Đặc điểm phân bố khoáng sản độc hại khu vực thanh hóa quảng nam và đề xuất giải pháp phòng ngừa ảnh hưởng của chúng đến môi trường

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA
CHẤT

TRỊNH ĐÌNH HUẤN

ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ KHOÁNG SẢN ĐỘC HẠI
KHU VỰC THANH HOÁ - QUẢNG NAM VÀ
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÒNG NGỪA
ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA
CHẤT


22

Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các s ố liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ công trình nào.
Tác giả

Trịnh Đình Huấn


33

MỤC
LỤC
DANH

MỤC

BẢNG...................................................................................................vi
CÁC HÌNH

CÁC
DANH

MỤC

..................................................................................................viii DANH

MỤC CHỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN .................................. xi MỞ
ĐẦU.................................................................................................................................1
CHƯ ƠNG 1. ĐẶC ĐIỂM CẤU T RÚC ĐỊA CHẤT KHU VỰ C NGHIÊN CỨU
.......8
1.1. Đặc điể m địa lý tự nhiên, kinh tế-xã hội và lịch s ử nghiên cứu địa
chất...........8
1.1.1. Khái lược đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế - xã
hội....................................8
1.1.2. Tóm tắt lịch sử nghiên cứu địa chất............................................................ 11
1.2. Đặc điể m địa chất - khoáng s ản
............................................................................13
1.2.1. Địa tầng.......................................................................................................... 13
1.2.2. Magma............................................................................................................ 18
1.2.3. Kiến tạo .......................................................................................................... 21
1.2.4. Khoáng sản .................................................................................................... 29
CHƯ ƠNG 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯ ƠNG PHÁP NGHIÊN CỨ U
....................35

2.1. Cơ s ở lý
luận............................................................................................................35
2.1.1. Khái niệm và các thuật ngữ sử dụng trong luận án..................................
35
2.1.2. Các nguyên tố phóng xạ............................................................................... 38
2.1.3. Môi trường phóng xạ và ô nhiễm phóng xạ.............................................. 50
2.1.4. Khoáng sản độc hại khác............................................................................. 58
2.2. Phương pháp nghiên cứu........................................................................................62
2.2.1. Khái quát phương pháp điều tra, đánh giá môi trường...........................
62
2.2.2. Quy trình kiểm soát hoạt độ phóng xạ........................................................ 63
CHƯƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ KHOÁNG SẢN ĐỘC HẠI TRONG
KHU


44

VỰ
C
NGHIÊN
U...........................................................................................................79

CỨ

3.1. Đặc điể m phân bố khoáng sản phóng xạ trong khu vực nghiên
cứu................79
3.2.1. Khoáng sản phóng xạ thực thụ.................................................................... 81
3.2.2. Khoáng sản phóng xạ đi k èm......................................................................
85
3.2. Đặc điể m phân bố khoáng sản as

en......................................................................92
3.3. Thành phần vật chất các mỏ phóng xạ khu vực nghiên
cứu..............................95


55

3.4. Phương thức hình thành các diện tích ô nhiễm phóng xạ
..................................96
CHƯƠNG 4. KHOANH ĐỊNH DIỆN TÍCH DỰ BÁO Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG
PHÓNG XẠ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÒNG
NGỪA...........................................99
4.1. Cơ s ở và nguyên tắc khoanh định diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ
....99
4.1.1. Cơ sở k hoanh định diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ....................
99
4.1.2. Nguyên tắc k hoanh định diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ
........102
4.2. Kết quả khoanh định diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ tự nhiên khu vực
nghiên cứu .....................................................................................................................104
4.2.1. Phương pháp dự báo ô nhiễm môi trường phóng
xạ..............................104
4.2.2. Kết quả k hoanh định diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ tự nhiên
......104
4.2.3. Các k ết quả nhận được k hi nghiên cứu về sự phát tán ô nhiễm phóng
xạ trong môi trường khu vực Thanh Hoá - Quảng
Nam........................................132
4.2.4. Dự báo ảnh hưởng của phóng xạ đến môi trương trong quá trình điều
tra, đánh giá và thăm dò khoáng sản phóng

xạ.................................................132
4.3. Giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu ảnh hưởng
..................................................139
4.3.1. Giái pháp tổng
thể.......................................................................................140
4.3.2. Giải pháp chi tiết.........................................................................................143
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
..........................................................................................146
CÁC CÔNG T RÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ
.........149
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................151
PHỤ LỤC ............................................................................................................................158


66

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1
tự

Liều tương đương hàng năm trung bình toàn cầu các nguồn bức xạ
nhiên

Bảng 2.2

Liều bức xạ hàng năm trung bình đối với dân chúng ở Mỹ

Bảng 2.3

Liều bức xạ hàng năm trung bình đối với dân chúng ở

Canada Bảng 2.4

Mạng lưới khảo s át địa chất môi trường

Bảng 2.5

Mạng lưới đo gamma môi trường

Bảng 2.6

Mạng lưới đo khí phóng xạ môi tường

Bảng 3.1
chứa

Tổng hợp mỏ, điểm mỏ phóng xạ hoặc mỏ, điểm khoáng s ản có
nguyên tố phóng xạ trong khu vực nghiên cứu

Bảng 3.2
cứu

Tổng hợp mỏ, điểm khoáng s ản chứa as en trong khu vực nghiên

Bảng 3.3

Tổng hợp khoáng s ản độc hại khu vực nghiên cứu

Bảng 3.4

Tổng hợp thành phần vật chất khoáng s ản phóng xạ khu vực
nghiên cứu

Bảng 4.1

Khuyến cáo về các hành động áp dụng đối với chiếu xạ tự nhiên

Bảng 4.2

Phân loại đối tượng tiếp xúc với phóng xạ

Bảng 4.3

Thống kê liều bức xạ giới hạn của Việt Nam và thế giới

Bảng 4.4

Hoạt độ phóng xạ giới hạn trong không khí, nước và thực phẩm

Bảng 4.5

Thống kê đặc trưng s uất liều chiếu ngoài khu mỏ An Điềm

Bảng 4.6

Thống kê nồng độ radon trong không khí trên các thành tạo địa chất
khu mỏ An Điềm

Bảng 4.7

Thống kê hàm lượng phổ gamma trên các thành tạo địa chất khu mỏ
An Điềm

Bảng 4.8

Kết quả xác định đặc trưng thống kê Hn, Ht theo phân bố chuẩn

Bảng 4.9

Đặc trưng thống kê Hn, Ht khi chuyển s ang giá trị ln(x)

Bảng 4.10

Thống kê đặc trưng s uất liều chiếu ngoài mỏ monazit Bản Gié

Bảng 4.11
chất

Thống kê đặc trưng nồng độ radon, thoron trên các thành tạo địa
mỏ Bản Gié


77

Bảng 4.12
chất

Đặc trưng thống kê hàm lượng phổ gamma trên các thành tạo địa
mỏ Bản Gié

Bảng 4.13

Kết quả xác định đặc trưng thống kê Hn, Ht theo phân bố chuẩn

Bảng 4.14

Đặc trưng thống kê Hn khi chuyển s ang giá trị ln(x)

Bảng 4.15
ilmenit

Kết quả xác định đặc trưng thống kê Htđ phân bố chuẩn mỏ
Kỳ Ninh

Bảng 4.16

Kết quả khoanh định diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ khu vực
Thanh Hóa - Quảng Nam

Bảng 4.17

Suất liều bức xạ gamma trên thân quặng khu mỏ urani An Điềm

Bảng 4.18
monazit

Suất liều bức xạ gamma trên thân quặng monazit khu mỏ
Bản Gié

Bảng 4.19

Bản

Tham s ố khuếch tán của radon trong môi trường khu mỏ monazit
Gié

Bảng 4.20
mỏ

Nồng độ khí phóng xạ s uy giảm theo độ cao trong không khí khu
monazit Bản Gié


88

DANH MỤC CÁC
HÌNH
Hình 1.1

Sơ đồ địa chất khu vực Thanh Hóa - Quảng Nam

Hình 1.2

Sơ đồ phân bố các đơn vị kiến tạo khu vực Thanh Hóa - Quảng Nam

Hình 2.1

Bức xạ ion hóa và tấm che chắn

Hình 2.2

Sơ đồ phân rã của ba họ phóng xạ

235

U Hình 2.3

238

U,

232

Th và

Những tác động của phóng xạ đối với con

người
Hình 2.4

Mô hình phát tán phóng xạ ở các mỏ urani vùng trũng Nông Sơn

Hình 2.5

Sự phát tán phóng xạ vào không khí phụ thuộc vào điều kiện môi
trường

Hình 2.6

Mô hình hoá s ự thoát khí radon vào môi trường không khí

Hình 2.7

Sự phát tán của nguyên tố phóng xạ vào động thực vật và con người

Hình 2.8

Đo gamma môi trường ngoài s ân (độ cao 1m)

Hình 2.9

Đo gamma môi trường trong nhà (độ cao 1m)

Hình 2.10
lượng

Giản đồ Eh - pH của hệ Fe-As -S-O (25 C, 1atm) ở hai hàm

o

của các hợp phần
Hình 2.11

Các con đường thâm nhập as en vào cơ thể con

người Hình 2.12

Quy trình kiểm s oát môi trường phóng xạ tự

nhiên Hình 2.13

Trường bức xạ gamma của nguồn kích thước

hữu hạn
Hình 2.14
ngang

Mô hình phân bố nồng độ khí phóng xạ trong lớp eman hoá nằm

Hình 2.15

Mô hình tính nồng độ khí phóng xạ trong không khí

Hình 3.1

Sơ đồ phân bố các mỏ, điểm mỏ phóng xạ trong các đ ơn vị kiến tạo
khu vực Thanh Hóa - Quảng Nam

Hình 3.2

Sơ đồ địa chất mỏ urani An Điềm - Quảng Nam

Hình 3.3

Mặt cắt địa chất tuyến T.31/4, mỏ urani An Điềm - Quảng Nam

Hình 3.4

Sơ đồ địa chất mỏ monazit Bản Gié - Nghệ An

Hình 3.5

Mặt cắt địa chất tuyến AB (T.2), mỏ monazit Bản Gié - Nghệ An

Hình 3.6

Sơ đồ địa chất mỏ ilmenit Kỳ Ninh - Hà Tĩnh


99

Hình 3.7

Mắt cắt địa chất tuyến T.22, mỏ ilmenit Kỳ Ninh - Hà Tĩnh


99

Hình 3.8

Mắt cắt địa chất tuyến T.1-1, mỏ than Nông Sơn - Quảng Nam

Hình 3.9

Mắt cắt địa chất tuyến T.550, mỏ graphit Tiên An - Quảng Nam

Hình 3.10
ơn

Sơ đồ phân bố các mỏ, điểm khoáng s ản có chứa as en trong các đ
vị kiến tạo khu vực Thanh Hóa - Quảng Nam

Hình 4.1

Mức liều khuyến cáo can thiệp trong chiếu xạ tự nhiên

Hình 4.2

Sơ đồ nguyên tắc và quy trình khoanh định diện tích dự báo ô nhiễm
phóng xạ

Hình 4.3
gần

Tỷ lệ phần trăm các loại bệnh mắc phải của người dân s inh s ống
khu mỏ An Điềm

Hình 4.4
bố

Đồ thị tần s uất s uất liều chiếu ngoài khu mỏ An Điềm theo phân
chuẩn

Hình 4.5
bố

Đồ thị tần s uất s uất liều chiếu trong khu mỏ An Điềm theo phân
chuẩn

Hình 4.6

Đồ thị tần s uất liều chiếu ngoài khu mỏ An Điềm theo luật phân bố
loga chuẩn

Hình 4.7

Đồ thị tần s uất liều chiếu trong khu mỏ An Điềm theo luật phân bố
loga chuẩn

Hình 4.8
theo

Sự biến đổi không gian của các thành phần môi trường phóng xạ
mặt cắt địa chất - môi trường T.1

Hình 4.9
theo

Sự biến đổi không gian của các thành phần môi trường phóng xạ
mặt cắt địa chất - môi trường T.2

Hình 4.10

Sơ đồ diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ khu mỏ An Điềm

Hình 4.11

Tỷ lệ phần trăm các loại bệnh mắc phải của người dân s ống gần mỏ
monazit Bản Gié

Hình 4.12

Đồ thị tần s uất liều chiếu ngoài mỏ Bản Gié theo phân bố chuẩn

Hình 4.13

Đồ thị tần s uất liều chiếu trong khu mỏ Bản Gié theo phân bố

chuẩn Hình 4.14
phân bố

Đồ thị tần s uất liều chiếu ngoài khu mỏ Bản Gié theo luật


10
1
0

loga chuẩn
Hình 4.15
theo

Sự biến đổi không gian của các thành phần môi trường phóng xạ


11
1
1

mặt cắt địa chất môi trường tuyến T.1
Hình 4.16

theo

Sự biến đổi không gian của các thành phần môi trường phóng xạ
mặt cắt địa chất môi trường tuyến T.2

Hình 4.17
theo

Sự biến đổi không gian của các thành phần môi trường phóng xạ
mặt cắt địa chất môi trường tuyến T.3

Hình 4.18

Sơ đồ diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ khu mỏ Bản Gié

Hình 4.19
bố

Đồ thị tần s uất s uất liều tương đương khu mỏ Kỳ Ninh theo phân
chuẩn

Hình 4.20
theo

Sự biến đổi không gian của các thành phần môi trường phóng xạ
mặt cắt tuyến T.1

Hình 4.21
theo

Sự biến đổi không gian của các thành phần môi trường phóng xạ
mặt cắt tuyến T.2

Hình 4.22

Sơ đồ diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ khu mỏ Kỳ Ninh

Hình 4.23
quặng

Đồ thị s uy giảm s uất liều bức xạ gamma trên mô hình thân
phóng xạ khu mỏ An Điềm

Hình 4.24
quặng

Đồ thị s uy giảm s uất liều bức xạ gamma trên mô hình thân
monazit chứa phóng xạ khu mỏ Bản Gié

Hình 4.25
khoáng

Mô hình các giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu ảnh hưởng của
s ản độc hại đến môi trường


11
1
1

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN
NCS
inh Min

Nghiên cứu s
Giá trị nhỏ

nhất Max

Giá trị lớn

nhất TB

Trung bình

IACRS

Tổ chức Quốc tế về an toàn bức xạ

CMEA

Hội đồng tương trợ kinh tế

FAO

Tổ chức lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc

IAEA

Cơ quan năng lượng nguyên tử Quốc tế

ILO

Tổ chức lao động quốc tế

OECD

Tổ chức hợp tác phát triển kinh tế

UNSCEAR

Ủy ban khoa học của Liên Hợp Quốc về đánh giá ảnh hưởng của
phóng xạ nguyên tử

ICRP

Ủy ban quốc tế về an toàn bức xạ

WHO

Tổ chức Y tế Thế giới

FDA

Cục thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ

ĐVT

Đơn vị tính

STP

Điều kiện nhiệt độ và áp s uất tiêu chuẩn

PDH

Enzym pyruvat dehydrogenat

CF

Nồng độ

STP

Điều kiện nhiệt độ, áp xuất bình thường


12
1
2

MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN
Phát triển kinh tế - xã hội bền vững là nhu cầu cấp bách và xu hướng tất
yếu trong tiến trình phát triển của xã hội loài người. Tại Hội nghị Thượng đỉnh
Trái đất về Môi trường và Phát triển được tổ chức năm 1992 ở Rio de Janeiro
(Brazil), 179 nước tham gia hội nghị đã thông qua tuyên bố Rio de Janeiro về môi
trường và phát triển gồm 27 nguyên tắc cơ bản và chương trình nghị s ự 21
(Agenda) về các giải pháp phát triển bền vững chung cho toàn thế giới trong thế
kỷ 21. Cùng với xu thế phát triển chung của thế giới, nước ta đang trên đà phát

triển mạnh mẽ về kinh tế xã hội; đồng thời với quá trình phát triển đã nảy s inh
nhiều vấn đề về môi trường; trong đó có vấn đề về môi trường phóng xạ và
khoáng s ản chứa nguyên tố phóng
xạ.
Ngày 17 tháng 11 năm 2010, Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa
Việt Nam đã thông qua luật Khoáng s ản s ửa đổi s ố 60/2010/QH12, trong đó
điều 44, chương 7 có nêu rõ: “Tổ chức, cá nhân thăm dò khoáng s ản độc hại phải
thực hiện các biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm môi trường, tác động xấu đến s
ức khoẻ con người; trường hợp đã gây ô nhiễm môi trường thì phải xác định đầy
đủ các yếu tố gây ô nhiễm, thực hiện các biện pháp khắc phục, giảm thiểu ô
nhiễm; trường hợp thăm dò khoáng s ản độc hại chứa chất phóng xạ còn phải
thực hiện quy định của Luật năng lượng nguyên tử và các quy định khác của
pháp luật liên quan”. Trên cơ s ở Luật khoáng s ản được Quốc hội phê chuẩn
ngày 09 tháng 3 năm 2012, Thủ tướng chính phủ nước Cộng hoà xã hội chủ
nghĩa Việt Nam đã ban hành Nghị định s ố 15/2012/NĐ-CP Quy định chi tiết thi
hành một s ố điều của Luật Khoáng s ản, trong đó mục 1, điều 6, chương 1 có
ghi rõ: “Khoáng s ản độc hại gồm khoáng s ản phóng xạ, thủy ngân, as en, as bes
t; khoáng s ản chứa các nguy ên tố phóng xạ hoặc độc hại mà khi khai thác có
thể phát tán ra môi trường những chất phóng xạ hoặc độc hại vượt mức quy định
của quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam”.
Khoáng s ản là nguồn tài nguyên giữ vai trò quan trọng trong s ự phát triển
kinh
tế - xã hội đối với mỗi quốc gia. Qua nhiều năm tìm kiếm, đánh giá và thăm dò,
cho đến nay trên lãnh thổ Việt Nam đã phát hiện được rất nhiều mỏ, điểm


13
1
3

khoáng s ản; trong đó có một lượng không nhỏ là mỏ, điểm khoáng s ản thuộc
loại khoáng s ản


2

phóng xạ và mỏ, điểm khoáng s ản có chứa nguyên tố phóng xạ. Trong tự
nhiên, khoáng s ản phóng xạ có thể tồn tại là mỏ độc lập hoặc ở dạng khoáng
vật, dạng nguyên tố đi cùng với các khoáng s ản khác. Để đánh giá về s ự ô
nhiễm, phát tán của phóng xạ (khoáng s ản độc hại) vào môi trường và ảnh
hưởng của chúng đến môi trường s inh thái và s ức khỏe con người; trước hết
phải hiểu biết về môi trường phóng xạ tự nhiên, đặc điểm phân bố và mức độ
ảnh hưởng của chúng đến môi trường ở từng khu vực, từng diện tích cụ thể;
phải khoanh định các diện tích phân bố khoáng s ản phóng xạ, diện tích dự báo ô
nhiễm phóng xạ tự nhiên và đánh giá tác động của chúng đến môi trường. Đây là
một nhiệm vụ hết s ức cấp thiết và mang tính thời s ự.
Khu vực Thanh Hoá - Quảng Nam thuộc đới cấu trúc Trường Sơn, nằm
giữa khối Nam Trung Hoà và khối nâng Kon Tum có cấu trúc địa chất phức tạp,
phát triển nhiều hệ thống đứt gãy, uốn nếp, các thành tạo magma,..., mỗi điều
kiện địa chất đặc trưng tạo nên các mỏ, điểm khoáng s ản có quy mô khác nhau,
trong đó có mặt các khoáng s ản độc hại. Khu vực Thanh Hoá - Quảng Nam có dự
án nghiên cứu “Khoanh định diện tích chứa khoáng s ản độc hại và đánh giá khả
năng ảnh hưởng môi trường trên lãnh thổ Việt Nam (phần đất liền) phục vụ phát
triển kinh tế xã hội bền vững” được triển khai từ năm 2009 do NCS làm chủ
nhiệm và một s ố dự án do Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm thực hiện trong khu vực
các mỏ phóng xạ, các đề tài, dự án đánh giá môi trường trong các mỏ s a khoáng
ven biển, các dự án đánh giá môi trường đô thị và các đề án điều tra cơ bản có
đánh giá môi trường liên quan khoáng s ản độc hại, khoáng s ản phóng xạ kèm
theo. Tuy nhiên công tác đánh giá môi trường phóng xạ nói riêng, môi trường
liên quan đến khoáng s ản độc hại nói chung chưa mang tính thống nhất về hệ

phương pháp, tiêu chí khoanh định, cách thức xử lý và kết quả khoanh định là
khác nhau.
Đề tài: “Đặc điểm phân bố k hoáng sản độc hại k hu vực Thanh Hóa Quảng Nam và đề xuất giải pháp phòng ngừa ảnh hưởng của chúng đến môi
trường” được nghiên cứu s inh lựa chọn là nhằm góp phần giải quyết những vấn
đề cấp thiết do thực tế đòi hỏi và có tính thời s ự.
Trong khuôn khổ và khối lượng của một luận án giành học vị tiến s ĩ địa
chất,
NCS chỉ tập trung nghiên cứu về khoáng s ản phóng xạ trong phạm vi các tỉnh
từ


3

Thanh Hóa đến Quảng Nam. Các loại khoáng s ản độc hại khác theo quy định
trong luật khoáng s ản Việt Nam (năm 2010) và Nghị định s ố 15/2012/NĐ-CP
của Chính phủ do tài liệu còn nhiều hạn chế và hiện các nhà khoa học cũng còn
có nhiều ý kiến khác nhau, nên luận án NCS không đi s âu nghiên cứu.
2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Đối tượng nghiên cứu: diện tích phân bố các mỏ, điểm khoáng s ản độc
hại;
trọng tâm là các mỏ phóng xạ và các mỏ, điểm khoáng s ản chứa nguyên tố
phóng
xạ.
- Phạm vi nghiên cứu: các thành tạo địa chất chứa khoáng s ản độc hại;
trọng tâm là các thành tạo địa chất chứa khoáng s ản phóng xạ phân bố trên địa
bàn các tỉnh từ Thanh Hoá đến Quảng Nam.
3. MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN
Nghiên cứu làm s áng tỏ đặc điểm phân bố khoáng s ản độc hại; trọng tâm
là khoáng s ản phóng xạ và các diện tích dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ tự
nhiên khu vực Thanh Hoá - Quảng Nam; xây dựng cơ s ở và nguyên tắc khoanh

định diện tích dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ. Xác lập quy trình kiểm s oát
môi trường phóng xạ (hệ phương pháp đánh giá môi trường phóng xạ) và đề
xuất giải pháp phòng ngừa, giảm thiểu ảnh hưởng của chúng đến môi trường
trong khu vực nghiên
cứu.
4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
Để đạt được mục tiêu trên, luận án tập trung giải quyết các nội dung
nghiên cứu s au:
- Nghiên cứu làm s áng tỏ đặc điểm phân bố, thành phần vật chất khoáng s
ản độc hại; trọng tâm là khoáng s ản phóng xạ và các diện tích dự báo ô nhiễm
môi trường phóng xạ tự nhiên trong khu vực Thanh Hoá - Quảng Nam;
- Nghiên cứu xác định các thành phần môi trường phóng xạ tự nhiên, đánh
giá hiện trạng và mức độ ảnh hưởng của nguyên tố phóng xạ đến môi trường
trong khu vực Thanh Hóa - Quảng Nam;
- Xác lập quy trình kiểm s oát môi trường phóng xạ tự nhiên (hệ phương
pháp
đánh giá môi trường phóng xạ) và khoanh định các diện tích ô nhiễm môi
trường


4

phóng xạ theo tiêu chí môi trường trên khu vực Thanh Hóa - Quảng Nam. Áp
dụng


5

thử nghiệm trên một s ố mỏ, điểm khoáng s ản phóng xạ hoặc các mỏ, điểm
khoáng

s ản có chứa nguyên tố phóng xạ trong khu vực nghiên cứu;
- Dự báo ảnh hưởng của phóng xạ tự nhiên đến môi trường do quá trình
điều tra, thăm dò khoáng s ản phóng xạ hoặc khoáng s ản chứa nguyên tố phóng
xạ; từ đó đề xuất giải pháp phòng ngừa và giảm thiểu mức độ ảnh hưởng của
phóng xạ tự nhiên đến môi trường s inh thái và s ức khoẻ con người.
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để thực hiện các nhiệm vụ nêu trên, NCS đã s ử dụng các phương pháp:
- Thu thập, tổng hợp các loại tài liệu liên quan khoáng s ản phóng xạ trên thế
giới và Việt Nam;
- Phương pháp tiếp cận hệ thống, kết hợp phương pháp địa chất môi trường
(khảo s át, nghiên cứu, đo đạc các thông s ố môi trường tại thực địa);
- Lấy và phân tích mẫu môi trường theo các tiêu chuẩn của Việt Nam và
thế
giới bằng phương pháp phổ gamma phông thấp, quang phổ hấp thụ nguyên tử...;
- Mô hình hoá các đối tượng nghiên cứu bằng các mô hình địa môi trường
(bản đồ địa chất môi trường, mặt cắt địa chất môi trường) kết hợp một s ố mô
hình toán để xử lý tài liệu địa môi trường.
- Sử dụng phương pháp đối s ánh, kết hợp kinh nghiệm thực tế và ý kiến
chuyên gia.
6. CƠ SỞ TÀI LIỆU
Luận án được thực hiện trên cơ s ở tài liệu của do NCS thu thập và nghiên
cứu phóng xạ trong quá trình công tác tại Liên đoàn Địa chất xạ - hiếm từ năm
2002 đến nay. NCS đã trực tiếp thi công đề án khoanh định diện tích khoáng s
ản độc hại (trong đó có khoáng s ản phóng xạ) và tham gia xây dựng Thông tư
Quy định kỹ thuật công tác điều tra, đánh giá địa chất môi trường khoáng s ản độc
hại, các đề tài về khoáng s ản độc hại trên toàn quốc và triển khai nhiều đợt khảo
s át thực địa; đặc biệt khu vực từ Thanh Hoá tới Quảng Nam.Ngoài ra, NCS còn
tham khảo các tài liệu của nhiều công trình nghiên cứu có liên quan tới lĩnh vực
địa chất môi trường, địa chất - khoáng s ản, địa vật lý môi trường. Các tài liệu
tham khảo được thể hiện trong danh mục tài liệu tham khảo của luận án.

7. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN


6

7.1. Xác lập quy trình kiểm s oát môi trường phóng xạ tự nhiên (hệ
phương pháp điều tra khảo s át môi trường phóng xạ) (hình 2.12) khác biệt s o
với khảo s át địa chất khoáng s ản, mạng lưới khảo s át phân bố đều dựa trên s ố
2

điểm/km và các phương pháp đo gamma, khí phóng xạ đối với khu vực dân cư
gồm đo trong nhà, ngoài nhà để tính liều hiệu dụng. Xác lập công thức tính liều
hiệu dụng phù hợp với tài liệu thực tế và thiết bị máy móc đo phóng xạ môi
trường hiện có của Việt Nam.
7.2. Các yếu tố thành phần gây ô nhiễm môi trường phóng xạ tự nhiên
(liều chiếu ngoài, liều chiếu trong và liều tương đương) có dạng phân bố thống kê
theo mô hình chuẩn hoặc loga chuẩn và có quan hệ mật thiết với quy mô và vị
trí phân bố các mỏ, điểm mỏ khoáng s ản phóng xạ; hoặc mỏ, điểm mỏ chứa
nguyên tố phóng xạ. Phông tự nhiên môi trường phóng xạ trong khu vực
nghiên cứu có s ự thay đổi khá lớn từ 1,43 mSv/năm đến 3,0 mSv/năm, tập trung
cao ở các khu vực Tây Nghệ An và Tây Quảng Nam.
7.3. Các diện tích dự báo ô nhiễm phóng xạ tự nhiên được hình thành chủ
yếu theo phương thức lan tỏa phân bố xung quanh thân quặng trên các mỏ, điểm
khoáng s ản phóng xạ thực thụ hoặc mỏ, điểm khoáng s ản chứa nguy ên tố phóng
xạ (U, Th).
7.4. Quá trình điều tra, thăm dò các mỏ, điểm khoáng s ản phóng xạ hoặc
mỏ,
điểm khoáng s ản chứa phóng xạ làm tăng tổng liều bức xạ trong khu vực
nghiên cứu cả về không gian (trong phạm vi 50 ÷ 70m tính từ vị trí công trình
thăm dò) và mức độ (gia tăng gấp 2 ÷ 7 lần liều chiếu cho phép đối với dân

chúng). Sự gia tăng tổng liều bức xạ do hoạt động địa chất phụ thuộc v ào thành
phần vật chất quặng, hàm lượng urani hoặc thori trong các thân quặng, cũng nh ư
quy mô và mức độ điều tra, thăm dò.
8. LUẬN ĐIỂM BẢO VỆ
8.1. Luận điểm 1: Diện tích dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ tự
nhiên được hình thành chủ yếu theo phương thức lan tỏa trong môi trường
nước, đất, không khí và động thực vật xung quanh các mỏ, điểm khoáng s ản
phóng xạ thực thụ; hoặc mỏ, điểm khoáng s ản có chứa các nguyên tố phóng xạ
(U, Th). Trong đó diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ tự nhiên do chuỗi
phân rã của đồng vị phóng xạ họ thori đóng vai trò chính phân bố chủ yếu trong


7

các trầm tích Holocen giữa tạo thành dải không liên tục dọc bờ biển từ Thanh Hóa
đến Quảng Nam và một


8

vài nơi trong các thung lũng giữa núi phía tây Nghệ An; các diện tích ô nhiễm
do chuỗi phân rã của đồng vị phóng xạ họ urani đóng vai trò cơ bản phân bố
trong các đá trầm tích tuổi Trias , tập trung ở trũng Nông Sơn phía Tây Quảng
Nam.
8.2. Luận điểm 2: Tuân thủ theo khuyến cáo của ICRP (2000), luận án đã
xác lập nguyên tắc chung và nguyên tắc riêng phân chia và khoanh định các
“diện tích dự báo ô nhiễm”, “diện tích kiểm s oát” và “diện tích an toàn” về môi
trường phóng xạ tự nhiên cho khu vực nghiên cứu. Xác lập quy trình kiểm s oát
môi trường phóng xạ tự nhiên phù hợp với thực tế, đủ mức chi tiết và bảo đảm
độ tin cậy cho việc đề xuất các giải pháp phòng ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng

của phóng xạ tự nhiên đến môi trường.
9. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN
9.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của Luận án góp phần nhận thức đầy đủ và toàn diện
hơn về đặc điểm phân bố khoáng s ản phóng xạ và các diện tích dự báo ô
nhiễm môi trường phóng xạ tự nhiên trong khu vực Thanh Hoá - Quảng Nam;
- Xác định các thành phần môi trường phóng xạ tự nhiên, dự báo hiện trạng
và
mức độ ảnh hưởng của môi trường phóng xạ trong hoạt động điều tra và thăm
dò khoáng s ản phóng xạ và khoáng s ản chứa nguyên tố phóng xạ đến môi
trường;
- Góp phần hoàn thiện phương pháp luận đánh giá môi trường phóng xạ ở
các mỏ phóng xạ thực thụ và các mỏ phóng xạ đi kèm nói riêng các mỏ khoáng s
ản độc hại nói chung.
9.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu đóng góp những cơ s ở dữ liệu địa chất môi trường
quan trọng thu nhận từ những máy móc thiết bị hiện đại và là tài liệu thực tế, có
ý nghĩa trong quy hoạch và phát triển kinh tế - xã hội khu vực Thanh Hoá Quảng Nam.
10. CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận án gồm 4 chương:
Chương 1. Đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực nghiên
cứu; Chương 2. Cơ s ở lý luận và phương pháp nghiên
cứu;


9

Chương 3. Đặc điểm phân bố khoáng s ản độc hại trong khu vực nghiên cứu;

1
0

Chương 4. Khoanh định diện tích dự báo ô nhiễm môi trường phóng xạ và đề
xuất giải
ngừa.

pháp

phòng

Luận án được hoàn thành tại Bộ môn Tìm kiếm - Thăm dò, Trường Đại
học Mỏ - Địa chất dưới s ự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Nguyễn
Phương, TS. Nguyễn Quang Hưng. NCS bày tỏ lòng biết ơn s âu s ắc tới các thầy
hướng dẫn khoa học đã hướng dẫn tận tình, hiệu quả trong s uốt quá trình học
tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án của nghiên cứu s inh.
Trong quá trình thực hiện luận án, NCS luôn nhận được s ự quan tâm giúp đỡ
và tạo mọi điều kiện thuận lợi của Bộ Môn Tìm kiếm - Thăm dò, khoa Địa
chất, Ban Giám hiệu Trường Đại học Mỏ - Địa chất, phòng Sau đại học, khoa
Môi trường, Bộ Tài nguyên và Môi trường, Tổng cục Địa chất và Khoáng s ản
Việt Nam, Tổng cục Môi trường, Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm, Trung tâm
Thông tin Lưu trữ Địa chất, Viện Khoa học Địa chất và Khoáng s ản, Viện Địa
chất - Viện hàm lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và các Sở Tài nguyên và
Môi trường các tỉnh từ Thanh Hoá đến Quảng Nam.
NCS cũng luôn nhận được s ự góp ý và động viên của GS.TS. Đồng Văn
Nhì,
GS.TS. Lê Khánh Phồn, PGS.TS. Đặng Xuân Phong, PGS.TS. Nguyễn Văn
Lâm, TS. Nguyễn Tiến Dũng, TS. Lương Quang Khang, PGS.TS. Nguyễn Quang
Luật, TS. Trần Bình Trọng, TS. Mai Thế Toản, TS. Bùi Tất Hợp, TS. Nguyễn
Đắc Đồng, TS. Trần Văn Miến, TS. Nguyễn Văn Nam và các nhà khoa học

khoa Địa chất, khoa Môi trường, khoa Dầu khí thuộc trường Đại học Mỏ - Địa
chất, trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, Bộ Tài
nguyên và Môi trường, Tổng cục Địa chất và Khoáng s ản Việt nam, Tổng cục
Môi trường, Viện khoa học Địa chất và Khoáng s ản, Viện Hàn lâm Khoa học và
Công nghệ Việt Nam và các đồng nghiệp.
NCS xin bày tỏ lòng biết ơn về những hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện của
các đơn vị, các nhà khoa học và các đồng nhiệp; xin cảm ơn các nhà khoa học,
các nhà địa chất, các nhà môi trường đã có những công trình nghiên cứu trước và
cho phép NCS tham khảo và kế thừa trong luận án này.


1
1

CHƯƠNG 1
ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT KHU VỰC NGHIÊN
CỨU
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế-xã hội và lịch s ử nghiên cứu địa
chất
1.1.1. Khái lược đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế - xã hội
1.1.1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
Vùng nghiên cứu bao gồm các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh,
Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam có diện tích
2

61.899,5km (s ố liệu năm 2012) được giới hạn bởi tọa độ địa lý:
o

o

Từ 15 23’28” đến 20 40’00” vĩ độ Bắc;
o

o

Từ 103 48’00” đến 108 44’04” kinh độ Đông.
- Địa hình: vùng nghiên cứu nằm ở phía đông của dãy Trường Sơn có địa
hình khá phức tạp với các thung lũng, cao nguyên khá bằng phẳng cho đến các
đỉnh núi cao bị phân cắt mạnh mẽ.
+ Thanh Hóa: có địa hình đa dạng, thấp dần từ Tây s ang Đông với độ cao
2

của vùng núi chiếm 75,4% (8.390,4km ) với độ cao từ 600 ÷ 700m, độ dốc trên
o

25 , s au đó chuyển tiếp s ang vùng trung du có độ cao trung bình 150 ÷ 200m với
độ dốc từ
o

15 ÷ 20 , vùng đồng bằng chiếm 14,61% diện tích toàn tỉnh với độ cao trung bình
5
÷ 15m vùng này được bồi tụ bởi hệ thống s ông Mã, s ông Bạng, Sông Yên …
Tiếp đến là vùng biển có địa hình tương đối bằng phẳng chạy dọc theo bờ biển
với độ cao trung bình 3 ÷ 6m tạo ra các khu du lịch nổi tiếng (Sầm Sơn…)và tạo
điều kiện thuận lợi cho cho việc nuôi trồng thuỷ s ản, phát triển các khu công
nghiệp, dịch vụ.
+ Nghệ An: có địa hình đa dạng, phức tạp và bị chia cắt bởi các hệ thống đồi
núi, s ông s uối hướng nghiêng từ Tây - Bắc xuống Đông - Nam. Đỉnh núi cao
nhất là đỉnh Pulaileng (2.711m) ở huyện Kỳ Sơn, thấp nhất là vùng đồng bằng
huyện Quỳnh Lưu, Diễn Châu,… có nơi chỉ cao đến 0,2 m s o với mặt nước

biển. Trong tỉnh đồi núi chiếm 83% diện tích đất tự nhiên của toàn tỉnh.
+ Hà Tĩnh: có địa hình hẹp và dốc, nghiêng từ Tây s ang Đông, độ dốc
trung bình 1,2%. Phía Tây là núi cao (trung bình 1.500m), kế tiếp là đồi bát úp,