích các ngun tố phóng xạ trong mẫu thực phẩm và thực vật
Tên
mẫu Số hiệu mẫu Vùng Th(ppm) U(ppm) K(%) (mSv/năm)H
Lá
điều VTHT1 Tân Bình 0.024 0.01956 0.131751 0.01651 Thóc VTHT1-2 Hiệp Tân - Tân Thuận 0.01199 0.01051 0.159948 0.01902 Thóc VTHT8-10 Tân Thuận 0.00585 0.03396 0.209614 0.02570 Lá
dừa VTHT2 Tân Hải 0.03351 0.01781 0.296637 0.03543 Ngơ VTHT8-14 Tân Bình 0.00104 0.00291 0.6219 0.07106 Ngô VTHT5-9 Tân Hải 0.00172 0.00124 0.900646 0.10277 Sắn VTHT8-27 Hiệp Tân - Tân Bình 0.00544 0.00203 1.146829 0.13096
Bảng 3.17. Tham số các nguyên tố phóng xạ trong tóc người, thực phẩm, thực vật vùng Hàm Tân (n=12) Tham số Th (ppm) U (ppm) K (%) H (mSv/năm) Cmax 0.03351 0.03396 1.146829 0.13096 Cmin 0.00104 0.00124 0.131751 0.00114 Ctb 0.015776 0.015508 0.495332 0.03405 S 0.011388 0.00977 0.402189 0.04412
Hàm lượng K trong cao nhất trong mẫu sắn và thấp nhất trong lá điều. Nhìn chung hàm lượng U, Th và K trong các thực phẩm và thực vật thấp. Trong những vùng mỏ, hàm lượng các nguyên tố này có xu hướng tăng cao hơn những khu vực lân cận. Kết quả phân tích các nguyên tố U, Th trong tóc người cho thấy hàm lượng các nguyên tố phóng xạ thấp. Hàm lượng Th và U cao nhất ở khu vực Bình An (Tân Bình) và thấp nhất ở thị trấn Lagi (bảng 3.18).
Bảng 3.18. Kết quả phân tích các ngun tố phóng xạ trong mẫu tóc người
Tên mẫu Số hiệu mẫu Vùng (ppm) Th (ppm) U (mSv/năm) H
Tóc MT6 Thị trấn Lagi 0.01313 0.01717 0.00114 Tóc MT1 Tam Tân, Tân Hải 0.01313 0.01843 0.00120 Tóc MT7 Tân Thiện 0.02155 0.01741 0.00134 Tóc MT5 Xã Tân An 0.02631 0.02093 0.00161
Tóc MT3 Bình An, Tân Bình 0.03164 0.02414 0.00189
Bằng các kết quả phân tích hàm lượng các ngun tố phóng xạ trong mẫu thực phẩm, thực vật, tóc người cho thấy, hàm lượng các nguyên tố này rất nhỏ so với các
87
kết quả đo xạ gamma trong đất. Mặc dù vậy, hàm lượng các nguyên tố này cũng góp phần tăng suất liều chiếu xạ tới sức khỏe con người theo ngun lý tích lũy cộng dồn thơng qua con đường tiêu hóa. Do vậy, trong vùng khơng nên chăn ni, trồng trọt cây lương thực trên những vùng khơng an tồn phóng xạ.
c. Hiện trạng bệnh tật và điều kiện nhà ở trong vùng
Yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến các giá trị đo suất liều xạ chiếu trong và ngoài của các loại nhà phụ thuộc vào thành phần đất đá tại vị trí nhà ở, vật liệu xây