Nghiên cứu ứng dụng GIS xây dựng bản đồ phông phóng xạ môi trường khu vực nội thành hà nội

Nghiên cứu ứng dụng GIS xây dựng bản đồ
phông phóng xạ môi trường khu vực nội thành
Hà Nội


Nguyễn Đồng Quân

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn ThS chuyên ngành: Khoa học Môi trường; Mã số: 60 85 02
Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Xuân Cự
Năm bảo vệ: 2012


Abstract: Nghiên cứu điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của thủ đô Hà Nội. Tổng quan
về hàm lượng phóng xạ tự nhiên trong các đối tường môi trường. Hệ thông tin địa lý
(GIS) và ứng dụng trong nghiên cứu môi trường. Dùng phương pháp định vị toàn cầu
GIS chia ô khảo sát để xây dựng bản đồ. Phương pháp chuyên gia và phương pháp hội
thảo. Phương pháp phân tích, thống kê, tổng hợp và đề xuất, khuyến nghị các chính sách
và giải pháp đảm bảo an toàn bức xạ. Phương pháp tiến hành khảo sát và phân tích.

Keywords:


Content
Môi trường trên toàn cầu nói chung và ở Việt Nam, cũng như Hà Nội nói riêng đang bị tác
động mạnh bởi hoạt động của con người. Chất lượng môi trường ngày càng biến đổi làm ảnh
hưởng trực tiếp đến cuộc sống con người. Môi trường bị tác động hiện nay ở nước ta nói chung
và ở Hà Nội nói riêng đang là vấn đề không chỉ nhà nước mà cả xã hội quan tâm.
Một trong những yếu tố nguy hại của môi trường đến sức khoẻ cộng đồng phải kể đến các
nhân tố phóng xạ bao gồm phóng xạ tự nhiên, phóng xạ nhân tạo và các ứng dụng của nó trong
nền kinh tế quốc dân.

Các chất phóng xạ gây tác động xấu đến môi trường và sức khoẻ cộng đồng không phải
một thế hệ mà còn ảnh hưởng đến nhiều thế hệ khác nên vấn đề bảo vệ môi trường nói chung và
phóng xạ nói riêng là rất hệ trọng.
Do chính sách mở cửa của nhà nước nói chung và của Hà Nội nói riêng nên trong những
năm gần đây tốc độ phát triển kinh tế rất mạnh, số lượng các khu công nghiệp lớn, nhỏ, các cơ
sở sử dụng bức xạ, các khu khai thác quặng các loại, chế biến sản phẩm, các làng nghề và kể các
khu thu gom phế thải tăng lên nhanh chóng. Tình trạng phát triển ồ ạt lại không đồng bộ thiếu
qui hoạch, qui trình công nghệ lại có phần lạc hậu và có cả thủ công tự phát là nguyên nhân gây
tác động xấu đến môi trường. Do phát triển thiếu qui hoạch, thiếu đồng bộ nên việc quản lý về
mặt môi trường cũng gặp khó khăn, nhất là khâu quản lý nguyên, vật liệu, vật tư đầu vào của khu
sản xuất chế biến và thu gom phế liệu, phế thải như các khu chế biến quặng sản phẩm vật liệu
chịu lửa, gốm xứ mà phần nguyên, vật liệu của nó có thể chứa các nguyên tố phóng xạ cao hơn
các nguyên, vật liệu khác
Theo kết quả khảo sát cho thấy chính sự tồn tại và hoạt động của các loại hình nói trên có
thể là một trong những khâu nguyên nhân gây tác động ô nhiễm môi trường trên địa bàn, bởi vậy
nếu không quản lý tốt tới các hoạt động của các cơ sở nói trên và có kế hoạch phòng chống ô
nhiễm về mặt phóng xạ, những khu vực có nguy cơ gây tác động ô nhiễm cao, nguy cơ gây tác
động ô nhiễm môi trường và tác hại sức khoẻ cộng đồng lầ điều có thể xảy ra và ảnh hưởng đến
sự phát triển bền vững của nền kinh tế.
Bức xạ ion hoá nói chung cũng như các chất phóng xạ có rất nhiều ứng dụng trong đời
sống và nền kinh tế. Tuy nhiên bức xạ ion hoá nói chung cũng như các chất phóng xạ lại có ảnh
hưởng không tốt đến sức khoẻ con người, vì vậy để phát huy những mặt có lợi, hạn chế những
tác động có hại tới con người và môi trường sống cần có những nghiên cứu đánh giá nghiêm túc
về mức phông phóng xạ trên từng địa bàn cụ thể, lập ra bản đồ mức phông phóng xạ trên địa bàn,
theo dõi những khuynh hướng thay đổi nếu có theo thời gian do tác động của tự nhiên và xã hội
trong quá trình vận động phát triển.
Trên địa bàn thủ đô Hà Nội những nghiên cứu đánh giá về lĩnh vực này trong những năm
qua đã bắt đầu thực hiện như ở quy mô còn hạn chế, chưa xây dựng được bản đồ mức phông
phóng xạ vì vậy chúng tôi tiến hành đề tài:
“Nghiên cứu ứng dụng GIS xây dựng bản đồ phông phóng xạ môi trƣờng khu vực

nội thành Hà Nội ”
Nhằm bước đầu cung cấp các dữ liệu để các nhà quản lý nắm được hiện trạng phóng xạ ở
Hà nội cũ để đưa ra các chính sách quy hoạch, quản lý phù hợp.

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của thủ đô Hà Nội
Đặc điểm điều kiện tự nhiên của Thủ đô không có nhiều thay đổi trong giai đoạn 2006 –
2010, tuy nhiên, tính từ thời điểm 1/08/2008, khi Thủ đô Hà Nội được mở rộng bao gồm toàn bộ
tỉnh Hà Tây (cũ), một phần các tỉnh Hòa Bình và Vĩnh Phúc thì đặc điểm điều kiện tự nhiên của
Thủ đô Hà Nội trở nên phong phú và đặc sắc hơn với nhiều vùng cảnh quan khác nhau.
Trong số các đặc điểm của điều kiện tự nhiên của Thủ đô Hà Nội, các đặc điểm về vị trí
địa lý, địa hình, hệ thống thủy văn và khí hậu đóng vai trò quan trọng trong tác động qua lại và
ảnh hưởng tới môi trường của Thủ đô.
1.1.1. Điều kiện tự nhiên.
Vị trí địa lý
Hà Nội có vị trí từ 20°53' đến 21°23' độ vĩ Bắc và 105°44' đến 106°02' độ kinh Đông, trong
vùng tam giác châu thổ sông Hồng, đất đai mầu mỡ, trù phú được che chắn ở phía Bắc - Đông Bắc
bởi dải núi Tam Đảo và ở phía Tây - Tây Nam bởi dãy núi Ba Vì - Tản Viên.

b.Địa hình
Địa hình Hà Nội thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông với độ cao trung bình
từ 5 đến 20 mét so với mực nước biển. Dạng địa hình chủ yếu của Hà Nội là địa hình đồng bằng
(chiếm đến ba phần tư diện tích tự nhiên của Hà Nội) được đắp bồi do các dòng sông với các bãi
bồi hiện đại và các bãi bồi cao nằm ở hữu ngạn sông Đà, hai bên sông Hồng và chi lưu các con
sông khác, còn các vùng trũng với các hồ đầm.
c. Hệ thống thủy văn
Sông Hồng là con sông chính của Thủ đô Hà Nội, bắt đầu chảy vào Hà Nội ở xã Phong
Vân, huyện Ba Vì và ra khỏi Thủ đô ở khu vực xã Quang Lãng, huyện Phú Xuyên tiếp giáp
Hưng Yên. Đoạn sông Hồng chảy qua Hà Nội dài 163 km, chiếm khoảng một phần ba chiều dài

của con sông này trên đất Việt Nam (khoảng 556 km sông Hồng chảy qua Việt Nam trên tổng
chiều dài 1.160 km của sông Hồng).
d. Khí hậu
Khí hậu Hà Nội tiêu biểu cho vùng Bắc Bộ với đặc điểm của khí hậu nhiệt đới gió mùa
ẩm, mùa hè nóng, mưa nhiều và mùa đông lạnh, ít mưa. Thuộc vùng nhiệt đới, Hà Nội quanh
nǎm tiếp nhận lượng bức xạ mặt trời rất dồi dào và có nhiệt độ cao.
1.1.2. Kinh tế xã hội
a.Dân số và diện tích
Kết quả tổng điều tra dân số ngày 1/4/2009 cho thấy, dân số Hà Nội là 6.448.837 người
sinh sống trên diện tích 3.328,89km2 bao gồm 10 quận, 1 thị xã và 18 huyện ngoại thành.
b.Phát triển kinh tế - xã hội
Hà Nội là một trong những địa phương nhận được đầu tư trực tiếp từ nước ngoài nhiều
nhất, với 1.681,2 triệu USD và 290 dự án. Thủ đô cũng là địa điểm của 1.600 văn phòng đại diện
nước ngoài, 14 KCN cùng 1,6 vạn cơ sở sản xuất công nghiệp.
c.Công nghiệp và xây dựng
Công nghiệp và xây dựng đóng góp đến 41,8% vào cơ cấu của nền kinh tế Hà Nội và chỉ
đóng góp khoảng 5% trong mức tăng GDP chung của toàn Thủ đô. Tổng giá trị sản xuất ngành
công nghiệp trong năm 2009 đạt trên 90.600 tỷ đồng, trong đó, công nghiệp nhà nước chiếm
23,3%, công nghiệp ngoài nhà nước chiếm 32,4% và khu vực có vốn đầu tư nước ngoài chiếm
đến 44,3%
e. Du lịch và dịch vụ
1.2. Tổng quan về hàm lƣợng phóng xạ tự nhiên trong các đối tƣờng môi trƣờng
1.2.1. Các đơn vị đo liều bức xạ
1.2.1.1. Hoạt độ phóng xạ
Hoạt độ phóng xạ của một nguồn phóng xạ hay một lượng chất phóng xạ nào đó chính là
số hạt nhân phân rã phóng xạ trong một đơn vị thời gian. Nếu trong một lượng chất phóng xạ có
N hạt nhân phóng xạ, thì hoạt độ phóng xạ của nó được tính theo công thức sau
)exp()exp(
)0(0)()(
tAtNN

dt
dN
A
tt



hay A = . N (1.1)
Trong đó: A là hoạt độ phóng xạ,  là hằng số phân rã phóng xạ,
N là số hạt nhân phóng xạ hiện có.
Đơn vị đo hoạt độ phóng xạ là Becquerel, viết tắt là Bq. Một Becquerel tương ứng với
một phân rã trong 1 giây. Trước kia, đơn vị đo hoạt độ phóng xạ là Curie, viết tắt là Ci. Curie là
hoạt độ phóng xạ của 1 gam
226
Ra, tương ứng với 3,7.10
10
phân rã trong một giây.
Theo định nghĩa, Becquerel và Curie có mối liên hệ như sau:
1Ci = 3,7.10
10
Bq.
1.2.1.2. Liều chiếu và suất liều chiếu
a. Liều chiếu
Liều chiếu chỉ áp dụng cho bức xạ gamma hoặc tia X, còn môi trường chiếu xạ là không
khí. Liều chiếu ký hiệu là X, được xác định theo công thức
dm
dQ
X 
(1.2)
Trong đó: dm là khối lượng không khí tại đó chùm tia X hoặc chùm bức xạ gamma bị

hấp thụ hoàn toàn, kết quả tạo ra trên dm tổng các điện tích cùng dấu là dQ.
b. Suất liều chiếu
Suất liều chiếu chính là liều chiếu trong một đơn vị thời gian. Suất liều chiếu, ký hiệu là

X
được xác định theo công thức:
t
X
X 

(1.3 )
Trong đó X là liều chiếu trong thời gian t.
1.2.1.3. Liều hấp thụ và suất liều hấp thụ
a. Liều hấp thụ
Liều hấp thụ ký hiệu là D, được định nghĩa là thương số , trong đó dE là năng lượng
trung bình mà bức xạ ion hóa truyền cho vật chất môi trường có khối lượng là dm
b. Suất liều hấp thụ
Suất liều hấp thụ

D
chính là liều hấp thụ trong một đơn vị thời gian. Suất liều hấp thụ
được xác định theo công thức:
t
D
D 
*
(1.5)
Trong đó D là liều hấp thụ trong thời gian t.
Đơn vị đo suất liều hấp thụ là Gy/s hay rad/s.
1.2.1.4. Liều tƣơng đƣơng và suất liều tƣơng đƣơng

a. Liều tương đương
Với một loại bức xạ và môi trường sống xác định, liều tương đương tỷ lệ với liều hấp thụ.
Liều tương đương và liều hấp thụ liên hệ với nhau theo công thức sau
H = QND (1.6)
Trong đó: D là liều hấp thụ tính bằng rad còn H là liều tương đương tính bằng rem; Q là
hệ số phẩm chất của bức xạ còn N là hệ số tính đến các yếu tố khác nhau như sự phân bố của liều
chiếu.
b. Suất liều tương đương
Suất liều tương đương chính là liều tương đương trong một đơn vị thời gian. Suất liều
tương đương ký hiệu

H
được xác định theo công thức:
(1.7)
dE
dm
*
H
H
t

Trong đó t là thời gian, H là liều tương đương mà cơ thể sống nhận được trong thời gian
t. Đơn vị đo suất liều tương đương là Sv/s hoặc Sv/h
1.2.1.5. Liều giới hạn
Liều giới hạn được hiểu là giá trị lớn nhất của liều hấp thụ tích lũy trong một năm mà
người làm việc trực tiếp với bức xạ hạt nhân có thể chịu được, sao cho nếu bị chịu một liều hấp
thụ tích lũy liên tục như vậy trong nhiều năm liên tục vẫn không ảnh hưởng đến sức khỏe của
bản thân.
1.2.2. Quan niệm chung về các số liệu địa hoá
Lớp đất bề mặt của vỏ trái đất nói chung là đồng nhất và có sự thay đổi phụ thuộc vào vị

trí địa lý, địa hình, tính chất địa chất và khí hậu. Sự biến đổi của lớp đất bề mặt sẽ dẫn tới sự thay
đổi về hàm lượng các nguyên tố, sự phân bố cũng như dòng vận chuyển vật chất.
1.2.3. Các số liệu ghi đo về hàm lƣợng
Các nguyên tố phóng xạ tự nhiên cần cân nhắc ở đây bao gồm U, Th, K, Ra và Rn, thêm
vào đó các số liêu của các nguyên tố khác cần được quan tâm là Rb, Cs, Cu, Sn. Mối tương quan
giữa hai loại đơn vị này là:
Độ phóng xạ của 1 gam U-238 trong U tự nhiên là 1.24 10
4
Bq
Độ phóng xạ của 1 gam U-234 trong U tự nhiên là 1.24 10
4
Bq
Độ phóng xạ của 1 gam U-235 trong U tự nhiên là 5.68 10
2
Bq
Độ phóng xạ của 1 gam U-238+234+234 trong U tự nhiên là 2.53 10
4
Bq
Độ phóng xạ của 1 gam Th-232 trong Th tự nhiên là 1.06 10
3
Bq
Độ phóng xạ K-40 của 1 gam K tự nhiên là 30.4 Bq
1.2.4. Phóng xạ môi trƣờng và các vấn đề liên quan đến sức khỏe con ngƣời
Thế giới chúng ta đang sống có chứa nhiều chất phóng xạ và điều này đã xảy ra ngay từ khi
hình thành nên trái đất. Có trên 60 nhân phóng xạ được tìm thấy trong tự nhiên. Nguồn gốc của
các nhân phóng xạ này có thể phân thành ba loại chính sau:
a. Các nhân phóng xạ có từ khi hình thành nên trái đất còn gọi là các nhân phóng xạ nguyên
thủy.
b. Các nhân phóng xạ được hình thành do tương tác của các tia vũ trụ với vật chất của trái đất.
c. Các nhân phóng xạ được hình thành do con người tạo ra.

1.2.5. Các vấn đề chung về quản lý an toàn bức xạ do ô nhiễm phóng xạ
Trong môi trường của chúng ta luôn tồn tại một lượng phóng xạ tự nhiên và thành phần
này gây ra một liều hấp thụ hiệu dụng cỡ trung bình khoảng 2.4mSv/ năm, thậm chí ở một số
vùng độ phóng xạ tự nhiên khá cao dẫn đến liều chiếu cao hơn mức trung bình vài lần. Vùng dân
cư có mức liều môi trường cao dẫn đến cần có các hành động xử lý, giảm thiểu là 10mSv/năm và
theo khuyến cáo của IAEA thì các hoạt động của con người và xă hội dẫn đến sự tăng mức liều
hiệu dụng hàng năm lên quá 1mSv là không thể chấp nhận.( tiêu chuẩn an toàn bức xạ-BSS [1])
Trong thực tế, không phải lúc nào chúng ta cũng xem xét và cân nhắc dựa trên đại lượng
ngưỡng tổng mức liều hấp thụ hiệu dụng cho công chúng hằng năm (1mSv/năm) mà thường xét
cho từng đồng vị riêng lẻ. Khi đó, IAEA đưa ra mức ngưỡng cho từng đồng vị là 0.01mSv/ năm
cho từng đồng vị riêng lẻ và từ đó người ta có thể tính được ngưỡng hàm lượng phóng xạ của
từng đồng vị mà vượt quá nó cần có các hành động xử lý để giảm thiểu.





1.2.6. Các nguồn chiếu xạ tự nhiên, khái niệm NORM
Bảng 13. Suất liều bức xạ tự nhiên trung bình toàn cầu
Loại nguồn
Liều hiệu dụng (mSv/năm)
Giải phân bố liều (mSv/năm)
Liều chiếu ngoài

Tia vũ trụ
0.4
0.3-1.0
Tia gamma từ mặt đất
0.5
0.3-0.6

Liều chiếu trong

Hít thở
1.2
0.2-10.0
Ăn uống
0.3
0.2-0.8
Tổng công
2.4
1-10
Trong quá trình tự nhiên, các chất phóng xạ tự nhiên (NORM) có hiện tượng tích tụ thí
dụ quá trình sa lắng, trầm tích có thể gây sự tích tụ mỏ sa khoáng (chứa nhiều Thory), trong các
mỏ nước khoáng nóng nhiệt lượng có thể làm hoà tan nhiều khoáng chất và có thể hoà tan cả
Rađi, tích tụ Radon.
1.2.7. Các nguồn chiếu xạ nhân tạo
Các nguồn chiếu xạ gây ra bởi các đồng vị phóng xạ nhân tạo bao gồm:
- Các vụ thử hạt nhân trên không
- Các vụ thử hạt nhân dưới lũng đất
- Các sản phẩm hạt nhân
- Chiếu xạ trong y tế
- Chiếu xạ nghề nghiệp
1.3. Hệ thông tin địa lý (GIS) và ứng dụng trong nghiên cứu môi trƣờng
1.3.1. Định nghĩa
Định nghĩa được nhiều người chấp nhận là định nghĩa của Viện nghiên cứu môi trường
Mỹ - 1994: “Hệ thông tin địa lý (GIS) là một tổ chức tổng thể của bốn hợp phần: Phần cứng máy
tính, phần mềm, tư liệu địa lý và con người điều hành được thiết bị hoạt động một cách có hiệu
quả nhằm tiếp nhận, lưu trữ, điều khiển, phân tích và hiển thị toàn bộ các dạng dữ liệu địa lý.
HTTĐL có mục tiêu đầu tiên là xử lý hệ thống dữ liệu trong môi trường không gian địa lý”.
1.3.2. Chức năng của GIS

Một phần mềm HTTĐL có chức năng cơ bản như sau: nhập dữ liệu, lưu trữ dữ liệu, điều
khiển dữ liệu, hiển thị dữ liệu theo cơ sở địa lý và đưa ra những quyết định (decision making)
(Calkins và Tomlinson 1997).
GIS có khả năng sau:
- Hỗ trợ hiệu quả cho việc lập kế hoạch và ra quyết định.
- Cung cấp công cụ mạnh trong các quá trình thu thập, quản lý và xử lý số liệu.
- Khả năng tích hợp thông tin và dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau.
- Khả năng phân tích tra vấn tổng hợp, sử dụng các dữ liệu địa lý được tham chiếu địa lý
để tạo các kết quả mới.
1.3.3. Các thành phần của GIS
 Phần cứng: Bao gồm máy tính và các thiết bị ngoại vi:
 Phần mềm: Phần mềm GIS là công cụ quan trọng trong GIS cung cấp thông tin cần
thiết đề lưu trữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý.
 Con người là thành phần quan trọng nhất:
Công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu không có con người tham gia quản lý hệ thống và phát
triển những ứng dụng GIS trong thực tế. Người sử dụng GIS có thể là những chuyên gia kỹ
thuật, người thiết kế và duy trì hệ thống, hoặc những người dùng GIS để giải quyết các vấn đề
trong công việc.
1.3.4. Các phép nội suy trong GIS
Vùng Thiesen (Nội suy theo điểm gần nhất)
Nội suy tuyến tính
Trọng số trung bình
Nội suy toàn cầu
Kriging
1.3.5. Một số ứng dụng của GIS
- Lên kế hoạch thu thuế và định giá sử dụng đất (Hình 3a).
- Lập kế hoạch khống chế hệ thống nước khi có sự cố xảy ra (Hình 3b).
- Lên kế hoạch giải toả những phương tiện trong những trường hợp khẩn cấp
- Theo dõi cầu, đường và lập kế hoạch trên bản đồ dự báo những tai nạn giao thông và dự
báo tai nạn (Hình 3d).

CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là đất, nước, không khí và các mẫu nguyên liệu, vật liệu và thành
phẩm của các cơ sở có yếu tố ảnh hưởng đến phông phóng xạ môi trường ở Hà Nội

2.2. Phạm vi nghiên cứu
Ở Việt Nam, các dự án năng lượng hạt nhân vẫn chưa được đi vào hoạt động. Vì vậy phát
tán chất phóng xạ từ các nguồn nhân tạo là không nhiều. Nghiên cứu này muốn đề cập tới việc
phân bố các chất phóng xạ tự nhiên trong đất tại địa bàn nội thành Hà Nội.

2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
+ Phương pháp điều tra, khảo sát trong quá trình thu thập thông tin về các cơ sở
+ Dùng phương pháp định vị toàn cầu GIS chia ô khảo sát để xây dựng bản đồ
+ Phương pháp chuyên gia và phương pháp hội thảo
+ Phương pháp phân tích, thống kê, tổng hợp và đề xuất, khuyến nghị các chính sách và
giải pháp đảm bảo an toàn bức xạ
+ Phương pháp tiến hành khảo sát và phân tích



CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Các kết quả thu đƣợc về phông phóng xạ môi trƣờng Hà Nội và biện luận so sánh
với phông phóng xạ chung của thế giới và khu vực
3.1.1. Kết quả tổng alpha và beta trong mẫu nƣớc giếng Hà Nội
Hàm lượng các nguyên tố trong nước
Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong các túi nước được cho là yếu tố hữu hiệu để đánh
giá dòng vận chuyển các chất phóng xạ theo con đường hoà tan. Các yếu tố gây nên sự biến thiên
lớn về hàm lượng phóng xạ là khu vực kèm theo đó là các yếu tố: mùa, độ trầm tích, độ muối và
nhiệt độ. Nước chảy trên bề mặt cũng gây ra biến động lớn về hàm lượng các nguyên tố. Vùng

nước ngập sâu có thể là trường hợp ngoại lệ về độ thăng giáng lớn của hàm lượng. Tương tác
khác nhau giữa pha đá-nước càng bị khuếch đại khi có sự thay đổi do độ muối, vùng oxy hoá
khử, thuỷ địa hoá, dị hoá.
Để đánh giá mức độ ô nhiễm trong các mẫu nước giếng ở Hà Nội, nghiên cứu đã tiến hành
lấy tổng số 120 mẫu nước lấy ở khu vực Hà Nội đem về phòng thí nghiệm phân tích tổng hàm
lượng phóng xạ alpha và beta, các mẫu được lấy phân bố đều, chủ yếu là các mẫu nước giếng
khoan thuộc các xã ngoại thành và ven đô vì trong khu vực nội thành chủ yếu người dân sử dụng
nước máy đã có nguồn gốc từ các nhà máy nước. Các mẫu nước được đưa về phòng thí nghiêm
để xử lý và đo đạc trên hệ đo alpha, beta phông thấp. Các kết quả cụ thể về hoạt độ tổng alpha và
beta trong nước giếng Hà Nội kèm theo các thông tin về toạ độ, địa danh được thể hiện trong
phần phụ lục. Các số liệu được đưa lên bản đồ 3 và 4 thể hiện theo màu các đường đồng mức về
hoạt độ phóng xạ.
Tiêu chuẩn về phóng xạ trong nước uống (của bộ Khoa học và Công nghệ) là khá ngặt nghèo,
thậm chí còn thấp hơn cả tiêu chuẩn của Mỹ :
- Tổng hoạt độ beta không quá 1000 mBq/l
- Tổng hoạt độ alpha không quá 100 mBq/l
Kết quả phân tích thu được như sau:
Những vùng sử dụng nước ngầm không qua sơ chế và sử dụng ngay tức thời, ngay sau khi
bơm lên rất dễ có hàm lượng Radon cao, do Radon là chất khí phóng xạ thoát ra từ lòng đất rất
dễ hoà tan vào nước ngầm. Chất khí phóng xạ Radon hoà tan trong nước sẽ phân ra tạo ra các
sản phẩm phóng xạ sống ngắn (Ra -A, Ra-B, Ra-C và Ra-D) là các chất phóng xạ làm tăng cao
tổng hàm lượng phóng xạ có trong nước.
Hàm lượng Beta trong nước giếng khoan ở một số vùng hơi cao so với tiêu chuẩn cho
phép như Huyện sóc sơn beta = 1902,6 (mBq/L) và ở huyện Đông Anh beta= 1850,3(mBq/L),
huyện Thanh trì là 1505,3(mBq/L)
Hàm lượng alpha trong nước ở Huyện Sóc sơn là 138,8 (mBq/L) và ở huyện Đông Anh
là 137,6 (mBq/L)
Kết quả phân tích cho thấy đại bộ phận các mẫu nước đều đạt mức dưới tiêu chuẩn cho
phép, tuy nhiên cũng có một số rất nhỏ vị trí xấp xỉ và vượt giá trị 1000 mBq/l đối với beta và
100 mBq/l đối với alpha một chút. Tổng hoạt độ alpha và beta trong nước là những chỉ tiêu rất

quan trọng vì nếu nhiễm xạ quá mức cho phép cộng đồng sẽ bị ảnh hưởng tới súc khoẻ do liều
chiếu trong do ăn uống. Các kết quả từ mục 2 cho thấy chất lượng nước giếng khoan khu vực Hà
Nội là ở mức bình thường và nằm trong tiêu chuẩn cho phép.
3.1.2. Kết quả hoạt độ phóng xạ phát gamma của chuỗi Uran, Thôri, Kali và phóng xạ
nhân tạo cs-137 trong mẫu đất Hà Nội
Các số liệu về đất phản ánh rất hữu hiệu về thành phần của đá gốc vì sau quá trình phong
hóa vật lý một lượng lớn vật chất sẽ chuyển từ đá vào đất, ngoài quá trình vật lý quá trình sinh
học cũng đóng góp vào điều này. Tuy nhiên, các số liệu về đất không phản ánh một cách chính
xác thành phần của đá ở vị trí lấy mẫu do các nguyên nhân sau:
- Đất có thể bị vận chuyển khỏi đá gốc.
- Đất có thể bị trộn lẫn với nhau.
- Quá trình hoạt động sinh học của các chất dinh dưỡng dễ linh động.
- Các chất hoá học dễ tan sẽ bị hoà tan vào nước
- Đất có thể bị nhiễm bẩn do con người.
Số lượng mẫu đất bề mặt (140 mẫu) được lấy từ các quận, huyện đem về phòng thí
nghiệm xử lý và đo đạc bằng phổ kế gamma sử dụng đầu dò Ge siêu tinh khiết .
Kết quả thu được như sau:
Đất Hà Nội nói chung có thành phần thổ nhưỡng là đất phù sa sông Hồng cổ. Hàm lượng
các đồng vị phóng xạ nhân tạo (Cs-137) và tự nhiên Th-232 và U-238 khá tập trung quanh giá trị
trung bình và nói chung so với các khu vực khác cũng như so với mức trung bình của thế giới thì
ở mức trung bình. Hàm lượng K-40 cũng ở mức trung bình, tuy nhiên độ phân tán cao hơn so với
U-238 và Th-232, điều này phản ánh tác động bón phân Kali tại một số khu vực. Hàm lượng
phóng xạ nhân tạo Cs-137 cũng có độ phân tán vì Cs-137 chỉ đồng đều ở một lớp mỏng (5cm)
đất bề mặt, khi có tác động như canh tác Cs-137 sẽ bị trộn lẫn xuống các lớp sâu hơn và hàm
lượng bị giảm đi đáng kể.
Hàm lượng phóng xạ tự nhiên trong đất của vùng nam Hà Nội cao hơn vùng bắc Hà Nội,
nguyên nhân là vùng này là vùng thâm canh sử dụng nhiều phân bón mà trong phân bón có phốt
phát và kali chứa một lượng phóng xạ tự nhiên.
Phóng xạ nhân tạo Cs-137 có từ nguồn gốc các vụ thử hạt nhân vào những năm 1960 thế
kỷ trước, nay độ phóng xạ của nó đã giảm đi một nửa do phân rã phóng xạ. Kết quả hàm lượng

Cs-137 trong mẫu đất Hà Nội là thấp và phù hợp với các tài liệu đã công bố trước đây trong công
trình điều tra phông phóng xạ nhân tạo toàn quốc của tiến sĩ Huỳnh Thượng Hiệp, Phạm Duy
Hiển, Nguyễn Hào Quang, Nguyễn Quang Long và cộng sự (1997-2000)



Bảng 44. Thống kê các giá trị trung bình của các đồng vị
Cs-137, K-40, Th-232 và U-238 trong đất Hà Nội:

Cs-137 (Bq/kg)
K-40 (Bq/kg)
Th-232 (Bq/kg)
(tính từ Ac-228)
U-238 (Bq/kg)
(tính từ Bi-214)
Trung bình
1.12
495.5
53.2
40.0
STDEV
0.77
267.9
15.2
9.7
MAX
3.9
1179.5
109.0
72.5

MIN
0.3
35.1
20.5
21.9

Kết quả khảo sát hàm lượng phóng xạ tự nhiên và nhân tạo trong mẫu đất Hà Nội được
đưa ra trong bảng 30 kèm theo sự so sánh với giá trị trung bình của thế giới và khu vực .Các kết
quả này cho thấy : mức phóng xạ của đất Hà Nội có giá trị trung bình cao hơn một chút so với
giá trị trung bình toàn cầu nhưng vẫn nằm trong giải chung, không thấy có sự bất thường.


Bảng 49. So sánh các giá trị của Hà Nội với thế giới và khu vực

K-40
(Bq/kg)
Th-232 (qua Ac-
228) Bq/kg
U-238
(qua
Bi-214)
Bq/kg
Rn trong nhà
(Bq/m3)
Rn ngoài trời
(Bq/kg)
Trung bình Hà
Nội
495.5
53.2

40.0
38.3
17.0
STD
267.9
15.2
9.7
26.8
9.1
Max
1179.5
109.0
72.5
138
58
Min
35.1
20.5
21.9
7.2
4
TB thế giới và
khu vực*
420
45
30
25.5*
-

3.1.3. Kết quả hàm lƣợng Rn-222 trong không khí ngoài trời Hà Nội

Radon (Rn) là chất khí phóng xạ sinh ra từ đồng vị mẹ trong chuỗi phóng xạ Uran luôn
tồn tại trong lớp vỏ trái đất với các cấp hàm lượng khác nhau. Rn có thời gian sống ngắn 3.8
ngày nhưng nó lại luôn được bổ sung từ đất và từ vật liệu xây dựng. Theo đánh giá về ảnh hưởng
sức khoẻ do bức xạ thì ảnh hưởng của Rn đóng góp tới 50%.
Hiện tại Việt Nam chưa quy định (TCVN) về mức giới hạn về hàm lượng Rn trong không
khí, mức quy định giới hạn cần có hành động can thiệp của một số nước là từ 75 Bq/m3 (Mỹ)
đến 200 Bq/m3 (một số nước châu Âu), đây là mức hàm lượng Rn trong nhà ở còn với môi
trường bên ngoài chưa có một quy định nào và thông thường thì hàm lượng Rn ngoài môi
trường thường nhỏ hơn nhiều trừ trường hợp ở các công trình ngầm hoặc hầm mỏ.
Trong khuôn khổ của đề tài chúng tôi có hai hướng khảo sát là đánh giả hàm lượng Rn
ngoài trời khu vực Hà Nội và đánh giá hàm lượng Rn trong nhà ở tại một số nhà ở tại Hà Nội.
Hàm lượng Rn ngoài trời phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố về thời tiết, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất.
(xem bảng thông số các kết quả trong phụ lục) không thể đưa ra các nhận định, tuy nhiên qua
231 điểm khảo sát tức thời ngoài trời cho thấy hàm lượng Rn trong không khí ngoài trời nội
thành có xu hướng cao khá đồng đều so với ngoại thành điều này có thể do sự xả khí Rn từ vật
liệu xây dựng, chúng tôi cũng đưa ra bản đồ đồng mức hàm lượng Rn ngoài trời khu vực Hà Nội
bảng tổng hợp các thống kê như sau:
Bảng 50. Hàm lƣợng Rn trong không khí

Hàm lƣợng Rn trong không khí (Bq/m3)
Trung bình
17
STD
9

3.1.4. Kết quả hàm lƣợng Radon trong nhà ở Hà Nội
Hàm lượng Rn trong nhà ở Hà Nội được khảo sát bằng phương pháp đo tích lũy sử dụng
detector vết hạt nhân. Detector vết hạt nhân là một tấm nhựa nhậy với tia alpha. Sau một thời
gian chiếu để tia alpha phát ra từ chất khí phóng xạ Rn chiếu vào detector, người ta thu detector
về, xử lý hiện vết và đếm vết bằng kính hiển vi. Mật độ vết/cm

2
tưng ứng với một khoảng thời
gian chiếu nào đó sẽ phản ánh hàm lượng xạ khí Rn trong không khí nơi khảo sát (Bq/m
3
).
Phương pháp đo Rn bằng detector vết hạt nhân có ưu điểm là cho giá trị hàm lượng Rn trung
bình tại nơi khảo sát trong một khoảng thời gian dài nên tránh được các giá trị thăng giáng khi đo
tức thời nhưng có nhược điểm là thời gian cần thiết để chiếu mẫu rất lâu, tối thiểu là hai tháng.
Trong khuôn khổ của đề tài chung tôi tiến hành khảo sát 40 phòng ở và phòng làm việc với hai
chu kỳ chiếu, mỗi chu kỳ khoảng 3 tháng nhằm thu được kết quả giá trị hàm lượng Rn trung bình
trong ba tháng và so sánh sự thăng giáng của giá trị này.
Kết quả hàm lượng Rn trung bình của cả hai đợt (80 số liệu) trong nhà ở Hà Nội năm
2007 và 2008 là 38.3 Bq/m
3
với phương sai là 26.8 Bq/m
3
(kết quả cụ thể xem ở tài liệu phụ lục
các kết quả ghi đo). Giá trị này cao hơn kết quả điều tra trước đây (năm 1996 của tác giả Phạm
Quang Điện, Nguyễn Hào Quang, Nguyễn Quang Long và cộng sự với giá trị trung bình là 27,5
Bq/m
3
). Sự tăng cao của hàm lượng Rn trong không khí cả ở trong nhà và ngoài trời của khu vực
Hà Nội có thể lý giải do sự tăng cao và tâp trung nhiều công trình xây dựng là nguồn gốc tăng sự
xả khí Rn từ vật liệu xây dựng, giảm khả năng thông thoáng và đặc biệt là xu hướng đóng kín
của các nhà ở để dùng điều hoà cũng là nguyên nhân làm tăng nồng độ Rn trong nhà ở. Trong
phần xử lý số liệu chúng tôi có đưa cả các số liệu khảo sát tại phòng thí nghiệm, công sở là các
phòng thường xuyên đóng cửa và không có người ngủ vào ban đêm, không có sự thông thoáng
nên hàm lượng Rn trong các phòng này thường cao làm hàm lượng trung bình của 80 số liệu
khảo sát là ước lượng cao.
Bảng 51. Hàm lƣợng Rn trong nhà và trong không khí của Hà Nội với thế giới

Rn trong nhà (Bq/m3)
Rn ngoài trời (Bq/kg)
Trung bình Hà Nội
38.3
17.0
STD
26.8
9.1
Max
138
58
Min
7.2
4
Trung bình thế giới và khu vực*
25.5*
-
Từ các kết quả thu được, có thể thấy hàm lượng Rn trung bình của Hà Nội 38.3 Bq/m3 là
cao hơn so với kết quả điều tra trước đây (27.5Bq/m3) nhưng vẫn nằm trong giải chung của khu
vực châu Á .Về nguyên tắc, hàm lượng Rn ở trong nhà bao giờ cũng cao hơn ở ngoài trời, tuy
nhiên giá trị hàm lượng Rn ngoài trời trung bình 17 Bq/m3 là cao so với mức bình thường ngoài
cánh đồng (cỡ từ 5 đến 10 Bq/m3). Điều này có thể lý giải là Hà Nội là khu vực đô thị, độ thông
thoáng kém, nguồn Rn bổ sung có thể là từ các công trình ngầm và do vật liệu xây dựng.
3.1.5. Kết quả ghi đo suất liều hấp thụ trong không khí khu vực Hà Nội
Với mục tiêu xây dựng bản đồ phông phóng xạ gamma trên địa bàn Hà Nội, căn cứ vào
diện tích của địa bàn thì để đảm bảo xây dựng bản đồ với tỷ lệ 1:100000, mỗi điểm đo trên mạng
bản đồ phải có cự ly cách nhau cỡ 2 km và như vậy số điểm do là khoảng 900 điểm phân bố đều
trên địa bàn, đảm bảo thông tin tới tất cả các xã , phường. Bản đồ phản ánh phân bố các điểm đo
suất liều (950 điểm) trên địa bàn Hà Nội,

Suất liều gamma được đo trực tiếp tại các điểm đã xác định. Kết quả như sau:
Các kết quả suất liều gamma hấp thụ trong không khí tại từng vị trí đo kèm theo các thông
tin về toạ độ, địa danh và các đặc điểm khác được trình bày ở phần phụ lục. Sau khi nạp 950 số
liệu này theo định dạng riêng vào máy tính, phần mềm của Arc view sẽ thể hiện các thuộc tính
lên trên bản đồ Hà Nội. Bản đồ thể hiện các đường đồng mức suất liều hấp thụ gamma trong
không khí trên địa bàn Hà Nội.
Bảng 65. Suất liều hấp thụ gamma trong không khí trên địa bàn Hà Nội
Stt
Quận và huyện
Hàm lƣợng tb gamma(msv/h)
Hàm lƣợng gamma tb
cả năm (msv/năm)
1
Huyện Sóc Sơn
0,094
0,823
2
Huyện Đông Anh
0,068
0,596
3
Huyện Từ Liêm
0,069
0,604
4
Quận Cầu Giấy
0,070
0,613
5
Quận Tây Hồ

0,075
0,657
6
Quận Hoàn Kiếm
0,079
0,692
7
Quận Ba Đình
0,074
0,648
8
Quận Long Biên
0,079
0,692
9
Huyện Gia Lâm
0,082
0,718
10
Quận Đống Đa
0,076
0,666
11
Quận Hai Bà Trưng
0,072
0,630
12
Quận Hoàng Mai
0,076
0,666

13
Quận Thanh Xuân
0,073
0,640
14
Huyện Thanh Trì
0,076
0,666

Các số liệu về suất liều gamma trong địa bàn Hà Nội nằm trong dải từ 0,069(msv/h)đến
0,094(msv/h) và phân bố tương đối đều, trung bình là 0,075(msv/h) và 0,665(msv/năm). Cao
nhất là ở huyện Sóc Sơn (0,823 msv/năm) và thấp nhất ở huyện Đông Anh ( 0,596 msv/năm).
Các số liệu cũng cho thấy có tuân thủ tốt theo phân bố ngẫu nhiên chứng tỏ suất liều trên
địa bàn Hà Nội ở mức trung bình và không có dị thường về phóng xạ. Các giá trị suất liều
gamma hấp thụ trong không ở mức phông bình thường, thậm chí có thể coi là thấp và phản ánh
phù hợp với hàm lượng phóng xạ có trong đất (là thành phần quyết định gây nên liều chiếu
phóng xạ tự nhiên).



KẾT LUẬN & KHUYẾN NGHỊ
Kết luận
Sau một thời gian khảo sát, đo đạc phông phóng xạ khu vực Hà Nội, đề tài đã thu được
một số kết quả như sau:
Hoạt độ tổng beta trung bình trong mẫu nước giếng Hà Nội là 376 mBq/l,dao động chủ
yếu cộng trừ 364 mBq/l và tổng alpha trung bình là 16 mBq/l giao động trong khoảng từ khoảng
nhỏ hơn 5mBq/l (giới hạn phát hiện) tới cộng 26 mBq/l.
Hàm lượng Cs-137 trung bình là 1,12(Bq/kg). Hàm lượng K-40 trung bình là
495,5(Bq/kg). Hàm lượng Ac-228 trung bình là 53,2(Bq/kg). Hàm lượng Bi-214 trung bình là
40,4(Bq/kg).

Hàm lượng Radon (Rn) trong không khí ngoài trời Hà Nội trung bình là 17(Bg/m3).
Hàm lượng Rn trong nhà trung bình của Hà Nội 38.3 Bq/m3.
Các số liệu về suất liều hấp phụ gamma trong địa bàn Hà Nội nằm trong dải từ
0,069(msv/h)đến 0,094(msv/h) và phân bố tương đối đều, trung bình là 0,075(msv/h) và
0,665(msv/năm).
Ứng dụng Công nghệ GIS đã đưa ra được bản đồ về tổng lượng bức xạ của từng nguyên
tố phóng xạ và tổng liều hấp thụ tia Gamma do các tia bức xạ đó phát ra và thấy được những khu
vực nguy hiểm, không nên để cộng đồng dân cư sống ở khu vực này.





Khuyến Nghị
Tuy tổng lượng phóng xạ và tổng lượng hấp phụ các nguyên tố phóng xạ trong địa bàn
Hà nội đều nằm dưỡi ngưỡng cho phép, nhưng vì các bức xạ có ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con
người và vật nuôi vì vậy cần phải thường xuyên quan trắc định kỳ để phát hiện và cảnh báo các
nguy cơ tiềm ẩn do các nguồn phóng xạ gây ra.
Hệ thông tin địa lý GIS là phần mềm hiện đại và hữu ích có thể ứng dụng trong rất nhiều
ngành khoa học khác nhau từ quản lý cho tới nghiên cứu. Trong môi trường GIS cũng đã được
ứng dụng từ khá lâu, tuy nhiên trong lĩnh vực đánh giá và quản lý chất phóng xạ thì công nghệ
GIS còn chưa được ứng dụng nhiều vì vậy cần phải tận dụng những ưu điểm của GIS để quản lý
và đánh giá hàm lượng các chất phóng xạ trong môi trường.
Nhằm bước đầu cung cấp các dữ liệu để các nhà quản lý nắm được hiện trạng phóng xạ ở
Hà nội cũ để đưa ra các chính sách quy hoạch, quản lý phù hợp.



References
Tài liệu tiếng Việt

1. Nguyễn Xuân Cự, Lê Đức, Lê Văn Khoa và nnk (2000), Đất và môi trường, Nhà xuất
bản Giáo dục.
2. Hoàng Xuân Cơ (2005). Nghiên cứu hiện trạng ô nhiễm bụi ở thành phố Hà Nội và đề
xuất các giải pháp khắc phục
3. Đặng Văn Đức (2001), Hệ thông tin địa lý, Nhà xuất bản Khoa hoc Kỹ thuật Hà Nội.
4. Nguyễn Đình Hoè, Nguyễn Ngọc Thạch và nnk (1999), Viễn thám trong nghiên cứu môi
trường, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội.
5. Lê Quốc Hùng và CTV, Kết quả xác định chất lượng nước các sông, hồ ở Hà nội bằng
phương pháp đo đạc liên tục chất lượng nước, 2008-2009.1997
6. Hoàng Thanh Tùng, Giới thiệu hệ thông tin địa lý-GIS, Bộ môn tính toán thủy văn, Đại
học Thủy lợi.
7. Hoàng Dương Tùng (2005). Hiện trạng môi trường không khí Việt Nam
8. Chu Văn thắng (1995). Nghiên cứu vùng ô nhiễm không khí cực đại và tác động của nó
tới sức khoẻ, bệnh tật của dân cư trong vùng tiếp giáp khu công nghiệp Thượng Đình - Hà Nội
9. UBND TP Hà nội, Quy hoạch chung phát triển KT-XH đến năm 2020, tầm nhìn đến năm
2020
10. Sở KH-CN Hà Nội, Báo cáo tổng hợp Đề tài “Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước
sông hồ tại Hà nội theo phương pháp WQI và đề xuất biện pháp BVMT nước”, Chủ trì: Viện
Môi trường và Phát triển bền vững,2010
11. Nguyễn Quang Long “Nghiên cứu phông phóng xạ môi trường, vật liệu xây dựng và
thành lập bản đồ kỹ thuật số về phông phóng xạ môi trường trên địa bàn Hà nội tỷ lệ :
1/100.000” Viện Khoa học và kỹ thuật hạt nhân.
12. Đại học Đà Lạt, Giáo trình khoa học môi trường, Khoa Môi trường.
13. Nguyễn Hào Quang “Phóng xạ môi trường đối với sức khỏe con người”, Trung tâm Kỹ
thuật An toàn Bức xạ và Môi trường Viện Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân
14. Dương Hồng Sơn và nnk (2003). Nghiên cứu quy hoạch môi trường không khí đồng bằng
sông Hồng
15. Lê Trình, Báo cáo chuyên đề “Hiện trạng môi trường nước mặt ở TP Hà nội” trong Dự án
“Quy hoạch BVMT Thủ đô Hà nội đến năm 2020’, 5/2012
16. Tổng cục Môi trường, Số liệu quan trắc môi trường nước khu vực Hà nội,2008

17. Báo cáo tổng hợp (2005). Nghiên cứu đề xuất cải thiện môi trường không khí Hà Nội
18. Thông tư Ban hành và thực hiện “quy chuẩn kỹ thật quốc gia về an toàn bức xạ- phân
nhóm và phân loại nguồn phóng xạ” Số: 24/2010/TT-BKHCN.

Tài liệu tiếng Anh:
19. ESRI (Environmental Systems Research Institute) (2004), Getting started with ArcIMS,
USA.
20. ESRI (Environmental Systems Research Institute) (2005), Customizing ArcIMS
– Java Connector, USA.
21. ESRI (Environmental Systems Research Institute) (2002), Customizing ArcIMS
– Java viewer, USA.
22. ESRI (Environmental Systems Research Institute) (2006), Using ArcGis Decktop,
USA.
23. ESRI (Environmental Systems Research Institute) (2002), ArcIMS Architecture and
Functionalit.
24. V. Mathiyalagan, S. Grunwaldb, K.R. Reddy, S.A. Bloom (2005), A WebGIS and
Geodatabase for Florida’s wetlands, USA.