NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM PHÓNG XẠ TỚI HỆ SINH THÁI KHU VỰC MỎ ĐẤT HIẾM Ở BẢN DẤU CỎ XÃ ĐÔNG CỬU HUYỆN THANH SƠN TỈNH PHÚ THỌ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

QUÁCH VĂN HIỂU

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM PHÓNG XẠ TỚI
HỆ SINH THÁI KHU VỰC MỎ ĐẤT HIẾM Ở BẢN DẤU CỎ XÃ
ĐÔNG CỬU HUYỆN THANH SƠN TỈNH PHÚ THỌ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2018


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

QUÁCH VĂN HIỂU

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM PHÓNG XẠ TỚI
HỆ SINH THÁI KHU VỰC MỎ ĐẤT HIẾM Ở BẢN DẤU CỎ XÃ
ĐÔNG CỬU HUYỆN THANH SƠN TỈNH PHÚ THỌ

Chuyên ngành: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Mã số: 8440301.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. TRẦN VĂN THỤY

Hà Nội - 2018

LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu, Khoa Môi Trường,
Phòng Sau Đại học cùng các Thầy Cô giáo trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã tạo điều kiện hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá
trình học tập, nghiên cứu và viết luận văn.
Em xin gửi lời cám ơn tới PGS-TS Trần Văn Thụy đã tận tình dạy bảo,
hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn tới TS.Nguyễn Tuấn Phong, TS. Nguyễn Trường
Lưu đã giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn
Tôi xin chân thành cảm ơn Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm - Tổng cục Địa chất
và Khoáng sản Việt nam đã tạo điều kiện cho tôi nghiên cứu, tìm tòi, học hỏi và
cung cấp dữ liệu cho tôi hoàn thành luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Liên Đoàn Vật lý Địa chất - Tổng cục Địa chất và
Khoáng sản Việt Nam đã tạo điều kiện cho tôi học tập cũng như hoàn thành luận
văn.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, người thân, bạn bè và lãnh
đạo nhà trường, các phòng ban chức năng, đồng nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi
trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn.
Hà Nội, tháng 10 năm 2018

Quách Văn Hiểu


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU...........................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU.......................................2
1.2. Tổng quan về hệ sinh thái........................................................4
1.2.1. Khái niệm hệ sinh thái..........................................................................................4
1.2.2. Các thành phần cấu trúc của hệ sinh thái..............................................................4

1.2.3. Trao đổi vật chất trong hệ sinh thái.......................................................................5
1.2.4. Trao đổi vật chất giữa quần xã với môi trường.....................................................5
1.3.1. Khái niệm hoạt độ phóng xạ và cơ chế tác động của phóng xạ lên hệ sinh thái. .5
1.3.2. Nguồn gốc và đặc điểm phân bố các nguyên tố phóng xạ trong tự nhiên............7
1.3.2.1. Nguồn gốc của các đồng vị phóng xạ................................................................7
1.3.2.2. Các nhân phóng xạ tự nhiên trong vỏ trái đất....................................................7
1.3.3. Sự phát tán các nguyên tố phóng xạ trong môi trường.........................................9
1.3.4. Ảnh hưởng của phóng xạ đối với hệ sinh thái....................................................10
1.5.1. Vị trí địa lý, toạ độ và diện tích khu vực điều tra...............................................12
1.5.2. Đặc điểm địa hình...............................................................................................12
1.5.3. Khí hậu................................................................................................................13
1.5.4. Thuỷ văn.............................................................................................................13
1.5.5. Động thực vật......................................................................................................14
1.5.6. Phân bố dân cư, đời sống văn hóa xã hội và kinh tế...........................................14
1.5.7. Giao thông...........................................................................................................15
1.5.8. Nguồn cung cấp nước.........................................................................................15

1.7. Đặc điểm địa chất - khoáng sản.............................................16
1.7.1. Địa tầng...............................................................................................................16
1.7.2. Magma................................................................................................................17
1.7.3. Khoáng sản.........................................................................................................17
2.2.1. Phương pháp điều tra địa chất môi trường..........................................................18
2.2.2. Phương pháp địa vật lý môi trường....................................................................19
2.2.3. Phương pháp quan trắc môi trường phóng xạ (monitoring)...............................20
2.2.4. Phương pháp thu thập số liệu kinh tế - xã hội....................................................21
2.2.5. Phương pháp lấy, gia công và phân tích mẫu.....................................................21

2.3. Khối lượng các hạng mục công việc thực hiện ngoài hiện
trường............................................................................................22
2.4. Xử lý số liệu............................................................................23

a. Xử lý số liệu các phương pháp đo và tính sai số.......................................................23


b. Phân tích số liệu đã được xử lý.................................................................................24

2.5. Các tiêu chuẩn đánh giá ô nhiễm phóng xạ...........................24
2.5.1. Tên các văn bản của Việt Nam...........................................................................24
2.5.2. Tên các văn bản quốc tế sử dụng bổ sung..........................................................25

2.6. Phương pháp đánh giá phân tích hệ sinh thái........................26
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..................................26
3.1. Thống kê phân tích và đánh giá các hệ sinh thái...................26
3.1.3. Thống kê các đại lượng đo môi trường phóng xạ.................29
3.2. Hiện trạng phóng xạ môi trường và ảnh hưởng đến các hệ sinh
thái.................................................................................................30
3.2.1. Sự thay đổi các thành phần môi trường phóng xạ theo không khí và ảnh hưởng
của nó đến các hệ sinh thái...........................................................................................30
3.2.2. Sự thay đổi môi trường phóng xạ trong môi trường không khí theo thời gian...32
3.2.3. Đặc trưng nguyên tố phóng xạ trong các nguồn nước và hệ sinh thái thủy vực.34
3.2.3.1. Kết quả phân tích các thành phần môi trường phóng xạ trong nước...............34
3.2.3.2. Kết quả đánh giá sai số phân tích mẫu nước...................................................35
3.2.3.3. Nồng độ radon tự do trong nước......................................................................36
3.2.3.4. Hoạt độ anpha và beta trong nước...................................................................36
3.2.3.5. Hàm lượng radi trong nước..............................................................................37
3.2.3.6. Sự thay đổi các thành phần phóng xạ trong nước............................................38
3.2.4. Hàm lượng kim loại nặng, độc hại trong nước sinh hoạt....................................40
3.2.5. Sự suy giảm nồng độ radon tự do trong nước theo nhiệt độ và thời gian...........40
3.2.6. Hoạt độ các nguyên tố phóng xạ trong các cây trồng của hệ sinh thái nông
nghiệp (hệ sinh thái lúa nước và HST rau màu và cây trồng cạn ngắn ngày)..............42
3.2.6.1. Kết quả đánh giá sai số phân tích mẫu thực vật...............................................43

3.2.6.2. Đặc trưng hoạt độ các nguyên tố phóng xạ trong mẫu thực vật......................43
3.2.7. Hoạt độ các nguyên tố phóng xạ trong đất.........................................................44
3.2.7.1. Đánh giá sai số phân tích mẫu đất...................................................................45
3.2.7.2. Đặc trưng hoạt độ các nguyên tố phóng xạ trong mẫu đất (rãnh)...................45
3.2.8. Thống kê hiện trạng kinh tế xã hội và ảnh hưởng của môi trường phóng xạ đến
hệ sinh thái khu dân cư.................................................................................................45
3.2.8.1. Tình hình bệnh tật của dân cư trong diện tích điều tra....................................45
3.2.8.2. Tình hình sản xuất nông nghiệp.......................................................................46
3.2.8.3. Tình hình sử dụng nguồn nước và nhà ở.........................................................46

3.3. Phân vùng ô nhiễm phóng xạ và đề xuất các giải pháp giảm
thiểu...............................................................................................48


3.3.1. Cơ sở phân vùng ô nhiễm phóng xạ...................................................................48
3.3.2. Kết quả phân chia diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ................................48
3.3.2.1. Diện tích ô nhiễm phóng xạ tự nhiên...............................................................49
3.3.2.2. Đặc trưng phóng xạ của các diện tích ô nhiễm................................................49
3.3.3.1. Quy hoạch sử dụng đất....................................................................................53
3.3.3.2. Những biện pháp thường xuyên.......................................................................53

I.KẾT LUẬN...........................................................................................................55
II.KIẾN NGHỊ.........................................................................................................56
PHỤ LỤC................................................................................................................ 59


DANH MỤC BẢNG
LỜI MỞ ĐẦU...........................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU.......................................2
1.2. Tổng quan về hệ sinh thái........................................................4

1.2.1. Khái niệm hệ sinh thái..........................................................................................4
1.2.2. Các thành phần cấu trúc của hệ sinh thái..............................................................4
1.2.3. Trao đổi vật chất trong hệ sinh thái.......................................................................5
1.2.4. Trao đổi vật chất giữa quần xã với môi trường.....................................................5
1.3.1. Khái niệm hoạt độ phóng xạ và cơ chế tác động của phóng xạ lên hệ sinh thái. .5
1.3.2. Nguồn gốc và đặc điểm phân bố các nguyên tố phóng xạ trong tự nhiên............7
1.3.2.1. Nguồn gốc của các đồng vị phóng xạ................................................................7
1.3.2.2. Các nhân phóng xạ tự nhiên trong vỏ trái đất....................................................7
1.3.3. Sự phát tán các nguyên tố phóng xạ trong môi trường.........................................9
1.3.4. Ảnh hưởng của phóng xạ đối với hệ sinh thái....................................................10
1.5.1. Vị trí địa lý, toạ độ và diện tích khu vực điều tra...............................................12
1.5.2. Đặc điểm địa hình...............................................................................................12
1.5.3. Khí hậu................................................................................................................13
1.5.4. Thuỷ văn.............................................................................................................13
1.5.5. Động thực vật......................................................................................................14
1.5.6. Phân bố dân cư, đời sống văn hóa xã hội và kinh tế...........................................14
1.5.7. Giao thông...........................................................................................................15
1.5.8. Nguồn cung cấp nước.........................................................................................15

1.7. Đặc điểm địa chất - khoáng sản.............................................16
1.7.1. Địa tầng...............................................................................................................16
1.7.2. Magma................................................................................................................17
1.7.3. Khoáng sản.........................................................................................................17
2.2.1. Phương pháp điều tra địa chất môi trường..........................................................18
2.2.2. Phương pháp địa vật lý môi trường....................................................................19
a. Đo gamma môi trường..........................................................19
b. Đo phổ gamma.....................................................................19
c. Đo phổ anpha.......................................................................20
2.2.3. Phương pháp quan trắc môi trường phóng xạ (monitoring)...............................20
Thiết bị đo.................................................................................20

2.2.4. Phương pháp thu thập số liệu kinh tế - xã hội....................................................21
2.2.5. Phương pháp lấy, gia công và phân tích mẫu.....................................................21


* Mẫu nước...............................................................................21
* Mẫu đất..................................................................................21
* Mẫu thực vật..........................................................................22

2.3. Khối lượng các hạng mục công việc thực hiện ngoài hiện
trường............................................................................................22
2.4. Xử lý số liệu............................................................................23
a. Xử lý số liệu các phương pháp đo và tính sai số.......................................................23
b. Phân tích số liệu đã được xử lý.................................................................................24
* Đưa số liệu về đơn vị chuẩn quốc tế......................................24
* Phương pháp xây dựng các bản đồ môi trường phóng xạ......24

2.5. Các tiêu chuẩn đánh giá ô nhiễm phóng xạ...........................24
2.5.1. Tên các văn bản của Việt Nam...........................................................................24
2.5.2. Tên các văn bản quốc tế sử dụng bổ sung..........................................................25

2.6. Phương pháp đánh giá phân tích hệ sinh thái........................26
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..................................26
3.1. Thống kê phân tích và đánh giá các hệ sinh thái...................26
3.1.3. Thống kê các đại lượng đo môi trường phóng xạ.................29
3.2. Hiện trạng phóng xạ môi trường và ảnh hưởng đến các hệ sinh
thái.................................................................................................30
3.2.1. Sự thay đổi các thành phần môi trường phóng xạ theo không khí và ảnh hưởng
của nó đến các hệ sinh thái...........................................................................................30
3.2.2. Sự thay đổi môi trường phóng xạ trong môi trường không khí theo thời gian...32
3.2.3. Đặc trưng nguyên tố phóng xạ trong các nguồn nước và hệ sinh thái thủy vực.34

3.2.3.1. Kết quả phân tích các thành phần môi trường phóng xạ trong nước...............34
3.2.3.2. Kết quả đánh giá sai số phân tích mẫu nước...................................................35
3.2.3.3. Nồng độ radon tự do trong nước......................................................................36
3.2.3.4. Hoạt độ anpha và beta trong nước...................................................................36
3.2.3.5. Hàm lượng radi trong nước..............................................................................37
3.2.3.6. Sự thay đổi các thành phần phóng xạ trong nước............................................38
3.2.4. Hàm lượng kim loại nặng, độc hại trong nước sinh hoạt....................................40
3.2.5. Sự suy giảm nồng độ radon tự do trong nước theo nhiệt độ và thời gian...........40
3.2.6. Hoạt độ các nguyên tố phóng xạ trong các cây trồng của hệ sinh thái nông
nghiệp (hệ sinh thái lúa nước và HST rau màu và cây trồng cạn ngắn ngày)..............42
3.2.6.1. Kết quả đánh giá sai số phân tích mẫu thực vật...............................................43
3.2.6.2. Đặc trưng hoạt độ các nguyên tố phóng xạ trong mẫu thực vật......................43
3.2.7. Hoạt độ các nguyên tố phóng xạ trong đất.........................................................44


3.2.7.1. Đánh giá sai số phân tích mẫu đất...................................................................45
3.2.7.2. Đặc trưng hoạt độ các nguyên tố phóng xạ trong mẫu đất (rãnh)...................45
3.2.8. Thống kê hiện trạng kinh tế xã hội và ảnh hưởng của môi trường phóng xạ đến
hệ sinh thái khu dân cư.................................................................................................45
3.2.8.1. Tình hình bệnh tật của dân cư trong diện tích điều tra....................................45
3.2.8.2. Tình hình sản xuất nông nghiệp.......................................................................46
3.2.8.3. Tình hình sử dụng nguồn nước và nhà ở.........................................................46

3.3. Phân vùng ô nhiễm phóng xạ và đề xuất các giải pháp giảm
thiểu...............................................................................................48
3.3.1. Cơ sở phân vùng ô nhiễm phóng xạ...................................................................48
3.3.2. Kết quả phân chia diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ................................48
3.3.2.1. Diện tích ô nhiễm phóng xạ tự nhiên...............................................................49
3.3.2.2. Đặc trưng phóng xạ của các diện tích ô nhiễm................................................49

Bảng 3.14. Thống kê các tiêu chuẩn an toàn phóng xạ áp dụng cho
các diện tích ô nhiễm môi trường phóng xạ tại bản Dấu Cỏ..........51
Bảng 3.15. Đặc trưng thống kê thành phần môi trường phóng xạ
các diện tích ô nhiễm bậc I,II, III....................................................51
3.3.3.1. Quy hoạch sử dụng đất....................................................................................53
3.3.3.2. Những biện pháp thường xuyên.......................................................................53

I.KẾT LUẬN...........................................................................................................55
II.KIẾN NGHỊ.........................................................................................................56
PHỤ LỤC................................................................................................................ 59

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Phạm vi nghiên cứu của luận văn............................................................18
Hình 3.1. Sự biến đổi môi trường phóng xạ theo mặt cắt tuyến T.00.......................32
Hình 3.2. Đồ thị quan trắc nồng độ radon theo thời gian (ngày, đêm) bản Dấu Cỏ. 34
Hình 3.3. Sự thay đổi nồng độ các nguyên tố phóng xạ đặc trưng trong mẫu nước
theo mặt cắt suối Bầu...............................................................................................39
Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn một số bệnh thường gặp................................................46
Hình 3.6. Đồ thị biểu diễn tình hình sản xuất nông nghiệp khu vực điều tra...........47
Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn hiện trạng các loại nhà khu vực điều tra........................48
Hình 3.8. Sơ đồ hiện trạng và phân vùng ô nhiễm phóng xạ bản Dấu Cỏ, xã Đông
Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ......................................................................52



DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
HST
MTPX
MTTN
TCVN, QCVN

IAEA

Hệ sinh thái
Môi trường phóng xạ
Môi trường tự nhiên
Tiêu chuẩn, Quy chuẩn Việt Nam
Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế


LỜI MỞ ĐẦU
Môi trường phóng xạ là một phần không thể tách rời của môi trường tự nhiên
nơi con người tồn tại và phát triển. Ảnh hưởng của môi trường phóng xạ tự nhiên đối
với hệ sinh thái đã được nghiên cứu và ngày càng được quan tâm. Các dữ liệu về môi
trường tự nhiên, trong đó môi trường phóng xạ là các chỉ tiêu rất quan trọng để đánh
giá sự phát triển kinh tế xã hội bền vững của bất kỳ một quốc gia, vùng lãnh thổ nào.
Miền Bắc Việt Nam là địa bàn có nhiều mỏ đất hiếm, các mỏ đều tập trung
trên đới sinh khoáng Tây Bắc Bộ. Qua các kết quả nghiên cứu và khảo sát môi
trường tại một số mỏ đất hiếm cho thấy, tại các khu vực này đều có các tham số môi
trường phóng xạ vượt quá giới hạn an toàn cho phép. Khu vực Thanh Sơn – Phú Thọ
với các thân pegmatit có kích thước: rộng từ vài mét đến vài chục mét, dài từ vài
chục mét đến vài trăm mét nằm tại khu vực bản Dấu Cỏ, xã Đông Cửu, huyện Thanh
Sơn, Phú Thọ, có cường độ phóng xạ (50÷ 2500) µR/h. Mặt khác, tại khu vực nghiên
cứu, có các suối và mạch nước ngầm đi qua các khu vực có cường độ phóng xạ cao,
đó là điều kiện thuận lợi để xói mòn, hòa tan, vận chuyển và phát tán các chất phóng
xạ ra môi trường xung quanh có thể ô nhiễm phóng xạ..
Trên cơ sở đó, luận văn “Nghiên cứu ảnh hưởng của ô nhiễm phóng xạ tới
hệ sinh thái khu vực mỏ đất hiếm ở bản Dấu Cỏ, xã Đông Cửu, huyện Thanh
Sơn, tỉnh Phú Thọ” được thực hiện với mục tiêu và nhiệm vụ sau:
Mục tiêu:
- Xác định khu vực ô nhiễm phóng xạ

- Nghiên cứu ảnh hưởng của ô nhiễm phóng xạ tới hệ sinh thái;
- Đưa ra một số biện pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác hại của phóng xạ cho hệ sinh
thái
Nội dung nghiên cứu
- Thu thập các tài liệu về đánh giá ô nhiễm phóng xạ; các yếu tố ảnh hưởng đến môi
trường phóng xạ; các nghiên cứu đã có về môi trường phóng xạ tại khu vực;
- Nghiên cứu đặc điểm của các hệ sinh thái và đặc điểm của phóng xạ tự nhiên tại
khu vực nghiên cứu;
- Đánh giá ảnh hưởng của ô nhiễm phóng xạ tới các hệ sinh thái tại khu vực, phân
vùng ô nhiễm và đề xuất giải pháp giảm thiểu.

1


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trường trên thế giới và ở Việt Nam
1.1.1. Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trường trên thế giới
Vào năm 1901, nhà bác học người Pháp Antoine Henri Becquerel đã công bố
phát hiện đầu tiên về hiện tượng phóng xạ, kể từ đó đã có nhiều công trình nghiên
cứu của các nhà khoa học về mặt ứng dụng cũng như tác hại của hiện tượng phóng
xạ đến môi trường và con người. Để giảm thiểu nguy cơ gây hại của phóng xạ, vào
năm 1928 Ủy ban Quốc tế về an toàn bức xạ (ICRP) được thành lập với mục đích
xây dựng các nguyên tắc cơ bản và đưa ra các khuyến cáo an toàn phóng xạ. Đến
năm 1957, cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) được thành lập với mục
tiêu kiểm soát việc sử dụng năng lượng nguyên tử nhằm thúc đẩy ứng dụng vào mục
đích hòa bình và bảo vệ sức khỏe con người.
Năm 1996, cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) đã xuất bản bộ
“Tiêu chuẩn Quốc tế cơ bản về bảo vệ bức xạ ion hóa và an toàn đối với nguồn bức
xạ” đã đạt được sự thống nhất về các tiêu chuẩn bảo vệ bức xạ và an toàn đối với các
nguồn bức xạ [29].

Năm 2001, IAEA đã đưa ra đánh giá tác động môi trường trong quá trình khai
thác mỏ, đồng thời quy định an toàn về Uranium khi thăm dò, khai thác, chế biến
khoáng sản và quản lý chất thải được sinh ra[26].
Năm 2004, IAEA đã ra quy chuẩn về an toàn phóng xạ đối với con người và
môi trường. Trong đó, các ảnh hưởng của phóng xạ lên con người, sinh vật cũng như
môi trường sống của con người đã được nghiên cứu khá kỹ lưỡng[25].
1.1.2. Tình hình nghiên cứu phóng xạ môi trường ở Việt Nam
Từ năm 1955, ở nước ta ngành địa chất đã ứng dụng các phương pháp phóng
xạ trong đo vẽ, lập bản đồ địa chất, tìm kiếm các mỏ quặng chứa phóng xạ. Các cơ
quan như Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam, Viện Vật lý – Trung tâm Khoa học
Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia (nay là Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam),
Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên... đã tiến
hành điều tra môi trường phóng xạ, dưới sự chỉ đạo của Bộ Khoa học Công Nghệ và
Môi trường (hiện nay là Bộ Khoa học Công nghệ và Bộ Tài nguyên và Môi trường).
Tháng 7/1996, Nhà nước đã ban hành “Pháp lệnh an toàn và kiểm soát bức xạ”. Năm
1998 Chính phủ đã ban hành Nghị định số 50/1998/NĐ-CP “Quy định chi tiết việc
thi hành Pháp lệnh an toàn và kiểm soát bức xạ”[19]. Tháng 6/2008, Quốc Hội đã
ban hành''Luật năng lượng nguyên tử''số 18/2008/QH12[20].
Các công trình nghiên cứu về phóng xạ của Cục Địa chất Khoáng sản Việt
Nam (nay là Tổng Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam) đã thực hiện gồm.
2


Từ năm 1990 đến năm 2000, chương trình địa chất đô thị của Cục Địa chất và
Khoáng sản Việt Nam đã thực hiện các đề tài về môi trường phóng xạ. Sản phẩm của
các đề tài địa chất môi trường nói chung và môi trường phóng xạ nói riêng đã có ý
nghĩa quan trọng giúp Nhà nước, chính quyền địa phương xây dựng quy hoạch tổng
thể các khu đô thị và định hướng phát triển kinh tế xã hội của vùng nghiên cứu.
Năm 2003, đề tài cấp bộ mã số B2001-36-13 do PGS.TS. Nguyễn Phương và
nnk “Nghiên cứu chọn hệ phương pháp đánh giá tác động môi trường và vấn đề kết

hợp bảo vệ tài nguyên khoáng với bảo vệ môi trường các mỏ urani và đất hiếm Tây
Bắc Việt Nam” [14].
Từ năm 2003 đến 2005, Liên đoàn Địa chất Xạ - hiếm thực hiện đề án địa chất
môi trường “Điều tra hiện trạng môi trường phóng xạ trên các mỏ Đông Pao, Thèn
Sin – Tam Đường - tỉnh Lai Châu, Mường Hum tỉnh Lào Cai, Yên Phú tỉnh Yên Bái,
Thanh Sơn tỉnh Phú Thọ, An Điềm, Ngọc Kinh – sườn Giữa tỉnh Quảng Nam'' [16].
- Đề án: “Bản đồ trường phóng xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ: 1:5.000”, đơn vị thực
hiện Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: Đinh Đức Chất và nnk.
- Đề án: “Thành lập bản đồ phóng xạ Việt Nam tỷ lệ: 1:1.000.000, cho toàn quốc”
đơn vị thực hiện Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: Nguyễn Ngọc Trân và nnk.
- Đề án: “Thành lập bản đồ phông bức xạ tự nhiên Việt Nam tỷ lệ: 1:1.000.000, cho
toàn quốc” đơn vị thực hiện Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: La Thanh Long
và nnk.
- Đề án “Điều tra chi tiết hiện trạng môi trường phóng xạ bản Dấu Cỏ, xã Đông Cửu,
huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ tỷ lệ 1:1.000, phục vụ quy hoạch dân cư và phát
triển kinh tế xã hội khu vực”, đơn vị thực hiện Liên đoàn Địa chất Xạ Hiếm: Chủ
nhiệm: Vũ Văn Bích và nnk.
- Dự án : “Đánh giá chi tiết các diện tích ô nhiễm phóng xạ tự nhiên vùng Tây Bắc
Việt Nam để thông báo cho Uỷ ban nhân dân cấp tỉnh phối hợp lập kế hoạch và triển
khai các biện pháp cần thiết nhằm giảm đến mức thấp nhất tác hại đối với con
người”. Đơn vị thực hiện Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: Nguyễn Thế Minh
và nnk.
- Đề án: Chính phủ giao. Thăm dò quặng Urani khu Pà Lừa – Pà Rồng, huyện Nam
Giang, tỉnh Quảng Nam. (Phần đánh giá tác động môi trường, đơn vị thực hiện Liên
đoàn vật lý Địa chất).
- Dự án : “Xây dựng bộ bản đồ môi trường phóng xạ tự nhiên tỷ lệ 1:250.000 cho
toàn lãnh thổ Việt Nam – Giai đoạn I (2011 – 2015) cho một số khu vực trọng điểm”.
Đơn vị thực hiện Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: Trần Anh Tuấn và nnk.
- Dự án : “Xây dựng bộ bản đồ môi trường phóng xạ tự nhiên tỷ lệ 1:250.000 Giai
đoạn II (2018 – 2022) cho các tỉnh biên giới và ven biển phía Bắc”. Đơn vị thực hiện

Liên đoàn vật lý Địa chất: Chủ nhiệm: Trần Anh Tuấn và nnk.
* Khoa học Công nghệ
3


- Đề tài: “Nghiên cứu cơ sở khoa học để xác định khu vực có mức chiếu xạ tự nhiên
có khả năng gây hại cho con người để tiến hành khảo sát, đánh giá chi tiết”.
- Đề tài: “Xây dựng quy trình công nghệ đo tổng hoạt độ anpha trong môi trường
không khí, nước phục vụ điều tra đánh giá môi trường”
- Đề tài: “Nghiên cứu tổng hoạt độ an pha trong môi trường không khí, đất và nước
phục vụ điều tra đánh giá môi trường”
- Đề tài: Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ thành lập bộ bản đồ môi trường
phóng xạ tự nhiên.‘‘Áp dụng thử nghiệm trên địa bàn tỉnh Phú Thọ’’
1.2. Tổng quan về hệ sinh thái
1.2.1. Khái niệm hệ sinh thái
''Hệ sinh thái là một hệ thống hoàn chỉnh tương đối ổn định bao gồm quần xã
sinh vật và khu vực sống (sinh cảnh) của quần xã, trong đó các sinh vật tác động qua
lại với nhau và với các thành phần của sinh cảnh tạo nên các chu trình sinh địa hóa''[
23].
Có 2 kiểu hệ sinh thái chủ yếu:
+ ''Hệ sinh thái tự nhiên (trên cạn, dưới nước)''.
+ ''Hệ sinh thái nhân tạo (trên cạn, dưới nước)''[15].
1.2.2. Các thành phần cấu trúc của hệ sinh thái
Mỗi hệ sinh thái gồm có 2 phần là:
a. Thành phần hữu sinh (quần xã): là các sinh vật bao gồm:
+ Sinh vật sản xuất: là sinh vật có khả năng tổng hợp và hóa tổng hợp tạo nên
nguồn thức ăn tự nuôi mình và nuôi sinh vật di dưỡng.
+ Sinh vật tiêu thụ: gồm động vật ăn thực vật và động vật ăn thịt.
+ Sinh vật phân giải: là những loài sinh vật sống dựa vào phân giải chất hữu
cơ có sẵn thành các chất vô cơ để trả lại môi trường. Gồm có vi khuẩn hoại sinh, nấm

và một số động vật không xương sống ăn mùn hữu cơ.
Thành phần loài là yếu tố quan trọng cấu thành nên hệ sinh thái, trong nghiên cứu
của chúng tôi, thành phần các loài động vật, thực vật tại các sinh cảnh khác nhau, từ
các hệ sinh thái thủy vực tới các hệ sinh thái trên cạn đều được quan tâm nghiên cứu
và xem xét. Những dẫn liệu thành phần loài liên quan đến nghiên cứu của chúng tôi
phải kể đên các công trình của Đào Văn Tiến, Dương Đức Tiến, Phạm Hoàng Hộ,
Nguyễn Cử, Hồ Thu Cúc…….
b. Thành phần vô sinh: là sinh cảnh bao quanh sinh vật trong quần xã bao
gồm:
+ Các chất vô cơ: nước, oxi, nitơ,..
+ Các chất hữu cơ : Protein, lipit...
4


+ Các yếu tố khí hậu: ánh sáng, nhiệt độ, gió, độ ẩm...[15].
1.2.3. Trao đổi vật chất trong hệ sinh thái
a. Trao đổi vật chất trong quần xã
Chuỗi thức ăn: là một dãy gồm nhiều loại sinh vật có quan hệ dinh dưỡng với
nhau, mỗi loài như một mắt xích vừa ăn mắt xích phía trước nó vừa bị mắt xích phía
sau nó ăn.
Ý nghĩa của nghiên cứu chuỗi thức ăn: khi biết một loài nào đó trong quần xã,
qua chuỗi thức ăn ta có thể dự đoán sự có mặt của một số loài khác giúp cho việc
khai thác nguồn tài nguyên hợp lý [15].
1.2.4. Trao đổi vật chất giữa quần xã với môi trường
a. Chu trình tuần hoàn vật chất (chu trình sinh địa hóa)
Là chu trình trao đổi vật chất trong tự nhiên. Một chu trình sinh địa hóa gồm
có các thành phần: tổng hợp các chất, tuần hoàn chất trong tự nhiên, phân giải và
lắng đọng một phần vật chất (trong nước, đất,...).
Trong mỗi hệ sinh thái, chất dinh dưỡng trong môi trường được đi vào sinh
vật sản xuất (do thực vật hấp thụ) => vào sinh vật tiêu thụ => sinh vật phân giải và

trở lại môi trường được gọi là chu trình sinh địa hóa. Gồm chu trình chất khí (nguồn
dự trữ có trong sinh quyển), chu trình chất lắng đọng (nguồn dự trữ trong vỏ trái đất).
Chu trình sinh địa hóa duy trì cân bằng vật chất trong sinh quyển. Một chu
trình sinh địa hóa gồm 3 phần (tổng hợp các chất, tuần hoàn chất trong tự nhiên,
phân giải và lắng đọng một phần vật chất)[15].
b. Dòng năng lượng trong hệ sinh thái
Mặt trời cung cấp năng lượng cho sự sống trên trái đất. Năng lượng mặt trời
cung cấp cho sinh vật sản xuất để sinh vật sản xuất quang hợp và tổng hợp nên chất
hữu cơ cấu tạo nên sinh vật sản xuất. Sinh vật tiêu thụ sử dụng sinh vật sản xuất làm
nguồn thức ăn nên năng lượng tích lũy trong sinh vật sản xuất cung cấp cho sinh vật
tiêu thụ các cấp, sau đó cung cấp cho sinh vật phân giải. Qua mỗi bậc dinh dưỡng
năng lượng bị thất thoát 90% (do sinh vật hô hấp, bài tiết, do hiệu suất tiêu hóa), chỉ
10% năng lượng được truyền lên bậc dinh dưỡng cao hơn [15].
Tất cả những đặc trưng trên của hệ sinh thái là các cơ sở khoa học cho nghiên cứu
của chúng tôi khi xem xét các ảnh hưởng của yếu tố phóng xạ môi trường tới hệ sinh
thái.
1.3. Tổng quan nghiên cứu phóng xạ môi trường ảnh hưởng tới các hệ sinh thái
1.3.1. Khái niệm hoạt độ phóng xạ và cơ chế tác động của phóng xạ lên hệ sinh
thái
a. Khái niệm về hoạt độ phóng xạ
5


Hoạt độ phóng xạ là số phân rã của nguồn phóng xạ trong một đơn vị thời
gian [8, tr134].
a=

Trong đó: N là số hạt nhân chưa phân rã tính theo công thức N = N0e-λt
Do vậy: a= λN = λ N0e-λt
Đơn vị đo hoạt độ phóng xạ trong hệ SI là Becquerel (ký hiệu: Bq).

1 Bq là 1 phân rã trong 1 giây.
Hoạt độ riêng là hoạt độ phóng xạ của một đơn vị nguồn phóng xạ. Đơn vị
thường dùng là Bq/kg (thường dùng với nguồn dạng rắn), Bq/m3 (thường dùng với
nguồn dạng lỏng hoặc khí).
b. Cơ chế tác động của phóng xạ lên hệ sinh thái
Trong tự nhiên các đồng vị phóng xạ sinh ra các loại bức xạ chính như: Bức
xạ alpha, bức xạ beta, bức xạ gamma. Chúng gây ra tác dụng sinh học của bức xạ hạt
nhân có nhiều dưới nhiều hình thức khác nhau nhưng quan trọng nhất là các dạng có
thể xuyên qua cơ thể và gây hiệu ứng ion hóa.
* Bức xạ anpha
Hạt anpha được sinh ra từ các đồng vị phóng xạ trong tự nhiên, và được cấu
tạo từ 2 proton và 2 notron, anpha mang điện tích dương. Trong không gian anpha
không có khả năng truyền xa và dễ dàng bị cản lại bởi 1 tờ giấy hoặc lớp màng ngoài
da. Tuy nhiên, khi anpha xâm nhập vào cơ thể sinh vật sẽ phát ra năng lượng tới các
tế bào xung quanh. Với con người và động vật khi hít phải không khí hoặc ăn uống
có chứa các đồng vị phóng xạ phát xạ anpha sẽ tạo ra sự chiếu xạ với các mô nhạy
cảm như phổi (hít thở), máu, tủy...(khi ăn uống)
* Bức xạ beta
Bức xạ beta là các electron được sinh ra từ các đồng vị phóng xạ trong tự
nhiên và nhỏ hơn rất nhiều so với hạt anpha nhưng có thể thấm sâu hơn, Beta có thể
bị cản lại bởi tấm kim loại, tấm kính hay quần áo bình thường nhưng có thể xuyên
qua lớp ngoài da gây tổn hại lớp da bảo vệ. Khi sinh vật và con người trao đổi chất
với môi trường có chứa đồng vị phát xạ ra beta thì bức xạ beta sẽ tác động đến các
mô bên trong cơ thể gây tổn thương các cơ quan nội tạng của người và động vật.
* Bức xạ Gamma
Bức xạ gamma là sóng điện từ đi vào không gian với khoảng cách lớn và độ
đâm xuyên mạnh, cường độ tia gamma sẽ giảm theo độ dài quãng đường mà gamma
đi được. Khi bức xạ gamma đi xuyên vào vật chất sẽ va chạm với các nguyên tử
6

trong vật chất đó. Bởi vậy, bức xạ gamma va chạm với tế bào của cơ thể sẽ làm tổn
hại cho da và các mô bên trong. Để che chắn bức xạ gamma, người ta thường dùng
bê tông, chì hoặc các vật liệu có số khối lớn.
*Cơ chế tác động của bức xạ lên sinh vật, con người và hệ sinh thái
Các bức xạ ion hóa góp phần vào việc ion hóa các phân tử trong cơ thể sống,
tùy theo liều nhận được và loại bức xạ tác động có thể gây hại ở các mức độ khác
nhau. Với hai cơ chế tác động:
- Cơ chế trực tiếp: bức xạ trực tiếp gây ion hóa các phân tử trong tế bào làm
đứt gãy liên kết trong các GEN, các nhiễm sắc thể, làm sai lệch cấu trúc và tổn
thương đến chức năng của tế bào.
- Cơ chế gián tiếp: bức xạ ion hóa nước trong cơ thể (H 2O=> H+ + OH-) sẽ tạo
ra các gốc tự do, các gốc này có hoạt tính hóa học mạnh sẽ hủy hoại thành phần
trong tế bào như enzyme, protein, lipid trong tế bào và phân tử ADN, làm tê liệt các
chức năng của các tế bào lành khác. Đến khi số lượng tế bào bị hại, bị chết vượt quá
khả năng phục hồi của mô hay cơ quan thì chức năng của mô hay cơ quan sẽ bị rối
loạn hoặc tê liệt sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe.
- Thời gian chiếu: Bức xạ tác động lên sinh vật, con người, hệ sinh thái trong
thời gian dài gây nên một số nguy cơ nghiêm trọng.
Đối với con người: Chiếu xạ bằng các bức xạ ion hóa với liều lượng cao hay
thấp đều có thể gây nên các hiệu ứng lâu dài dưới dạng các bệnh ung thư, bệnh máu
trắng, ung thư xương, ung thư phổi, đục thủy tinh thể, giảm tuổi thọ, rối loạn di
truyền...Trong các loại bức xạ ở trên, nguy hiểm nhất là bức xạ anpha bởi khi thâm
nhập được vào trong cơ thể, hạt anpha sẽ bị hãm lại một cách nhanh chóng đồng thời
truyền năng lượng của chúng ngay tại chỗ.
Đối với thực vật: Bức xạ gây đột biến ở cây trồng, gây biến đổi chất lượng
cũng như năng suất của cây. Ngoài ra, thực vật có thể tích lũy các đồng vị phóng xạ
trong cây, nếu con người và động vật ăn phải sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe.
1.3.2. Nguồn gốc và đặc điểm phân bố các nguyên tố phóng xạ trong tự nhiên
1.3.2.1. Nguồn gốc của các đồng vị phóng xạ

Trong môi trường tự nhiên luôn tồn tại các đồng vị phóng xạ gồm có các đồng
vị phóng xạ nguyên thủy có thời gian sống dài và con cháu của chúng (có từ khi tạo
thành trái đất) và các đồng vị phóng xạ sinh ra do tương tác của các tia vũ trụ với bầu
khí quyển của trái đất.
1.3.2.2. Các nhân phóng xạ tự nhiên trong vỏ trái đất
Nguồn phóng xạ tự nhiên trên trái đất gồm các nhân phóng xạ tồn tại cả trước,
trong và sau khi trái đất được hình thành. Năm 1896 nhà bác học người Pháp
7


Becqueral phát hiện ra chất phóng xạ tự nhiên, đó là Uranium. Đến nay con người đã
tìm ra các chất phóng xạ trên trái đất gồm các nguyên tố Uranium, Thorium và các
con cháu của chúng tạo nên ba họ phóng xạ cơ bản là họ Thorium (Th 232), Uranium
(U238) và actinium (U235). Tất cả các đồng vị của các họ này đều là đồng vị phóng xạ,
trừ đồng vị cuối cùng ở mỗi họ là đồng vị bền.
Ba họ phóng xạ tự nhiên có đặc điểm chung là thành viên thứ nhất là đồng vị
phóng xạ sống lâu, với thời gian bán rã được đo theo các đơn vị địa chất. Đặc điểm
chung thứ hai của ba họ phóng xạ tự nhiên là mỗi họ điều có một đồng vị khác nhau
của nguyên tố Radon. Trong họ Uranium, khí 86Rn222 được gọi là Radon; trong họ
Thorium, khí 86Rn220 được gọi là Thoron; trong họ actinium 86Rn219 được gọi là
Actinon. Khí Radon từ trong các lớp đất đá của trái đất khuếch tán vào không khí và
các con cháu của Radon ở dạng rắn trong điều kiện thông thường, bám vào các hạt
bụi khí quyển. Về phương diện an toàn bức xạ, sự chiếu ngoài của Radon và con
cháu không tác hại bằng sự chiếu trong cơ thể, nghĩa là khi con người hít thở bụi có
các nhân phóng xạ bám vào vì chúng là các đồng vị phóng xạ anpha. Nồng độ Radon
trong không khí phụ thuộc vào hàm lượng các chất phóng xạ trong đất đá. Đặc điểm
thứ ba của ba họ phóng xạ tự nhiên là sản phẩm cuối cùng trong mỗi họ đều là
nguyên tố chì nhưng là các đồng vị chì khác nhau: Pb 206 trong họ Uranium, Pb207
trong họ Actinium và Pb208 trong họ Thorium
Bảng 1.1. Các đồng vị phóng xạ tự nhiên phổ biến trong vỏ trái đất

Nhân phóng xạ
Hoạt độ tự nhiên
235
U
Chiếm khoảng 0,72% tổng số khối lượng Uran tự nhiên
U238
Chiếm 99,2745% tổng số khối lượng Uran tự nhiên. Uran tự
nhiên có từ 0,5 đến 4,7 (g/kg) trong đất đá.
Th
Có 1,6 đến 20 ppm trong các loại đá
226
Ra
16 Bq/kg trong các loại đá vôi và 48 Bq/Kg trong đá magma
222
Ra
Nồng độ trung bình hàng năm tại Mỹ từ 0,6 Bq/m3 đến 28Bq/m3
K40
Có 37 đến 1100 Bq/kg trong đất
Ngoài ba họ phóng xạ ở trên, trong tự nhiên còn có đồng vị phóng xạ K 40 rất phổ
biến trong môi trường (với hàm lượng trung bình trong đất đá là 27g/kg và trong đại
dương khoảng 380mg/lít, trong cơ thể con người hàm lượng K 40 trung bình vào
khoảng 1,7g/kg).
* Các nhân phóng xạ có trong bề mặt đất
Thường người ta xác định hoạt độ các nhân phóng xạ có trong lớp đất bề mặt
dày 30 cm và diện tích 1 hải lý vuông (2,5 km 2). Hoạt độ các nhân phóng xạ phụ
thuộc rất mạnh vào các loại đất đá, các thành phần khoáng vật cũng như mật độ của
đất đá.
232

8

Bảng 1.2. Hoạt độ phóng xạ có trong bề mặt đất
Nhân phóng xạ

Hoạt độ lớp đất

Hoạt độ lớp đất 30 cm×

30cm×2,5 km2 (GBq)
1m2 (Bq/m2)
U238
31
12400
232
Th
52
20800
226
Ra
500
200000
222
Ra
63
25200
K40
7,4
2960
Tổng cộng

653
261200
1.3.3. Sự phát tán các nguyên tố phóng xạ trong môi trường
- Sự phát tán các nguyên tố phóng xạ trong môi trường đất: sự phát tán phóng xạ
trong đất dưới tác động của tự nhiên hay con người chủ yếu theo phương thức: rửa
trôi, hòa tan hóa học và phát tán cơ học. Mức độ phát tán phụ thuộc vào các yếu tố
địa hình, địa mạo, mức độ bền vững và sự linh hoạt của nguyên tố đó. Địa hình bị
phân cắt mạnh thì khả năng phát tán của chúng ra môi trường xung quanh lớn. Do
vậy, quanh các mỏ, điểm quặng khoáng sản phóng xạ hoặc khoáng sản có chứa
nguyên tố phóng xạ thường có các biểu hiện của vành địa hóa thứ sinh của các
nguyên tố phóng xạ [9].
- Sự phát tán các nguyên tố phóng xạ trong môi trường nước: môi trường nước là
môi trường thuận lợi cho sự phát tán các nguyên tố phóng xạ. Khi dòng nước chảy
qua thân quặng hay đới khoáng hóa sẽ hòa tan các nguyên tố không bền vững trong
đó có các nguyên tố phóng xạ, gặp điều kiện thuận lợi chúng phát tán các chất phóng
xạ này xuống vùng hạ lưu của dòng chảy gây ra một diện tích ô nhiễm lớn từ vị trí
mỏ tới hạ lưu của dòng chảy.
- Sự phát tán các nguyên tố phóng xạ trong môi trường không khí: các chất phóng xạ
thường xuyên phát ra khí radon và thoron vào không khí. Thoron có chu kỳ bán
phân hủy rất ngắn (54,5 giây), quãng đường di chuyển ngắn (khoảng 30cm) đã
chuyển thành đồng vị khác, do vậy ít ảnh hưởng đến con người. Radon có chu kỳ
phân hủy dài (92 giờ hay 3,82 ngày), di chuyển xa trong không khí, khi xâm nhập
vào phổi, phân hủy thành đồng vị ở thể rắn, gây ra liều chiếu trong nguy hiểm. Khả
năng phát tán của radon trong không khí phụ thuộc vào: nồng độ radon trong đất, lớp
vỏ phong hóa, thảm thực vật, đặc điểm địa hình và hướng gió.
- Sự phát tán các nguyên tố phóng xạ trong thực vật: thực vật trồng trên các mỏ,
điểm mỏ có chứa khoáng sản phóng xạ hay vị trí có khoáng sản phóng xạ sẽ hấp thụ
một lượng lớn các chất phóng xạ. Khi con người hay động vật sử dụng các loại thực
vật này đều gây ảnh đến sức khỏe [4].
9

Trong quá trình thăm dò, khai thác mỏ quặng đất hiếm chứa chất phóng xạ, con
người phải đào bới, vận chuyển, lưu giữ, chế biến quặng với hàm lượng chất
phóngxạ rất cao. Hơn nữa, khi thăm dò, khai thác đất phủ bị bóc tách, quặng được
thu gom, nghiền tuyển,…làm cho các chất phóng xạ phát tán mạnh mẽ ra môi
trường xung quanh, đặc biệt là phát tán trong môi trường nước, không khí.
Bụi chứa chất phóng xạ có thể theo gió phát tán tới các khu vực thôn, bản quanh khu
mỏ.
1.3.4. Ảnh hưởng của phóng xạ đối với hệ sinh thái
a. Ảnh hưởng đối với môi trường đất và hệ sinh thái trên cạn
Các hạt nhân phóng xạ tự nhiên có trong lớp đất đá bị cô lập, nhưng do các tác
động như phong hóa, xói mòn hay tác động của con người làm các hạt nhân phóng
xạ thoát ra sau đó ngưng đọng ở trên mặt lớp đất xung quanh gây ô nhiễm môi
trường đất. Các hợp phần sinh vật của hệ sinh thái bị ảnh hưởng bởi các tác nhân này
theo các cơ chế lý, hóa học.
b. Ảnh hưởng đối với môi trường nước và hệ sinh thái thủy vực
Một số đồng vị phóng xạ như Ra 226, K40, U235, Th232...bị phân tán vào nguồn
nước gây ô nhiễm môi trường nước. Cơ thể của các sinh vật thủy sinh bị ảnh hưởng
khá nặng nề và diễn ra trên phạm vi rộng do quá trình phát tán nhanh chóng và dễ
dàng.
c. Ảnh hưởng đối với sinh vật
Phóng xạ hủy hoại các cơ thể sống của sinh vật bởi các phản ứng hóa học,
phản ứng vật lý gây tổn hại cho mô, tế bào. Ví dụ, các liên kết trong các cấu trúc cao
phân tử sẽ bị bẻ gẫy. Trong các trường hợp ngộ độc phóng xạ cấp tính ở tủy xương,
gây ra hiện tượng hồng cầu máu bị hủy hoại, số lượng hồng cầu trong máu bị giảm
sút. Phóng xạ gây tổn thương Gen gây ung thư, gây ra những đột biến di truyền...các
tia X, tia anpha, tia beta, tia gamma được sinh ra từ các đồng vị phóng xạ đều gây
nguy hiểm với các tổ chức sống. Do vậy, phóng xạ là mối quan tâm lớn với nhân
loại.

d. Ảnh hưởng đối với con người
Các hạt phóng xạ phản ứng với các phân tử sinh học hình thành các ion,
những ion này sau đó phá hủy protein, màng, acid nucleic, gây tổn thương ADN dẫn
đến ung thư, khuyết tật di truyền cho thế hệ sau, có thể gây tử vong.
1.4. Tổng quan về đất hiếm
Đất hiếm là nhóm 17 nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn Mendeleev,
gồm các nguyên tố có số thứ tự từ 57 (Lantan) đến (Lutexi) và nguyên tố Ytri (số thứ
tự 39), nguyên tố Scandi (số thứ tự 21).
10


Trong công nghệ tuyển khoáng, các nguyên tố đất hiếm được chia thành 2
nhóm: nhóm nhẹ hay còn gọi là Lantan-ceri và nhóm nặng hay còn gọi là Yri hoặc
chia làm 3 nhóm: nhóm nhẹ, nhóm nặng, nhóm trung gian.
Bảng 1.3. Các nhóm đất hiếm
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu
Nhóm nhẹ (Nhóm Lantan-Ceri)
Nhóm nhẹ
Nhóm trung

Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Nhóm nặng (nhóm Ytri)
Nhóm nặng

Y

Sc

Hiện nay, đã phát hiện khoảng 250 khoáng vật chứa đất hiếm, trong đó có trên 60
khoáng vật chứa từ 5% đến 8% đất hiếm trở lên và được chia làm hai nhóm chính:

- Nhóm 1: gồm các khoáng vật chứa ít đất hiếm, có thể thu hồi như một sản
phẩm đi kèm trong quá trình khai thác và tuyển quặng.
- Nhóm 2: gồm các khoáng vật giàu đất hiếm có thể sử dụng trực tiếp như sản
phẩm hỗn hợp đất hiếm.
Theo thành phần hóa học, các khoáng vật đất hiếm được chia làm 9 nhóm:
1. Fluorur: yttofluorit, gagarunit, fluoserit
2. Carbonat và fluocarbonat: bastnesit, parizit, ancylit, hoanghit
3. Phosphat: monazit, xenotim
4. Silicat: gadolinit, britholit, thortveibit
5. Oxyt: ferguxonit, esinit, euxenit
6. Arsenat: checrolit
7. Borat: braitschit
8. Sulfat: chukhrolit
9. Vanadat: vakefieldit
Trong 9 nhóm trên có 5 nhóm đầu là quan trọng nhất, trong đó các khoáng vật
bastnesit, monazit, xenotim và gadolonit được xem là những khoáng vật công nghiệp
quan trọng của đất hiếm. Các khoáng vật đất hiếm quan trọng nhất được thống kê ở
bảng dưới đây.
Bảng 1.4. Thống kê các loại khoáng vật đất hiếm
Tên

khoáng Công thức hóa học

vật
Alanit
Apatit
Bastnesit
Branenit
Xerit
Eudialit

Ơxenit

Phân bổ đất Phần

trăm

hiếm chính

Oxit đất hiếm

(R,Ca)2(Al,Fe,Mn,Mg)(SiO4)3H2O
{(Ca,R)5(P,Si)O4}3(F,Cl,OH)}
R,F(CO3)
(U, Ca,Y,Ce)(Ti,Fe)2O3
(Ce, Ca)10(SiO4)6(OH,Cl)2
{(Ca,
R)2Na4}

Nhẹ
Nhẹ
Nhẹ
Nhẹ
Nhẹ
Nặng, nhẹ

5÷20
0÷20
60÷70
12
70

-

(Fe,Mn,Y)ZiSi8(OH,Cl)2
(R,Ca,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6
11

Nặng

14÷43


Fecgusonit
(R, Ca, U,Th)(Nb,Ta,Ti)O4
Nặng
46
Flurenxit
(R, Al3(PO4)2(OH)6
Nặng
32
Fluxerit
RF
Nặng
70
Gadolinit
Be,Fe,R3Si2O10
Nặng
48
Loparit
(R,Ca)(Ti,Nb)2O
Nhẹ

30
Monazit
(R,Th)PO4
Nhẹ
50÷80
Parizit
Ca, R2(CO3)3F2
Nhẹ
60
Perocskit
(Ca, R)TiO3
Nhẹ
Thay đổi
Pyroclo
(Ca,Na,R) Nb2O6F
Nhẹ
Thay đổi
Smacskit
(Y, Ce,U,Fe3)3(Nb,Ta,Ti)5O16
Nặng
22
Xenotim
R(PO4)
Nặng
54÷65
Zircon
(Zr, Th, R)SiO4
Nhẹ, nặng (R - đất hiếm nói chung)
Theo bảng trên ta thấy, trong một số khoáng vật đất hiếm có chứa các nguyên tố
phóng xạ (U, Th). Do đó, trong các thân quặng đất hiếm thường có cường độ phóng

xạ cao và đây cũng là nguồn gây tác động đến hệ sinh thái.
1.5. Tổng quan về khu vực nghiên cứu
1.5.1. Vị trí địa lý, toạ độ và diện tích khu vực điều tra
Khu vực điều tra hiện trạng môi trường phóng xạ thuộc bản Dấu Cỏ, xã Đông
Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ có diện tích là 2 km 2 được giới hạn bởi toạ độ
4 góc như sau:
Bảng 1.5. Bảng giới hạn toạ độ vùng nghiên cứu
Hệ toạ độ VN - 2000
Điểm góc
X (m)
Y (m)
1
2 323 400
506 850
2
2 323 944
507 500
3
2 325 880
505 791
4
2 325 300
505 200
1.5.2. Đặc điểm địa hình
Địa hình khu vực bản Dấu Cỏ gồm hai phần khác biệt, ở phía bắc địa hình
thấp, sườn thoải, phía nam địa hình đồi núi có độ cao hơn 500m, sườn dốc. Nhìn
chung địa hình khu vực này khá phức tạp, khó khăn cho việc phát triển kinh tế xã
hội.

12

Ảnh 1.1. Thôn Hạ Thành (bản Dấu Cỏ) - Đông Cửu - Thanh Sơn - Phú Thọ
1.5.3. Khí hậu
Khí hậu vùng điều tra có hai mùa phân biệt rõ rệt
- Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 11, mùa này khí hậu nóng bức, nhiệt độ có khi lên
tới 35o÷ 37oC, mưa nhiều thường gây lũ lụt, cản trở đến giao thông và gây khó khăn
cho sản xuất và đời sống của dân cư.
- Mùa khô: từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau, khí hậu hanh khô, nhiệt độ cao trung
bình 19o đến 23oC, lượng mưa ít, đôi khi có đợt gió mùa nhiệt độ dưới 10 oC và có
mưa phùn, mùa này khá thuận lợi cho việc trồng tỉa và thu hoạch mùa màng.
1.5.4. Thuỷ văn
Bản Dấu Cỏ có suối Dấu và suối Cỏ là lớn hơn cả, suối Bầu chảy qua trung
tâm thôn Hạ Thành (ảnh 1.2), các suối này đều có hướng chảy từ tây nam sang đông
bắc với lượng nước nhỏ. Các suối nhỏ, chỉ có nước vào mùa mưa, cạn nước vào mùa
khô. Dân cư trong bản lấy nước suối để canh tác, sinh hoạt và ăn uống chủ yếu dùng
nước ngầm dưới chân đồi và trong các khe cạn chảy ra.

13


Ảnh 1.2. Suối Bầu chảy qua thôn Hạ Thành
1.5.5. Động thực vật
Thực vật: Ngoài rừng tự nhiên, rừng tái sinh, tất cả các diện tích đất trống,
đồi trọc trước đây, nay đều được phủ xanh bởi các rừng cây làm nguyên liệu giấy
như: keo, bồ đề, bạch đàn...mức độ che phủ trong vùng nghiên cứu tương đối tốt, đất
canh tác chủ yếu là vườn đồi, một diện tích nhỏ dọc các khe suối trồng cây lương
thực lúa, ngô, khoai...
Động vật: trong khu vực điều tra động vật hoang dã còn rất ít chủ yếu là các
loại động vật nhỏ như nhím, cáo...

1.5.6. Phân bố dân cư, đời sống văn hóa xã hội và kinh tế
Trong khu vực điều tra phân bố dân cư không đều, có 42 hộ gia đình, với 203
nhân khẩu chủ yếu là người Dao, Mường và một ít người Kinh sống dọc theo các
con suối. Trong diện tích điều tra 2km 2 có 3 cụm dân cư, cụm thứ nhất là thôn Hạ
Thành gồm 17 hộ gia đình với 81 nhân khẩu, chủ yếu là người Dao, sinh sống ngay
sát các dị thường phóng xạ, cụm thứ hai là xóm Dấu và một ít hộ trong xóm Bư
chuyển tới gồm 18 hộ gia đình, chủ yếu là người Mường và người Dao, cụm thứ ba
là khóm dân cư Lũng Đày, gồm 7 hộ gia đình chủ yếu là người Dao và người
Mường.
Nghề nghiệp chính của dân cư trong bản là sản xuất nông nghiệp. Cây lương
thực chủ yếu là lúa, sắn, ngô, khoai. Trong diện tích điều tra hiện trạng phá rừng
trồng sắn ngày càng phát triển, nhìn chung sản xuất lương thực chỉ mang tính tự
cung, tự cấp, đời sống nhân dân còn khó khăn.
14