Nồng độ 226Ra trong nước giếng khoan và liều hiệu dụng

Hình 4.5: Đồ thị so sánh nồng độ 222

Rn, 226Ra trong các mẫu nước giếng khoan -Các kết quả bảng 4.5 cho thấy, nồng độ 226Ra trong nước giếng khoan ở một

số nhà dân khu vực Thủ Đức dao động từ (0,0790,065) Bq/L đến (0,5440,121) Bq/L. Trong đó, ta nhận thấy có mười mẫu nước (G1, G2, G3, G4, G5, G7, G12, G14, G16, G17) có nồng độ cao hơn nồng độ đề nghị của USEPA từ  1,01 đến  2,94 lần. Trong khi đó, mười mẫu nước (G6, G8, G9, G10, G11, G13, G15, G18, G19, G20) có nồng độ thấp hơn nồng độ giới hạn từ  1,02 đến  2,34 lần. Nồng độ 226Ra trung bình trong các mẫu nước giếng khoan (0,1790,018) Bq/L. 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 M14 M15 Nồ ng độ (B q/L )

Ký hiệu mẫu nước nồng độ radon nồng độ radium 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 G10 G11 G12 G13 G14 G15 G16 G17 G18 G19 G20 Nồ ng độ (B q/L )

Ký hiệu mẫu nước

nồng độ radon nồng độ radium

65

-Tương ứng, liều hiệu dụng hằng năm do uống nước chứa 226Ra dao động từ (16,14313,379) Sv/năm đến (111,29124,736) Sv/năm. Liều hiệu dụng trung bình (36,6593,736) Sv/năm.

Bảng 4.5: Nồng độ 226

Ra trong nước giếng khoan và liều hiệu dụng hằng năm Mẫu Nồng độ

222Rn (Bq/L)

Nồng độ 226Ra (Bq/L)

Liều hiệu dụng hằng năm do 226Ra (Sv/năm) G1 4,1610,202 0,5440,121 111,29124,736 G2 2,3910,171 0,2570,091 52,58818,553 G3 2,4040,153 0,4280,121 87,44324,677 G4 0,8710,096 0,2350,089 48,00218,243 G5 2,5740,159 0,3370,106 68,79321,609 G6 2,6600,160 0,1300,071 26,60014,592 G7 1,6360,126 0,3950,121 80,71724,663 G8 2,9580,193 0,0790,065 16,14313,379 G9 1,4180,121 0,1710,083 34,85517,015 G10 1,0750,108 0,1810,080 36,99516,416 G11 1,3680,113 0,0980,065 19,99613,382 G12 2,8350,166 0,2320,091 47,39118,544 G13 0,5560,082 0,1450,073 29,65714,896 G14 2,9960,184 0,1870,083 38,21817,019 G15 0,4420,067 0,0870,065 17,70313,380 G16 1,4630,125 0,2270,091 46,47318,543 G17 1,0270,113 0,3200,106 65,42921,602 G18 3,7880,198 0,1140,071 23,23714,588 G19 0,8690,095 0,1150,068 23,54213,986 G20 1,4050,115 0,1500,074 30,57515,199

66

Nhìn chung, về phương diện bức xạ ion hóa gây ra bởi 226Ra, chúng tôi nhận thấy có mười mẫu nước giếng có nồng độ vư t quá giá trị đề nghị của USEPA. Các mẫu nước còn lại có thể đư c xem như có ảnh hưởng không đáng kể đến sức khỏe người dân khi sử dụng.

Hình 4.6: Đồ thị so sánh nồng độ 226

Ra trung bình trong ba loại nước khảo sát Hình 4.6 so sánh nồng độ 226Ra trung bình trong ba loại nước khảo sát. Nồng độ 226Ra trung bình trong nước giếng cao hơn khoảng 1,63 lần nồng độ 226Ra trung bình trong nước uống và khoảng 1,92 lần nồng độ 226Ra trung bình trong nước máy. Nước uống và nước máy có nồng độ 226Ra trung bình gần bằng nhau.

Như vậy, có thể thấy, nồng độ 222Rn, 226Ra phụ thuộc nhiều vào nguồn gốc của các loại nước. Nước giếng có nồng độ 222Rn và 226Ra cao hơn so với hai loại nước còn lại. Đối với nước uống và nước máy, các giá trị nồng độ phóng xạ gần bằng nhau. Điều này là do:

-Phần lớn, nước máy và nước uống đư c lấy từ nước mặt và đư c xử lý qua nhiều công đoạn trước khi đưa đến người sử dụng nên lư ng 222Rn, 226Ra đã đư c hạn chế đáng kể.

-Nước giếng khoan là nước ngầm có nguồn gốc từ đất đá và chưa qua xử lý hoặc qua xử lý thô nên nồng độ 222Rn và 226Ra vẫn còn khá cao.

0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.160 0.180 0.200

nước máy nước uống nước giếng

Nồ ng độ ra d ium (B q/L )

67

Các kết quả thực nghiệm cũng cho thấy, sự chênh lệch nồng độ 226Ra giữa các loại nước khảo sát thấp hơn sự chênh lệch nồng độ 222

Rn. Điều này là do 222Rn ở dạng khí, khả năng thất thoát qua các giai đoạn xử lý sẽ cao hơn 226

Ra. Sự chênh lệch nồng độ phóng xạ giữa các mẫu nước giếng do:

-Nguồngốc nước, các đặc trưng địa chất khác nhau ở các vùng lấy nước. -Sự tồn tại của đồng vị 238U trong đất đá hoặc nước.

-Độ sâu mực nước, nhiệt độ, tốc độ dòng chảy. -Cách xử lý, vận chuyển và dự trữ nước. -Thời điểm lấy nước, lư ng mưa,…

Do 222Rn là sản phẩm phân rã trực tiếp từ 226Ra, nên bằng các dữ liệu thực nghiệm, chúng tôi đã xây dựng đư c mối tương quan giữa chúng. Hình 4.7, 4.8 và 4.9 thể hiện mối quan hệ giữa nồng độ 222Rn và nồng độ 226Ra trong các mẫu nước khảo sát. Các kết quả cho thấy, nồng độ 222

Rn và 226Ra không có mối quan hệ tuyến tính. Phần lớn, sự tồn tại của 222Rn trong nước không chỉ phụ thuộc vào lư ng 226Ra trong nước mà còn phụ thuộc mạnh vào đặc điểm địa chất, độ sâu mực nước, độ pH, tốc độ dòng chảy, nhiệt độ môi trường nước, thời điểm lấy nước, lư ng mưa,…

Hình 4.7: Nồng độ 222Rn và 226Ra trong các mẫu nước uống

0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.160 0.180 0.200 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 Nồ ng độ rad ium (B q/L ) Nồng độ radon (Bq/L)

68

Hình 4.8: Nồng độ 222Rn và 226Ra trong các mẫu nước máy

Hình 4.9: Nồng độ 222Rn và 226Ra trong các mẫu nước giếng

0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.160 0.180 0.200 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 Nồ ng độ rad ium (B q/L ) Nồng độ radon (Bq/L) 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 Nồ ng độ rad ium (B q/L ) Nồng độ radon (Bq/L)

69

KẾT LU N

Đề tài Khảo sát nồng độ phóng xạ 222

Rn và 226Ra trong nước sinh hoạt tại khu vực Thủ Đức thành phố Hồ Chí Minh đư c thực hiện trong thời gian ngắn,

với quy mô nhỏ, nhưng cũng đã hoàn thành mục tiêu đề ra. Kết quả thu nhận đư c như sau:

1. Kiến thức và kỹ năng

- Tìm hiểu về phóng xạ tự nhiên và tác hại của bức xạ lên cơ thể sống.

- Trình bày các tính chất của radon, radium, cũng như mối nguy hiểm của hai nguyên tố phóng xạ này đối với cơ thể người. Đặc biệt, luận văn chú trọng vào nguồn gốc và cơ chế hình thành 226

Ra, 222Rn trong nước ngầm.

- Trình bày cách tính liều hiệu dụng hằng năm do uống nước chứa 222Rn, 226Ra cũng như liều do hít khí chứa 222Rn thoát ra từ nước.

- Nắm đư c cấu tạo, nguyên lý hoạt động của máy RAD7, RAD-H2O.

- Xây dựng đư c quy trình thực nghiệm xác định nồng độ 222Rn trong nước như: cách lấy mẫu nước, lựa chọn chế độ, phụ kiện đo, thao tác đo, xử lý số liệu, hiệu chỉnh phông, thời gian phân rã,…

- Xây dựng đư c phương pháp thực nghiệm xác định hệ số hiệu chỉnh sự thất thoát 222Rn do nhốt mẫu.

- Xây dựng đư c quy trình thực nghiệm xác định nồng độ 226

Ra trong nước bằng thiết bị RAD7, RAD-H2O theo nồng độ 222Rn tích lũy.

2. Kết quả

- Xác định đư c nồng độ 222Rn, 226Ra trong nước uống ở mười ba trường học, ký túc xá đại học quốc gia, mười lăm mẫu nước máy và hai mươi mẫu nước giếng khoan tại các vị trí khác nhau thuộc khu vực Thủ Đức.

 Đối với nước uống: nồng độ 222Rn dao động từ (0,0620,030) Bq/L đến (0,3590,060) Bq/L. Nồng độ 226Ra dao động từ (0,0580,067) Bq/L đến (0,1770,079) Bq/L.

70  Đối với nước máy, nồng độ 222

Rn dao động từ (0,0570,030) Bq/L đến (0,1980,046) Bq/L. Nồng độ 226Ra dao động từ (0,0570,060) Bq/L đến (0,1720,079) Bq/L.

 Trong khi nước giếng có nồng độ phóng xạ khá cao. Nồng độ 222Rn dao động từ (0,4420,067) Bq/L đến (4,1610,202) Bq/L. Nồng độ 226Ra dao động từ (0,0790,065) Bq/L đến (0,5440,121) Bq/L.

- Tính đư c liều hiệu dụng toàn thân hằng năm do uống nước chứa 222Rn, 226Ra.  Đối với nước uống: Liều hiệu dụng do uống nước chứa 222

Rn dao động từ (0,4530,216) Sv/năm đến (2,6170,438) Sv/năm. Liều hiệu dụng do uống nước chứa 226Ra dao động từ (11,95513,677) Sv/năm đến (36,07816,111) Sv/năm.

 Đối với nước máy: Liều do uống nước chứa 222Rn dao động từ (0,4140,221) Sv/năm đến (1,4430,335) Sv/năm. Liều hiệu dụng do uống nước chứa 226Ra dao động từ (11,71012,176) Sv/năm đến (35,16116,109) Sv/năm.

 Đối với nước giếng: Liều do uống nước chứa 222

Rn dao động từ (3,2250,490) Sv/năm đến (30,3741,471) Sv/năm. Liều do uống nước chứa 226Ra dao động từ (16,14313,379) Sv/năm đến (111,29124,736) Sv/năm.

- Tính đư c liều hiệu dụng toàn thân hằng năm do hít khí 222

Rn thoát ra từ nước.  Đối với nước uống: Liều do hít khí 222Rn thoát ra từ nước khoảng

(0,7170,342) Sv/năm đến (4,1400,693) Sv/năm.

 Đối với nước máy: Liều dao động từ (0,6540,350) Sv/năm đến (2,2810,530) Sv/năm.

 Đối với nước giếng: Các giá trị này dao động từ (5,1010,775) Sv/năm đến (48,0362,326) ) Sv/năm.

71

- Kết quả cho thấy, nồng độ 222Rn trong tất cả các mẫu nước khảo sát đều nằm trong giới hạn đề nghị của USEPA.

- Mười mẫu nước giếng có nồng độ 226

Ra vư t quá mức đề nghị của USEPA. Cần có biện pháp làm giảm 226Ra trước khi sử dụng với mục đích ăn uống. - Nồng độ phóng xạ 222

Rn, 226Ra phụ thuộc vào loại nước. Nhìn chung, các mẫu nước giếng (nước ngầm) có nồng độ 222Rn, 226Ra cao hơn so với các mẫu nước máy, nước uống (nước mặt). Sự khác nhau của nồng độ phóng xạ chủ yếu phụ thuộc nguồn gốc loại nước, môi trường địa chất của nguồn nước (loại đất, đá, độ xốp của đất, đá, khả năng ngậm nước,…). Ngoài ra, nồng độ còn phụ thuộc vào một số yếu tố khác như sự vận chuyển, tốc độ chảy của nước, chiều sâu của giếng,…. Cần có các biện pháp làm giảm nồng độ phóng xạ trước khi sử dụng nước ngầm.

- Nồng độ 222

Rn và 226Ra trong các nguồn nước khảo sát không có mối quan hệ tuyến tính. Điều này cho thấy 222Rn không chỉ có nguồn gốc từ 226

Ra trong nước. Phần lớn 222Rn đư c sinh ra từ chuỗi phân rã 238U trong đất. Tuy nhiên, sự tồn tại của nó trong nước lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố ảnh hưởng từ môi trường địa chất.

72

KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

1. Kiến nghị

- Cần mở rộng phạm vi khảo sát nồng độ radon, radium trên địa bàn TP.HCM. - Đo theo nhiều thời điểm khác nhau, sử dụng nhiều hệ đo khác nhau để đem lại

kết quả chính xác nhất.

- Cần xây dựng buồng nhốt khí radon kín và lớn hơn, từ đó hạn chế đư c sự thất thoát nhiều khí radon cũng như đảm bảo kết quả đáng tin cậy nhất.

- Hiện nay, ở Việt Nam chưa có các quy định về giới hạn nồng độ radon, radium hay liều chiếu đối với dân chúng trong nước uống, nước sinh hoạt. Do đó, các quy định này cần sớm đư c quan tâm.

2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

- Xác định hệ số thất thoát radon theo từng khoảng thời gian nhốt mẫu khác nhau, từ đó, xây dựng phương trình đường chuẩn về sự thất thoát radon theo thời gian nhốt.

- Khảo sát nồng độ phóng xạ radon, radium trong nhiều nguồn nước hơn ở TP.HCM nói riêng và Việt Nam nói chung.

- Khảo sát các yếu tố môi trường địa chất ảnh hưởng chính đến sự tồn tại của radon trong nước.

- Kết h p khảo sát nồng độ phóng xạ một số đồng vị khác trong nước để đánh giá toàn diện về an toàn bức xạ ion hóa đối với các nguồn nước khảo sát.

73

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ

1. Huỳnh Nguyễn Phong Thu, Lê Công Hảo, “Khảo sát nồng độ 222

Rn và 226Ra trong nước sinh hoạt tại khu vực Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh”, Hội nghị Khoa học và Công nghệ hạt nhân Cán bộ tr lần 3, 3 – 4/10/2014, Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội.

2. Le Cong Hao, Huynh Nguyen Phong Thu, Nguyen Van Thang, Le Quoc Bao, Nguyen Thi My Da, Truong Thi Hong Loan, Nguyen Thanh Hien, Hoang Huy Long, Pham Nhu Tuyen, Huynh Thi Truc Van, Tran Thi Thuy Trang and Vo Thi Tran Nhat Linh, “Study on 222Rn and 226Ra concentrations in water dwelling, drinking water suppy and their health effects”, The 14th Asia-Oceania Congress of Medical Physics and The 12th South East Asia Congress of Medical Physics, 23th- 25th October, 2014.

3. Huỳnh Nguyễn Phong Thu, Lê Công Hảo, Nguyễn Văn Thắng, Lê Quốc Bảo, Trương Thị Hồng Loan, “Khảo sát nồng độ 222

Rn và 226Ra trong nước sinh hoạt tại khu vực Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh”, Hội nghị khoa học lần 9, 21/11/2014, trường ĐH Khoa Học Tự Nhiên TP. Hồ Chí Minh.

4. Lê Công Hảo, Trương Thị Hồng Loan, Huỳnh Nguyễn Phong Thu, Nguyễn Văn Thắng, Lê Quốc Bảo, Nguyễn Thị Mỹ Dạ, “Khảo sát hiện trạng nồng độ radon trong không khí và nước sinh hoạt tại một số khu vực dân cư thuộc thành phố Hồ Chí Minh”, Đề tài Khoa học và Công nghệ Cấp ĐHQG-HCM loại C, mã số: C2014-18-26.

74

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt:

[1] Lê Công Hảo (2013), Nghiên cứu xác định hàm lượng phóng xạ một số nguyên tố nặng trong mẫu môi trường bằng phương pháp phổ Alpha, Luận án

Tiến sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, TP.HCM.

[2] Liên đoàn địa chất xạ hiếm (2005), Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ xác định riêng biệt radon, thoron trên máy phổ alpha RAD7 nhằm nâng cao hiệu quả địa chất và nghiên cứu môi trường, Báo cáo tổng kết đề tài khoa

học, Hà Nội.

[3] Trương Thị Hồng Loan (2010), Giáo trình vật lý phóng xạ, trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, TP.HCM.

[4 Phan Thị Thanh Nghi, (2014), Nghiên cứu phương pháp xác định hoạt độ radium bằng thiết bị RAD7, Khoa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Khoa học Tự

nhiên, TP.HCM.

[5] Huỳnh Thị Mỹ Phư ng (2012), Khảo sát phông phóng xạ môi trường ở một

số công viên trong nội thành TP.HCM, Luận văn Thạc sĩ, Trường Đại học Khoa

học Tự nhiên, TP.HCM.

[6] Phan Thị Minh Tâm (2011), Xác định nồng độ radon trong một số mẫu nước

đóng chai trên thị trường Việt Nam, Luận văn Thạc sĩ, Trường Đại học Khoa

học Tự nhiên, TP.HCM.

[7] Nguyễn Xuân Thành (2007), Nhà máy nước ình An, Chương trình giảng

dạy kinh tế FULBRIGHT, TP.HCM.

[8 Nguyễn Quốc Toàn (2013),Tạo đĩa MnO2 cho việc hấp thụ 226Ra, Khóa luận

tốt nghiệp Đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, TP.HCM.

[9] Lương Văn Thông (2011), Xác định 226Ra trong nước bằng hệ phổ kế Alpha, Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, thành phố Hồ Chí Minh.

[10] Đoàn Thị Vân (2012), Khảo sát nồng độ Radon trong một số mẫu số nguồn

75

Tiếng Anh:

[11] DURRIDGE Company (2009), “RAD H2O User Manual”, User manual,

Billerica.

[12] DURRIDGE Company (2009), “RAD7 radon detector”, User manual,

Billerica.

[13] Gh. Forozani, Gh.Soori (2011), “Study on radon and radium concentrations in drinking water in West region of Iran”, Agricultural Journal, 6 (6) 310-312.

[14] L. T. Gregg, James J. Holmes (1990), “Radon Detection and Measurement in Soil and Groundwater”, Geotechnical and Environmental Geophysics, pp.

251-262.

[15] Asaad Hamid Ismail, Salih Omer Haji (2008), “Analysis of radon concentrations in drinking water in Erbil Governorate”, Tikrit Journal of Pure Science, Vol. 13 No.(3) 2008

[16] A. Jalili-Majareshin, A. Behtash, D. Rezaei-Ochbelagh, (2012) “Radon concentration in hot springs of the tourisic city of Sarein and methods to reduce radon in water”, Radiation Physics and Chemistry, 81 (2012) 749-757.

[17] Dimitrios Nikolopoulos, Anna Louizi (2008), “Study of indoor radon and radon in drinking water inGreece and Cyprus: Implications to exposure and dose”, Radiation Measurements, 43 (2008) 1305 – 1314.

[18] Jaqueline Kappke, Sergei A. Paschuk, Zildete Rocha, Janine N. Corrêa, Valeriy Denyak, Talita O. Santos, Marilson Reque (2011), “Raium activity measurements in bottled mineral water”, International Nuclear Atlantic Conference, 978-85-99141-04-5.

[19] NIST (2005), “Standard Reference Material 4971 Radon-222 Emanation Standard”, Certificate, Gaithersburg.

[20] D.C. Nita, M. Moldovan, T. sferle, V.D. Ona, B.D. Burghele (2012), “Radon concentration in water and indoor air in north – west regions of

76

[21] Zoltan Szabo, Vincent T. dePaul, Jeffrey M. Fischer, Thomas F. Kraemer, Eric Jacobsen (2011), “Occurrence and geochemistry of radium in water from principal drinking-water aquifer systems of the United States”, Applied Geochemistry, 27 (2012) 729–752.

[22] Natasa Todorovic, Jovana Nikolov, Sofija Forkapic, Istvan Bikit, Dusan Mrdja, Miodrag Krmar, Miroslav Veskovic (2012), “Public exposure to radon in drinking water in SERBIA”, Applied Radiation Isotopes, 70 (2012) 543-549, 2012.

[23] Tuukka Turtiainen (2013), “Radon and radium in well water: Measurements and mitigation of exposure”, Academic dissertation, University

of Eastern Finland, Kuopio.

[24] P.Vesterbacka (2005), “238U–series radionuclides in Finnish Groundwater - based srinking water and effective doses”, Academic dissertation, University of Helsinki, Helsinki. Website: [25] http://vi.wikipedia.org/wiki/Radon [26] http://vi.wikipedia.org/wiki/Th%E1%BB%A7_%C4%90%E1%BB%A9c [27] http://vi.wikipedia.org/wiki/S%C3%B4ng_%C4%90%E1%BB%93ng_Nai [28] http://tdw.com.vn/index.php?mod=content&act=view&id=2&info=60 [29] http://vi.wikipedia.org/wiki/Gi%E1%BA%BFng_khoan [30] http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/gdwq3_9.pdf [31] http://thietbinuoc.com.vn/50-3-17-165/tin-tuc-va-bai-viet-hay/nguyen-ly-