Dự báo sự thay đổi suất liều chiếu ngoài hiệu dụng

L Ờ IC ẢM ƠN

3. Ý nghĩa của đề tài

3.2.4.1. Dự báo sự thay đổi suất liều chiếu ngoài hiệu dụng

Căn cứ kết quả phân tích thành phần của các thân quặng đất hiếm, hàm lượng các nhân phóng xạ của thân quặng F3 và F7 như sau:

Bảng 3.19: Hàm lượng và hoạt độphóng xạcủa thân quặng F3, F7 Thân quặng Loại mẫu U Th Hàm lượng (ppm) Hoạt độ (Bq/g) Hàm lượng ( ppm) Hoạt độ (Bq/g) F3 Max 162 2,0004 269 1,0913 Min 29 0,3581 80,5 0,3266 Trung bình 78,9 0,9743 173,07 0,7021 F7 Max 120 1,4818 390 1,5822 Min 20 0,2469 0,0030 0,1217 Trung bình 60 0,7409 170 0,6897 Nguồn: [7]

Kết quả dự báo suất liều chiếu ngoài hiệu dụng do bức xạ gamma và bụi thở gây ra như bảng sau:

Bảng 3.20: Suất liều hiệu dụng khu khai trường thân quặng F3, F7 Nhân

phóng xạ

Nồng độ hoạt

tính, Bq/g

Ước lượng liều hiệu dụng, mSv/năm

Ghi chú Cực tiểu Cực đại Thân quặng F3 ∑(U+Th) 3,091709 0,062 1,237 Max 0,6846805 0,014 0,274 Min 1,676402 0,033 0,671 Trung bình Thân quặng F7 ∑(U+Th) 3,064 0,0612 1,2256 Max 0,3686 0,0073 0,1475 Min 1,4306 0,0353 0,5723 Trung bình Nguồn: [7]

Nồng độ khí phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho liều chiếu bức xạ. Tham số là nồng độ radon và thoron. Sự phân bố nồng độ khí phóng xạ môi trường của mỏ đất hiếm Đông Pao như sau:

+ Hàm lượng khí Radon:

Hàm lượng khí Radon biến thiên trong khoảng rộng từ vài Bq/m³đến 1.100

Bq/m³, trung bình 44 Bq/m³. Nhìn chung, ngoài những khu vực trung tâm thân

quặng, phần lớn diện tích còn lại có nồng độ Radon ở mức bình thường

<100Bq/m³[8].

+ Hàm lượng khí Thoron:

Do khí Thoron có kỳ bán rã rất nhỏ (55,6 giây) ngắn hơn rất nhiều so với R_n

(3,82 ngày), nên khi đi xa khỏi bề mặt thân quặng, khí thoron giảm nhanh hơn khí Radon. Đến một khoảng cách nào đó thì dị thường nồng độ khí Radon sẽ có giá trị lớn hơn dị thường khí Thoron. Khi lớp phủ trên thân quặng tương đối dày (khoảng 3 - 10m) thì chỉ còn khả năng phát hiện được dị thường radon mà không phát hiện được dị thường thoron nữa. Tuy nhiên, chất con của Thoron (sản phẩm phân rã của

T_n là 212P_b có chu kỳ bán rã 10,6 giờ), có thể tồn tại lâu trong môi trường (có thể

lên đến 4 - 5 ngày) [8].

Nồng độ radon tương đương trong vùng biến thiên khá mạnh, từ vài chục

Bq/m³ ở vùng rìa đến vài trăm Bq/m³ ở vùng trung tâm khu mỏ, ở một vài nơi có

thể đạt trên 400 Bq/m³ hoặc lớn hơn. Phần diện tích chứa thân quặng đất hiếm

thường có nồng độ Rn tương đương > 600 Bq/m³ (theo khuyến cáo của IAEA, ở

mức này không nên định cư sinh sống), diện tích này cũng thường tương ứng mức suất liều gamma > 0,6 µSv/h. Phần ngoài các thân quặng đất hiếm, chủ yếu nồng độ

radon tương đương < 600Bq/m³.

Tóm lại, nồng độ radon tương đương ở mỏ đất hiếm Đông Pao thường ở mức tương đối cao, trong đó khu vực tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn phóng xạ về nồng độ khí radon tương đương khá tương đồng với diện tích có suất liều gamma cao và có liên quan trực tiếp với phân bố các thân quặng đạt hàm lượng công nghiệp, có thể được khai thác trong tương lai.

Theo TCVN 7889-2008 về nồng độ radon trong nhà, thì những khu vực nồng

độ radon <100 Bq/m³là mức khuyến cáo đối với các loại nhà xây mới, hay nồng độ

radon < 60Bq/m³là mức phấn đấu. Như vậy, theo tiêu chuẩn này, ở khu vực nghiên

cứu, cần khoanh định để khuyến cáo hợp lý đối với việc xây dựng và phát triển kinh tế, xã hội của người dân địa phương.

3.2.4.3. Tác động của chất thải phóng xạ đến môi trường

Đặc trưng các nhân phóng xạ trong đất

Hoạt độ phóng xạ trong lớp đất trên mặt được đặc trưng bởi hàm lượng của K, U, Th trong đất. Đặc trưng bởi hàm lượng các chất phóng xạ tự nhiên U, Th, K, kết quả được tổng hợp trong bảng dưới đây:

Bảng 3.21: Hàm lượng và cường độ phóng xạ trong lớp đất mỏ Đông Pao

Tham số ^{Cường độ,} µR/h Hoạt độ, Bq/kg Hàm lượng K, % U, ppm Th, ppm Max 201 3.404 17,3 138 379 Min 2,8 70,7 0,1 3,2 5,6 Trung bình 43,6 885 3,1 31 96 Nguồn: [9]

Từ kết quả đo mức hoạt độ phóng xạ lớp đất trên mặt, Liên đoàn ĐCXH đã thành bản đồ phân vùng theo 3 mức hàm lượng hoạt độ phóng xạ: Mức 1: Hàm lượng hoạt độ phóng xạ 780 - 2740 Bq/kg; Mức 2: 370 - 780 Bq/kg; Mức 3: 1 - 370 Bq/kg.

Nguồn: [8]

Đặc trưngcác nhân phóng xạ trong nước

Bảng dưới đây là tổng hợp kết quả xác định các nhân phóng xạ trong nước được nêu trong Phụ lục: “Đánh giá tác động môi trường phóng xạ do quá trình thăm dò mỏ”

thuộc“Báo cáo thăm dò bổ sung Mỏ đất hiếm - fluorit - barit Đông Pao”do Liên đoàn Địa chất Xạ hiếm thực hiện năm 2011[7].

Bảng 3.22: Hàm lượng các nhân phóng xạ trong nước Ký hiệu mẫu ^{Hàm lượng trung bình (Bq/l)}

Radi Urani Thori

MN01 0,01720,0198 0,2150,342 0,20140,2484 MN02 0,01210,0134 0,1080,178 0,18420,1905 MN03 0,02330,0268 0,2070,257 0,21580,2638 MN04 0,01990,0208 0,2270,241 0,19870,2451 MN05 0,01190,0134 0,1960,212 0,20080,2381 MN06 0,01110,0206 0,1310,164 0,12150,1428 MN07 0,00680,0134 0,0740,092 0,08640,1156 MN08 0,00720,0091 0,0820,118 0,07710,0915 MN09 0,01480,0341 0,1250,182 0,31840,6212 MN10 0,0090,011 0,02930,037 0,16640,1438 MN11 0,02130,0318 0,1870,180 0,14420,1482 MN12 0,01480,0144 0,1550,161 0,21140,2434 MN13 0,02180,0242 0,2580,341 0,21130,2087 MN14 0,01450,0161 0,1520,172 0,12130,1268 MN15 0,01240,0134 0,1240,154 0,08410,0589 Nguồn: [7]

Đặc trưngphông khí phóng xạ

Nồng độ khí phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho liều chiếu bức xạ. Tham số là nồng độ radon và thoron.

Từ sơ đồ hình 3.3, có thể có một số nhận xét như sau:

+ Nồng độ radon tương đương trong vùng biến thiên khá mạnh, từ vài chục Bq/m³ ở vùng rìa đến vài trăm Bq/m³ ở vùng trung tâm khu mỏ, ở một vài nơi có thể đạt trên 400 Bq/m³hoặc lớn hơn.

+ Phần diện tích chứa thân quặng đất hiếm thường có nồng độ Rn tương đương > 600 Bq/m³ (theo khuyến cáo của IAEA, ở mức này không nên định cư sinh sống), diện tích này cũng thường tương ứng mức suất liều gamma > 0,6 µSv/h. Phần ngoài các thân quặng đất hiếm, chủ yếu nồng độ radon tương đương < 600Bq/m³.

Tóm lại, nồng độ radon tương đương ở mỏ đất hiếm Đông Pao thường ở mức tương đối cao, trong đó khu vực tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn phóng xạ về nồng độ khí radon tương đương khá tương đồng với diện tích có suất liều gamma cao và có liên quan trực tiếp với phân bố các thân quặng đạt hàm lượng công nghiệp, có thể được khai thác trong tương lai.

Nguồn: [11]

3.3. Đề xuất và lựa chọn phương án phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sảnthân quặng F3, F7 thân quặng F3, F7

3.3.1. Đề xuất phương án phục hồi môi trường

3.3.1.1. Cơ sở để lựa chọn phương án

Việc lựa chọn các phương án phục hồi môi trường mỏ được căn cứ vào những tiêu chí như sau:

- Điều kiện thực tế, ảnh hưởng của quá trình khai thác đất hiếm thân quặng F3, F7 mỏ Đông Pao đến môi trường và cộng đồng dân cư xung quanh.

- Cấu tạo địa chất, khoáng vật và chất lượng môi trường xung quanh.

- Quy hoạch sử dụng đất của địa phương.

3.3.1.2. Các phương án cải tạo phục hồi môi trường:

Công tác cải tạo, phục hồi môi trường mỏ đất hiếm Đông Pao, Lai Châu nhằm khắc phục một phần hay toàn bộ các tác động môi trường do việc chiếm dụng đất, thảm thực vật cho các công tác khai thác mỏ lộ thiên, chế biến quặng đất hiếm và xây dựng các công trình phụ trợ gây ra.

Theo Phụ lục 1 ban hành kèm theo quyết định số 71/2008/QĐ-TTg ngày 29/5/2008 của Thủ tướng Chính phủ về ký quỹ cải tạo, phục hồi môi trường đối với hoạt động khai thác khoáng sản[16], mỏ đất hiếm Đông Pao thuộc loại mỏ khai thác lộ thiên không có nguy cơ tạo dòng thải axit, do đó những nội dung chính phải cải tạo, phục hồi môi trường sau khai thác khoáng sản bao gồm các công việc sau:

- Để lại địa hình có hình dạng hố mỏ, có độ sâu so với mặt bằng tự nhiên: thực hiện lấp đầy trả lại mặt bằng như mặt bằng trước đây nếu có thể hoặc tạo thành một hồ chứa nước, có đê bao ngăn súc vật vào.

- Để lại địa hình khác dạng hố mỏ: phục hồi bằng cách san gạt, tạo mặt bằng để phủ xanh hoặc chuyển đổi mục đích sử dụng đất.

- Các bãi thải đất đá: nếu bãi thải có dạng đống cao phải san cắt tầng, tạo độ dốc của bãi thải và các tầng thải, tạo các công trình thoát nước phù hợp ngay trong quá trình khai thác. Khi kết thúc khai thác tiến hành san gạt, có biện pháp chống sụt, lún, trượt và phủ đất mặt cho tất cả các tầng thải và đỉnh bãi thải và phủ xanh; nếu bãi thải được thải vào thung lũng thì phải san gạt và phủ đất mặt để phủ xanh; hoặc các biện pháp khác phù hợp với tính chất địa hình của khu vực.

- Các bãi thải quặng đuôi: tạo đường thoát nước phù hợp, san gạt, phủ đất mặt và trồng cây hoặc trả lại diện tích canh tác nếu có thể.

- Các công trình công nghiệp và dân dụng phục vụ khai thác mỏ không còn nhu cầu sử dụng: tháo dỡ trả lại mặt bằng hoặc chuyển đổi mục đích sử dụng.

- Những hình thức phục hồi khả thi khác.

Căn cứ các điều kiện thực tế khu mỏ, điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, các quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội của địa phương. Công tác cải tạo, phục hồi môi trường khu vực mỏ đất hiếm Đông Pao có thể được thực hiện theo các phương án sau:

- Phương án 1: San gạt bề mặt bãi thải, các moong khai thác và các công trình phụ trợ, đổ một lớp đất màu dày khoảng 0.3 ÷ 0.6 m kết hợp việc cải tạo bằng phân khoáng và trồng cây công nghiệp, trồng cỏ.

- Phương án 2: Trực tiếp cải tạo đất bằng các chế phẩm sinh học, các loại phân khoáng, phân vi sinh, các hoạt tính sinh học thổ nhưỡng, các chất mang dinh dưỡng, giữ ẩm (các polyme, khoáng chất hoạt hóa).

- Phương án 3: Cải tạo các moong khai thác (không được dùng làm bãi thải trong) thành các hồ chứa nước, các khu vực khác, san gạt mặt bằng và bảo vệ, khoanh nuôi cỏ, cây bụi.

Trong cả 3 phương án trên, mỗi phương án đều có những ưu nhược điểm riêng theo các tiêu chí về kinh tế, môi trường, do đó cần phân tích cụ thể các ưu nhược điểm của từng phương án để lựa chọn phương án tối ưu nhằm phục vụ tốt công tác bảo vệ môi trường.

3.3.1.3. Phân tích, đánh giá các phương án đề xuất như sau

Phương án 1:

- Các nội dung chính của phương án này như sau:

 Các moong khai thác: Sau khi kết thúc mỗi tầng khai thác sẽ san gạt, tạo mặt bằng, phủ một lớp đất màu để trồng cỏ.

 Các nhà máy tuyển, nhà xưởng khi không còn nhu cầu sử dụng sẽ tháo dỡ, san gạt trả lại mặt bằng, phủ một lớp đất màu để trồng cỏ.

 Các bãi thải đất đá: Cải tạo độ dốc bãi thải, tạo các công trình thoát nước phù hợp trong quá trình khai thác. Khi kết thúc đổ thải tiến hành san gạt, lu lèn, gia cố chống sụt lún, trượt lở, phủ một lớp đất màu để trồng cây công nghiệp.

 Các bãi thải quặng đuôi: Tạo đường thoát nước phù hợp trong quá trình đổ thải. Sau khi kết thúc đổ thải, san gạt, gia cố và phủ lớp đất để trông cây công nghiệp.

- Ưu điểm:

 Đảm bảo an toàn phóng xạ do được phủ lớp đất màu hợp lý;  Tạo cảnh quan cây xanh, cải tạo điều kiện vi khí hậu của khu vực;

 Chuyển đổi mục đích sử dụng đất theo hướng có lợi hơn, có thể trồng cây có giá trị kinh tế cao.

- Nhược điểm:

 Đòi hỏi phải có đội ngũ cán bộ môi trường chuyên trách ngay từ đầu;

 Khó khăn trong công tác khai thác, sử dụng đất màu do khối lượng lớn, địa điểm cách xa nơi khai thác;

 Kinh phí cải tạo, phục hồi môi trường lớn do phải san gạt, gia công mặt bằng và vận chuyển đất màu.

Phương án 2:

- Các nội dung chính của phương án này như sau:

 Các moong khai thác; các bãi thải đất đá, quặng đuôi sau khi kết thúc khai thác sẽ rải một lớp phân khoáng, chế phẩm sinh học hoặc các chất dĩnh dưỡng khác.  Các nhà máy tuyển, công trình phụ trợ khác khi không còn nhu cầu sử dụng sẽ

tháo dỡ, san gạt trả lại mặt bằng.

- Ưu điểm:

 Đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp;

 Sau khi kết thúc khai thác mới phải thực hiện công tác cải tạo, phục hồi môi trường.

- Nhược điểm:

 Không cải tạo được môi trường theo hướng “bằng” hoặc “hơn” so với trước khai thác do khu vực hiện tại là diện tích rừng thưa, cây bụi,thảm cỏ và hoa màu;

 Không chuyển đổi được mục đích sử dụng đất theo hướng có lợi về môi trường; Không đảm bảo an toàn phóng xạ, đặc biệt các bãi thải, hồ quặng đuôi…

Phương án 3:

- Các nội dung chính như sau:

 Các moong khai thác được cải tạo thành hồ tự nhiên, san gạt để trồng cỏ và khoanh nuôi cây bụi.

 Các nhà máy tuyển, công trình phụ trợ khi không còn nhu cầu sử dụng sẽ tháo dỡ, san gạt trả lại mặt bằng.

- Ưu điểm:

 Đơn giản, dễ thực hiện, chi phí thấp, đặc biệt sau khi kết thúc khai thác mới phải thực hiện phục hồi môi trường;

 Điều hòa vi khí hậu khu vực do tác dụng của hồ chứa nước.

- Nhược điểm:

 Không cải tạo môi trường theo hướng “bằng” hoặc “hơn” so với trước thời điểm khai thác mỏ;

 Không chuyển đổi mục đích sử dụng đất theo hướng có lợi cho môi trường;  Không đảm bảo an toàn phóng xạ đặc biệt cho khu vực hồ chứa nước và các

khu vực bãi thải, hồ quặng đuôi…

3.3.2. Lựa chọn phương án cải tạo, phục hồi môi trường

Việc lựa chọn phương án cải tao, phục hồi môi trường phụ thuộc vào các điều kiện sau:

- Điều kiện thực tế của từng loại hình khai thác khoáng sản (cấu tạo địa chất, thành phần khoáng vật và chất lượng môi trường của khu vực);

- Ảnh hưởng của quá trình khai thác đến môi trường, cộng đồng dân cư xung quanh; tính bền vững, an toàn của các công trình cải tạo, phục hồi môi trường;

- “Chỉ số phục hồi đất”sau khi thực hiện công tác cải tạo, phục hồi môi trường. Do việc khai thác và chế biến quặng đất hiếm mỏ Đông Pao huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu liên quan đến vấn đề phóng xạ nên phương án cải tạo, phục hồi môi trường của dự án trước tiên cần chú ý đến công tác giảm thiểu tác động của phóng xạ, sau đó mới đến các vấn đề môi trường khác cũng như khả năng phục hồi môi trường đất thông qua tính toán và đánh giá “chỉ số phục hồi đất”.

Trên cơ sở phân tích, đánh giá điều kiện và thực trạng của khu vực mỏ đất hiếm Đông Pao, kế hoạch sử dụng đất, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội của địa phương cùng với tiêu chí cải tạo môi trường theo hướng “bằng” hoặc “hơn” so với trước thời điểm khai thác mỏ, việc đảm bảo an toàn phóng xạ, giảm thiểu các sự cố, rủi ro môi trường, phương án lựa chọn để cải tạo, phục hồi môi trường mỏ đất hiếm Đông Pao là:

Phương án 1 - San gạt bề mặt bãi thải, các moong khai thác và các công trình phụ trợ, đổ một lớp đất màu dày khoảng 0.3 ÷ 0.6 m kết hợp việc cải tạo bằng phân