hành động (AL) cho 222Rn trong các ngôi nhà ở Mỹ là 148 Bq/m3 (4 pCi/L) [117]. Ở Liên minh Châu Âu giá trị nồng độ 222Rn trong không khí nhà ở và nơi làm việc được quy định không quá 300 Bq/m3. Nếu nồng độ radon trung bình hàng năm vượt quá 1.000 Bq/m3, bắt buộc phải có biện pháp khắc phục để giảm nồng độ radon (Chỉ thị EU 2013/59). Các giới hạn nồng độ radon này nhằm mục đích duy trì liều bức xạ hiệu dụng đối với các thành viên của công chúng thấp hơn giới hạn liều bức xạ được khuyến cáo bởi các tiêu chuẩn an toàn chiếu xạ quốc tế hiện hành [66].
Từ số liệu về nồng độ khí radon trong nhà ở, đã tính được liều hiệu dụng hàng năm do hít phải 222Rn và 220Rn đối với công chúng ở thành phố Hà Nội là (2,23±0,41) mSv/năm. Đối với các công chúng sống cách thân quặng đất hiếm từ 1 đến 2 km là (3,97±1,55) mSv/năm và đối với cư dân sống gần thân quặng ở khoảng cách 300-500 m là (26,34±9,15) mSv/năm (Bảng 3-Phụ lục 1).
Như vậy, tính gộp liều hiệu dụng hàng năm do hít phải radon, liều hiệu dụng gamma chiếu ngoài, liều hiệu dụng chiếu trong qua đường tiêu hóa thì tổng mức liều bức xạ đối với công chúng trong nhóm phơi nhiễm cao nhất (cư dân sống cách thân quặng từ 300 đến 500 m) có thể cao đến mức (3610) mSv/năm.
Các chỉ số nguy hiểm Hex và Hin được ước tính để đánh giá rủi ro bức xạ từ vật liệu xây dựng nhằm đánh giá các hạt nhân phóng xạ tự nhiên trong các vật liệu đó và đảm bảo rằng chúng không đóng góp nhiều hơn 1 mSv/năm vào liều lượng mà cư dân nhận được. Kết quả cho cả hai chỉ số Hex và Hin đều vượt giới hạn 1 và các mối nguy hại là cần phải tính đến (Bảng 4-Phụ lục 1).
Chỉ số nguy cơ ung thư trong khoảng thời gian sống (ELCR) đối với cư dân sống cách thân quặng từ 300 đến 500 m được xác định là cao hơn từ 10 đến 100 lần (Bảng 4, Phụ lục 1) so với giá trị trung bình trên thế giới là 2,9.10-4 [67].
Trong khu vực khảo sát có 23 gia đình với tổng số 132 người hiện đang sống trong khoảng cách 300-500 m đến thân quặng đất hiếm. Những người này bị phơi nhiễm với liều lượng do hít phải radon, tương đương với mức phơi nhiễm của những người bị phơi nhiễm nhiều nhất ở khu dân cư Ramsar, Iran, và do đó khu vực Bát Xát là khu vực có bức xạ nền cao. Hơn nữa, trong một số ngôi nhà gần thân quặng đất hiếm, nồng độ radon trong không khí trong nhà
(222Rn và 220Rn) phần lớn vượt quá 1.000 Bq/m3. Để đảm bảo sức khỏe lâu dài cho các hộ cư dân này, chính quyền địa phương cần cấp cho họ đất làm nhà xa thân quặng từ 2 km trở ra sao cho liều hiệu dụng chiếu ngoài và chiếu trong qua đường hô hấp giảm ngang bằng mức của các cư dân làng Sàng Ma Sáo.
3.2.2.4. Đánh giá suất liều bức xạ gamma và nồng độ khí radon
Để đánh giá suất liều gamma và nồng độ khí radon, tác giả đã chia diện tích thành các ô nhỏ để tiến hành khảo sát. Tại mỗi ô khảo sát tiến hành xây dựng biểu đồ tần suất suất liều bức xạ gamma và nồng độ radon trong không khí. Kết quả xử lý số liệu tại mỗi ô tính được giá trị trung bình suất liều bức xạ gamma, nồng độ khí radon của cả khu mỏ trước và sau thăm dò quặng đất hiếm tại khu mỏ được đưa ra ở các hình sau:
(b) |
Có thể bạn quan tâm!
-
Quy Trình Đánh Giá Ảnh Hưởng Của Phóng Xạ Môi Trường Trong Hoạt Động Khoáng Sản Chứa Norm -
Hiệu Chỉnh Kết Quả Đo Và Đánh Giá Sai Số Kết Qủa Phân Tích -
Đặc Điểm Phân Bố Nồng Độ Khí Phóng Xạ Radon -
Tương Quan Giữa Các Hạt Nhân Phóng Xạ Khác Nhau Trong -
Đánh Giá Tính Liều Chiếu Xạ Gia Tăng Do Hoạt Động Khoáng Sản Tại Mỏ Sa Khoáng Monazite Bản Gié -
Mối Tương Quan Giữa Nồng Độ Hoạt Độ Phóng Xạ, Mức Liều Chiếu Xạ Với Tình Hình Sức Khỏe, Đặc Điểm Bệnh Tật
Xem toàn bộ 162 trang tài liệu này.
Hình 3.6. Biểu đồ tần suất suất liều gamma ô 33 trước (a) và sau (b)
thăm dò
(b) |
Hình 3.7. Biểu đồ tần suất suất liều gamma khu mỏ trước (a) và sau (b)
thăm dò
(a)
Hình 3.8. Biểu đồ tần suất nồng độ khí radon khu mỏ trước (a) và sau
(b) thăm dò
3.2.2.5. Đánh giá tính liều chiếu xạ gia tăng do hoạt động khoáng sản tại mỏ đất hiếm Mường Hum
Kết quả tính liều bức xạ trước thăm dò và sau thăm dò quặng đất hiếm Mường Hum được đưa ra trong Bảng 3.1.
Bảng 3.1. Kết quả tính liều bức xạ gia tăng do hoạt động khoáng sản mỏ
Mường Hum
Khu mỏ | Liều bức xạ trước thăm dò đất hiếm (mSv/năm) | Liều bức xạ sau thăm dò (liều hiện thời) (mSv/năm) | Mức gia tăng liều do thăm dò mỏ (mSv/năm) | |||||
Hn | Hp | Heff | Hn | Hp | Heff | |||
1 | Mường Hum | 6,37 | 2,85 | 9,22 | 7,65 | 6,22 | 13,87 | 4,65 |
Ghi chú: Hn, Hp, Heff tương ứng là chiếu ngoài, chiếu trong qua đường hô hấp và tổng liều hiệu dụng, tính theo công thức được đưa ra ở chương 2.
Như vậy, liều bức xạ khu vực nghiên cứu trước thăm dò có giá trị là 9,22 mSv/năm, đây gọi là phông bức xạ tự nhiên của khu vực nghiên cứu. Giá trị liều bức xạ sau thăm dò tại khu vực nghiên cứu là 13,87 mSv/năm, đây là giá trị liều bức xạ hiện thời tại khu vực nghiên cứu. Từ đó xác định được giá trị liều bức xạ gia tăng do hoạt động thăm dò quặng đất hiếm tại khu vực mỏ đất hiếm Mường Hum là 4,65 mSv/năm, lớn hơn 4 lần so với mức liều giới hạn đối với dân chúng [29].
3.2.2.6. Đánh giá môi trường phóng xạ khu vực nghiên cứu
Theo các công thức trong chương 2, tác giả đã tính được được liều hiệu dụng hàng năm cho khu vực nghiên cứu. So sánh với các tiêu chuẩn Việt Nam
[29] và quốc tế [70, 116], đã xây dựng bản đồ phân vùng ô nhiễm phóng xạ môi trường tại khu vực mỏ đất hiếm Mường Hum (Hình 3.9).
Trong đó, mỏ đất hiếm Mường Hum chia ra các khu vực có mức độ ô nhiễm phóng xạ khác nhau như sau:
- Khu vực có Heff > 3,6 mSv/năm, chiếm diện tích 10,4 km2 bao gồm toàn bộ mỏ đất hiếm Mường Hum, có hộ dân của xã Nậm Pung, Mường Hum đang sinh sống.
- Khu vực có Heff > 10 mSv/năm (mức cần có các hành động can thiệp để giảm tổng liều bức xạ xuống < 10 mSv/năm [29, 70] nằm phủ trên toàn bộ thân quặng khu vực mỏ đất hiếm Mường Hum, chiếm diện tích > 5,4 km2.
- Khu vực có mức tổng liều bức xạ tiềm tàng lớn > 6 mSv/năm và
< 10 mSv/năm, chiếm 6,5 km2 đây là khu vực cần phải áp dụng các biện pháp bảo vệ và các quy định an toàn nhằm kiểm soát sự chiếu xạ hoặc ngăn ngừa nhiễm bẩn phóng xạ lan rộng trong điều kiện làm việc bình thường, ngăn ngừa hoặc hạn chế mức độ chiếu xạ tiềm tàng cho người dân đang sinh sống và làm việc trong khu vực [29, 70].
- Khu vực có nồng độ radon trong không khí NRn > 100 Bq/m3, chiếm diện tích 4,5 km2. Theo tiêu chuẩn [36, 69], nồng độ Rn trong không khí 100 Bq/m3 là không được phép xây dựng nhà ở mới.
Kết quả nghiên cứu cho thấy hoạt độ của hạt nhân phóng xạ (238U, 232Th, 40K) đối với các mẫu đất trong thân quặng cao hơn đáng kể so với các mẫu đất bên ngoài thân quặng. Ngoài ra, hoạt độ của hạt nhân phóng xạ trong và ngoài thân quặng cao hơn giá trị trung bình trên toàn thế giới. Đặc biệt trong thân quặng, hoạt độ hoạt độ của các hạt nhân phóng xạ rất cao so với giá trị trung bình của các hạt nhân phóng xạ (238U, 232Th, 40K) trong đất của các nước khác trên thế giới [116]. Giá trị liều hiệu dụng hàng năm Heff 10 mSv/năm (mức phải xem xét các hành động can thiệp, để làm giảm liều chiếu xạ xuống dưới mức 10 mSv/năm) tập trung tại khu vực chứa quặng đất hiếm [70].
Hình 3.9. Bản đồ phân vùng phóng xạ môi trường mỏ đất hiếm Mường
Hum
3.3. Đánh giá ảnh hưởng của phóng xạ môi trường tại mỏ sa khoáng monazite Bản Gié
3.3.1. Đánh giá sự phát tán các nhân phóng xạ ra môi trường
3.3.1.1. Đặc điểm môi trường nước
Kết quả khảo sát môi trường nước tại khu vực nghiên cứu cho thấy giá trị pH của nước dao động trong khoảng 6,0÷8,1, trung bình 7,6±0,1, đặc trưng cho môi trường kiềm yếu. Giá trị thế oxy hóa khử (Eh) dao động trong khoảng (61÷145) mV, trung bình (118±6,7) mV đặc trưng cho môi trường ôxy hóa. Hệ số biến phân của Eh là 5,5% phản ánh giá trị Eh tương đối ổn định. Với đặc điểm môi trường nước như vậy rất thuận lợi cho urani hòa tan và lan truyền trong môi trường nước, gây nguy cơ ô nhiễm nước trong khu vực.
3.3.1.2. Đặc điểm môi trường đất
Kết quả khảo sát địa hóa môi trường đất cho thấy, giá trị pH dao động trong khoảng rộng từ 5,2÷8,8, trung bình 8,0±0,2, đặc trưng cho môi trường từ axit yếu đến kiềm yếu. Giá trị Eh dao động từ (61÷225) mV, trung bình
(130,0±47,7) mV, hệ số biến phân của Eh có giá trị 38% chứng tỏ Eh có biến động nhẹ. Như vậy, với đặc điểm môi trường đất này rất thuận lợi cho sự hòa tan, vận chuyển các hợp chất của urani trong môi trường đất.
3.3.1.3. Thành phần suất liều gamma môi trường
Từ kết quả khảo sát cho thấy sự thay đổi suất liều gamma: khi khai thác quặng sa khoáng, các hoạt động như bốc xúc, tuyển quặng đã làm thay đổi mức độ, quy mô phát tán phóng xạ, do đó giá trị suất liều gamma cũng tăng lên.
Suất liều gamma trong khu vực khai thác quặng monazite đã tăng lên khoảng (0,20,65) µSv/h, ở vị trí tập kết quặng (0,3÷0,55) µSv/h, các khu vực còn lại tăng không đáng kể so với suất liều gamma ở khu vực lân cận cách khai trường 300 m (0,14÷0,25) µSv/h.
Hình 3.10 trình bày sự thay đổi mức suất liều gamma trên khu vực tụ khoáng monazite Bản Gié sau khi mở mỏ so với thời điểm trước khi mở mỏ.
Hình 3.10. Mặt cắt địa chất và mức thay đổi suất liều gamma trên khu vực tụ khoáng monazite Bản Gié sau khi mở mỏ so với thời điểm trước khi
mở mỏ.
3.3.1.4. Nồng độ khí radon trong môi trường
Nồng độ khí phóng xạ radon trong vùng nghiên cứu phần đặc trưng cho khu vực không chứa quặng có giá trị < 20 Bq/m3. Tại các thân quặng nồng độ radon biến thiên từ (20÷186) Bq/m3(có vị trí đạt > 250 Bq/m3). Ngoài vùng
chứa quặng, ở khu vực cách xa ranh giới vùng quặng từ vài trăm mét trở lên nồng độ radon hầu như không thay đổi và nằm trong khoảng (10÷20) Bq/m3.
3.3.1.5. Đặc điểm phân bố phóng xạ trong mẫu nước
Kết quả phân tích mẫu nước cho thấy giá trị hoạt độ riêng tổng cộng alpha dao động từ (0,004÷0,045) Bq/l, trung bình 0,018 Bq/l; hoạt độ tổng beta dao động từ (0,071÷0,645) Bq/l, trung bình 0,256 Bq/l. So sánh với kết quả nghiên cứu trước khi mở mỏ cho thấy có sự gia tăng hoạt độ tổng alpha và tổng beta trong môi trường nước, điều này là do đặc điểm môi trường nước tại khu vực thuận lợi cho sự hòa tan rađi. Kết quả phân tích nồng độ hoạt độ phóng xạ trong mẫu nước cho thấy hàm lượng rađi trong các mẫu nước của khu mỏ sa khoáng monazite cao hơn so với các khu vực ngoài khu mỏ. Đây là đặc điểm thủy địa hóa của rađi là dễ tan vào môi trường nước.
3.3.1.6. Đặc điểm phân bố phóng xạ trong mẫu đất
Kết quả phân tích mẫu đất tại vùng nghiên cứu cho thấy nồng độ hoạt độ của 226Ra trong đất dao động từ (41,2÷78,6) Bq/kg, trung bình 55,8 Bq/kg; của 232Th từ (37,0÷54,1) Bq/kg, trung bình 45,4 Bq/kg; của 40K từ (51,2÷131,3) Bq/kg, trung bình 88,3 Bq/kg. So với thời gian trước khi mở mỏ, nồng độ hoạt độ các nhân phóng xạ 226Ra và 232Th có tăng lên nhưng nồng độ hoạt độ của 40K hầu như không thay đổi (nồng độ hoạt độ của 226Ra, 232Th trước khi mở mỏ lần lượt là (18,5÷52,3) Bq/kg và (17,8÷38,7) Bq/kg). Điều này cho thấy khai thác monazite đã làm tăng nồng độ hoạt độ của các nhân phóng xạ trong môi trường đất.
Với đặc điểm địa hóa môi trường kể trên đều là những đặc điểm môi trường thuận lợi cho sự vận chuyển urani, tổ hợp ion của urani với các anion khác nhau, còn thori không bị hòa tan mà bị hấp thụ bởi khoáng vật tạo đá.
3.3.2. Đánh giá mức liều chiếu xạ tại khu vực mỏ monazite Bản Gié
Kết quả đánh giá thành phần phóng xạ trên khu vực monazite như sau:
3.3.2.1. Thành phần các đồng vị phóng xạ trong môi trường đất
Kết quả về nồng độ hoạt độ của các hạt nhân phóng xạ tự nhiên (226Ra, 238U, 232Th, và 40K) được thống kê trong Bảng 1 (Phụ lục 2). Như thể hiện trong Bảng 1, nồng độ hoạt độ trong các mẫu đất bề mặt thay đổi từ 11,91,9 Bq/kg đến 237,09,1 Bq/kg (trung bình 126,05,2 Bq/kg), 16,41,8 Bq/kg đến 143,07,5 Bq/kg (trung bình 71,05,6 Bq/kg), 22,93,3 Bq/kg đến
39912 Bg/kg (trung bình 155,07,5 Bg/kg) và 48,42,9 Bq/kg đến 1.250100 Bg/kg (trung bình 37122 Bq/kg) tương ứng cho 226Ra, 238U, 232Th và 40K. Nồng độ hoạt độ trung bình cao nhất là 40K, tiếp theo là 232Th, 226Ra và
238U. Nói chung, nồng độ hoạt độ trung bình của các hạt nhân phóng xạ 226Ra, 238U và 232Th cao hơn giá trị nồng độ hoạt độ trung bình toàn cầu của chúng trong đất, là 32 Bq/kg, 33 Bq/kg và 45 Bq/kg tương ứng đối với 226Ra, 238U và 232Th(228Ra). Đối với 40K, nồng độ hoạt độ trung bình tại khu vực nghiên cứu thấp hơn giá trị trung bình của thế giới (420 Bq/kg) [115]. Nồng độ hoạt độ cao của các hạt nhân phóng xạ tự nhiên trong quặng sa khoáng monazite cũng đã được báo cáo trong tài liệu [97, 100, 121, 122]. Kết quả nghiên cứu của nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng sự biến động cao nhất của nồng độ hoạt độ tính trong các mẫu đất được quan sát đối với 40K với độ lệch chuẩn (SD) là 313 Bq/kg. Sự biến thiên rộng của nồng độ hoạt độ 40K cũng được tìm thấy trong các mẫu đất gần thân quặng ở Mường Hum, Việt Nam [59]; trong các mẫu đất bề mặt ở Bôlikhamxay, Lào [88]; trong mẫu đất ở Savannakhet, Lào [47]; trong mẫu đất ở tỉnh Khammouan, Lào [48]. Đường cong phân bố không đối xứng của các hạt nhân phóng xạ tự nhiên được vẽ trong Hình 3.11.
Như thể hiện trong Hình 3.11, nồng độ hoạt độ của 226Ra và 238U trong khu vực nghiên cứu (thân quặng và ngoài thân quặng) là phân bố gần giống nhau với các giá trị tương ứng là 0,20 và 0,23. Điều này cho thấy không có sự khác biệt đáng kể về nồng độ hoạt độ 226Ra, 238U trong và ngoài thân quặng. Ngược lại, nồng độ hoạt độ 232Th và 40K là phân bố lệch phải (xiên dương) với các giá trị tương ứng là 0,90 và 1,14. Sự phân bố lệch phải của 40K có thể được giải thích dựa trên tính linh động cao của kali và nó được vận chuyển dễ dàng theo nguồn nước [82, 125].