Dự thảo tóm tắt Luận án Tiến sĩ Khoa học môi trường: Nghiên cứu sự phân bố 210Po giữa trầm tích ven bờ và một số loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ tại vùng biển duyên hải Bắc Bộ

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

TRẦN THỊ VÂN

NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ Po-210 TRONG TRẦM TÍCH
VEN BỜ VÀ MỘT SỐ LỒI NHUYỄN THỂ HAI MẢNH VỎ
TẠI VÙNG BIỂN DUYÊN HẢI BẮC BỘ

Chuyên ngành:
Mã số:

Môi trƣờng đất và nƣớc
62440303

DỰ THẢO
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

Hà Nội - 2019


Cơng trình đƣợc hồn thành tại: Trường Đại học Khoa học Tự
nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội.

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
1. PGS.TS Bùi Duy Cam
2. TS Đặng Đức Nhận

Phản biện 1: …………………………………………………….
……………………………………………………….
Phản biện 2: …………………………………………………….

……………………………………………………….
Phản biện 3: …………………………………………………….
……………………………………………………….

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm
luận án tiến sĩ họp tại: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên vào hồi
……giờ…… ngày……….tháng……….năm 2019.

Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
- Trung tâm Thông tin- Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội
2


DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ
LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Tran Thi Van, Dang Duc Nhan, Nguyen Quang Long, Duong
Van Thang and Bui Duy Cam (2016), “Water-sediment distribution
and behaviour of Polonium (210Po) in a shallow water with high
dissolved organic matters coastal area, North Viet Nam”, Nuclear
Science and Technology, Vol. 6, No. 2, pp. 01-14;
2. Trần Thị Vân, Đặng Đức Nhận, Bùi Duy Cam và Lưu Việt
Hưng, “Xác định mức độ tích lũy Poloni -210 trong mơ mềm sinh vật
hai mảnh vỏ ở khu vực biển ven bờ biển thuộc Vịnh Bắc Bộ”, Tạp chí
Phân tích Hóa, Lý và Sinh học, tập 23, số 1/2018, trang 155-164;
3. Tran Thi Van, Luu Tam Bat, Dang Duc Nhan, Nguyen Hao
Quang, Bui Duy Cam and Luu Viet Hung (2019), “Estimation of
Radionuclide Concentrations and Average Annual Committed
Effective Dose due to Ingestion for the Population in the Red River
Delta, Viet Nam”, Environment Management, 63, pp. 444-454;

( />
3


4


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
Poloni (Po) là nguyên tố thứ 84 trong Bảng hệ thống tuần hồn
các ngun tố hóa học Mendeleev được Marie và Pierre Curie tìm
thấy vào năm 1898. Poloni là một chất độc cực mạnh, độc tính của
210
Po bao gồm cả độc tính hóa học như một kim loại nặng và độc tính
phóng xạ của một đồng vị phóng xạ.
Trong tự nhiên, Poloni có nhiều đồng vị phóng xạ với số khối
210, 211, 212, 214, 216, … Trong đó, đồng vị Po-210 là đồng vị tự
nhiên có thời gian sống dài nhất với chu kỳ bán rã là 138,4 ngày.
Đồng vị Poloni-210 (210Po) có thể được sản xuất bằng phương pháp
nhân tạo thơng qua thực hiện phản ứng kích hoạt Bismut-209 (209Bi)
bằng chùm nơtron nhanh trong lò phản ứng hoặc bằng máy gia tốc
hạt proton bắn vào các bia vàng (Au) hoặc thiếc (Sn).
Nghiên cứu về 210Po trong môi trường thủy quyển nói chung
cũng như hành vi của nó trong mơi trường nước biển nói riêng đã
được nhiều nước quan tâm nghiên cứu trong gần 50 năm nay. Ban
đầu, mối quan tâm nghiên cứu đối với Po là độ phóng xạ alpha của
nó trong một số sinh vật biển là tương đối cao so với sinh vật trên
cạn do đóng góp của poloni từ nước và động-thực vật phù du [112].
Khám phá này dẫn tới thúc đẩy các nghiên cứu tìm hiểu về khả năng
vận chuyển và tích lũy nhân phóng xạ poloni giữa các sinh vật biển

và về liều bức xạ mà con người có thể phải tiếp nhận do ăn hải sản
theo chuỗi thức ăn [96].
Ở Việt Nam, các nghiên cứu về 210Po trong môi trường nước
mới chỉ dừng lại ở mức phân tích hàm lượng của chúng trong trầm
tích để xác định tốc độ bồi lấp cửa sơng, lịng hồ hoặc bến cảng bằng
phương pháp chì-210 (210Pb) [5,6, 7, 8, 35]. Hiện ở Việt Nam, chưa
có cơng bố khoa học nào về phân bố 210Po trong môi trường nước
biển ven bờ và các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ nói riêng, cũng như
việc tính tốn mức đóng góp của 210Po vào liều chiếu trong gây ra do
ăn lương thực thực phẩm.
Bên cạnh đó, hiện nay Trung Quốc đã xây dựng và đưa vào vận
hành nhà máy điện hạt nhân ở thành phố cảng Phịng Thành, cách
Móng Cái (Quảng Ninh) khoảng 60 km theo đường chim bay nên
việc nghiên cứu nồng độ hoạt độ và phân bố 210Po trong môi trường
nước biển ven bờ Vịnh Bắc Bộ và tính tốn mức đóng góp của 210Po
1


trong liều hiệu dụng chiếu trong trung bình năm đối với người trưởng
thành do tiêu thụ lương thực - thực phẩm có ý nghĩa rất quan trọng,
góp phần xây dựng bộ số liệu phơng nền phóng xạ mơi trường nước
biển khu vực vịnh Bắc Bộ trước khi nhà máy điện hạt nhân Phòng
Thành hoạt động.
Từ những thực tiễn nêu trên, đề tài luận án lựa chọn là “Nghiên
cứu sự phân bố 210Po giữa trầm tích ven bờ và một số loài nhuyễn
thể hai mảnh vỏ tại vùng biển duyên hải Bắc Bộ”.
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
- Cung cấp được số liệu về nồng độ hoạt độ phóng xạ 210Po trong
trầm tích, nước biển, ngao và hàu ở vùng biển ven bờ các tỉnh Thái
Bình, Hải Phịng, Quảng Ninh.

- Góp phần làm rõ sự phân bố của 210Po ở trong môi trường nước
biển ven bờ biển duyên hải Bắc Bộ.
- Xác định mức đóng góp của 210Po vào liều hiệu dụng chiếu
trung bình năm đối với người trưởng thành vùng đồng bằng duyên
hải Bắc Bộ.
3. Mục tiêu của luận án
- Tạo bộ dữ liệu nền phơng phóng xạ của 210Po trong mơi trường
nước - trầm tích - sinh vật hai mảnh vỏ ở vùng nước biển ven bờ
vùng duyên hải Bắc Bộ.
- Làm rõ khả năng phân bố trong pha nước - pha rắn (pha hạt) của
hạt nhân phóng xạ 210Po trong mơi trường nước biển ven bờ vùng
duyên hải Bắc Bộ. Xem xét ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường
đến sự phân bố của hạt nhân phóng xạ 210Po trong mơi trường nước
biển - vật chất lơ lửng - trầm tích.
- Đánh giá khả năng vận chuyển hạt nhân phóng xạ 210Po từ môi
trường nước biển ven bờ vùng duyên hải Bắc Bộ vào trong động vật hai
mảnh vỏ. Xem xét ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường đến khả
năng vận chuyển hạt nhân phóng xạ 210Po vào động vật hai mảnh vỏ.
- Đánh giá mức đóng góp của nhân phóng xạ 210Po vào liều hiệu
dụng chiếu trong trung bình năm qua đường ăn uống.
4. Tính mới của luận án
- Lần đầu tạo được bộ số liệu về hiện trạng nền phơng phóng xạ
alpha của 210Po trong nước, trầm tích, ngao (M. meretrix), hàu (C.
gigas) và một số loại lương thực thực phẩm khác ở vùng biển duyên
hải Bắc Bộ, Việt Nam (tỉnh Thái Bình, thành phố Hải Phịng và tỉnh
Quảng Ninh).
2


- Xác định hệ số phân bố Kd của 210Po giữa pha nước và pha rắn

(trầm tích và các chất rắn lơ lửng) với những đặc điểm riêng của môi
trường nước biển ven bờ thuộc biển duyên hải Bắc Bộ, Việt Nam;
Xác định hệ số tích lũy CF của 210Po đối với ngao (M. meretrix) và
hàu (C. gigas).
- Bước đầu ước tính liều chiếu trong trung bình năm đối với cơng
chúng và mức đóng góp của 210Po vào liều hiệu dụng chiếu trong đối
với công chúng khu vực đồng bằng Bắc Bộ của Việt Nam do ăn
lương thực thực phẩm.
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về phóng xạ trong mơi trƣờng
1.1.1 Nguồn gốc các nhân phóng xạ trong mơi trường
Các nhân phóng xạ trong mơi trường được phát sinh từ hai nguồn,
đó là nguồn phóng xạ tự nhiên và nguồn phóng xạ nhân tạo do con
người tạo ra trong quá trình ứng dụng năng lượng hạt nhân trong các
lĩnh vực như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông-vận tải, y-sinh
học và các loại hình nghiên cứu và phát triển khác.
1.1.1.1. Nguồn gốc từ các chuỗi phóng xạ tự nhiên
Trong mơi trường, các nhân phóng xạ tự nhiên có 3 nguồn phát
sinh, đó là (i) các nhân phóng xạ nguyên thủy; (ii) các nhân phóng xạ
sinh ra từ các chuỗi phóng xạ tự nhiên; (iii) các nhân phóng xạ sinh
ra từ các phản ứng hạt nhân trong vũ trụ.
Nguồn phóng xạ nguyên thủy bao gồm các nhân tồn tại từ khi
hình thành Trái Đất là kết quả của hiện tượng giãn nở vũ trụ (Big
Bang). Chúng có chu kỳ bán rã dài ngang với tuổi của Trái Đất vào
khoảng 4,5×109 năm, đó là các đồng vị kali-40 (40K), vanadi-50
(50V), rubidi-87 (87Rb), cadimi-113 (113Cd), indi-115 (115In), ...
Nguồn phóng xạ tự nhiên từ chuỗi phóng xạ: đây là các nhân
phóng xạ được sinh ra liên tiếp từ q trình phân rã phóng xạ tự
nhiên. Có ba chuỗi phóng xạ tự nhiên, tương ứng với đầu họ là
Urani-238, Urani-235 và Thori -232. Trong chuỗi phóng xạ tự nhiên

238
U có 218Po, 214Po và 210Po; Trong chuỗi phóng xạ tự nhiên 235U có
215
Po; Trong chuỗi phóng xạ tự nhiên 232Th có 216Po và 212Po.
1.1.1.2. Nguồn gốc từ các phản ứng hạt nhân trong vũ trụ
Khơng khí, chủ yếu là nitơ và ôxy trên bề mặt Trái Đất liên tục bị
tương tác bởi các hạt như nơtron, proton, meson năng lượng cao từ
bên ngồi khoảng khơng vũ trụ. Sự tương tác của các tia vũ trụ/dòng
3


hạt với vật chất trong khí quyển tạo ra một số nhân phóng xạ như
22
Na, 3H, 14C, 7Be.
1.1.1.3. Nguồn phóng xạ nhân tạo
Các nhân phóng xạ nhân tạo có mặt trong hệ sinh thái trên Trái
đất từ ba nguồn chính, đó là:
- Từ các vụ thử vũ khí hạt nhân,.
- Từ các tai nạn nhà máy điện hạt nhân như vụ nổ nhà máy điện
hạt nhân Chernobyl (Ucraina) năm 1986 và tai nạn nhà máy điện hạt
nhân Fukushima (Nhật bản) năm 2011 do động đất và sóng thần ,
- Từ nguồn thải lỏng và khí của các nhà máy điện hạt nhân cũng
như các cơ sở tái chế vật liệu hạt nhân, ví dụ như Sellafield ở Anh và
Cap de la Hague ở Pháp [117].
1.1.2. Ảnh hưởng của nhân phóng xạ đến sức khỏe con người
Có hai cơ chế làm phát sinh bệnh tật do bức xạ ion hóa là cơ chế
trực tiếp và cơ chế gián tiếp. Cơ chế trực tiếp là do năng lượng của bức
xạ tác động trực tiếp lên cấu trúc của tế bào làm thay đổi cấu trúc nhân
tế bào. Cơ chế gián tiếp là năng lượng của bức xạ trước tiên ion hóa
phân tử nước (đến 70% thể trọng cơ thể) tạo ra các gốc tự do có tính

ơxy hóa rất mạnh có khả năng ơxy hóa cấu trúc của tế bào.
1.2. Giới thiệu về Poloni-210
1.2.1. Nguồn gốc poloni trong biển và đại dương
1.2.1.1. Nguồn gốc tự nhiên
Trong tự nhiên, 210Po được sinh ra trong chuỗi phóng xạ 238U:
238
230
210
U α 234Th
Th α 226Ra α 222Rn
Po α 206Pb (bền)
Nguồn poloni tự nhiên trong biển và đại dương bao gồm rơi
lắng sol khí từ tầng bình lưu (1-5%) và từ tầng đối lưu [90], trong đó
tro bụi từ phun trào núi lửa cung cấp đến khoảng 50% lượng 210Po
trong tầng đối lưu [124], phần 210Po còn lại trong đại dương là từ
chuỗi phân rã phóng xạ tự nhiên 238U từ đất liền rồi lan truyền trong
khí quyển cùng với sự chuyển dịch của các khối không khí.
1.2.1.2. Nguồn gốc nhân tạo
Poloni-210 có thể được tổng hợp trong lò phản ứng hạt nhân
bằng cách cho chùm nơtron nhanh bắn vào bia bismut-209 (209Bi) để
tạo ra bismut-210 (210Bi) mà sau đó qua phân rã beta sẽ tạo ra poloni210. Ngồi ra, hoạt động của con người có thể gián tiếp làm tăng
đáng kể nồng độ hoạt độ của 210Po trong khơng khí, ví dụ như các
hoạt động liên quan đến khai thác mỏ, nghiền quặng, quá trình tách
chiết và sản xuất urani và thép.
4


1.2.2. Đặc điểm của Poloni
1.2.2.1. Đặc điểm hóa - lý
Poloni (Po), số nguyên tử Z = 84, khối lượng nguyên tử gần

bằng 209, là một kim loại màu xám bạc, thuộc nhóm VI của Bảng Hệ
thống tuần hồn các ngun tố hóa học Mendeleev. Nhiệt độ nóng
chảy và nhiệt độ sôi của poloni, tương ứng là 254°C và 962°C. Tuy
nhiên, ngay cả ở nhiệt độ phịng (25°C) thì 50% lượng poloni sẽ bốc
hơi trong 45 giờ dưới dạng phân tử kép PO2 [124].
Poloni có một số trạng thái ơxi hóa là −II, + II, + IV và + VI,
trong đó trạng thái IV là bền nhất trong dung dịch nước. Poloni tạo
thành các muối tan với clorua, bromua, axetat, nitrat và các anion vơ
cơ khác. Một trong các tính chất hóa học quan trọng của poloni là sự
thủy phân tương tự như hầu hết các nguyên tố nhóm IV và tạo kết
tủa hydroxit.
1.2.2.2. Đặc tính của Poloni-210 trong mơi trường tự nhiên và nước
Poloni-210 tồn tại trong môi trường nước tự nhiên chủ yếu ở
dạng Po(IV). Do sự thủy phân một phần của Po(IV) nên hình thành
các keo phóng xạ và nó có tính ái lực cao với các hạt lơ lửng trong
nước. Poloni-210 bị hấp phụ mạnh lên bề mặt các hạt keo lơ lửng có
bản chất là khống chất hoặc vật chất hữu cơ.
1.2.2.3. Đặc điểm hóa phóng xạ của poloni
Cho đến nay, poloni được biết có 42 đồng vị với nguyên tử khối
từ 186 đến 227 đơn vị khối lượng [123] và tất cả đều có tính phóng
xạ. Trong tự nhiên, poloni được tìm thấy có 7 đồng vị, trong đó phổ
biến nhất là đồng vị 210Po. Poloni-210 là nhân phóng xạ phát hạt
alpha có năng lượng là 5,29 MeV và chu kỳ bán rã là 138,4 ngày.
Năng lượng giật lùi của 210Po sau phân rã được phát ra dưới dạng tia
gamma có năng lượng 0,803 MeV và suất ra rất thấp (1.23×10-5).
1.2.2.4. Q trình sinh -địa hóa của poloni
Tuy 210Po là sản phẩm phân rã beta trực tiếp của chì-210 (210Pb)
nhưng hình thái sinh-địa hóa của hai nhân 210Po và 210Pb trong môi
trường thủy quyển lại rất khác nhau. Poloni-210 rất dễ dàng tách
khỏi pha nước và bám vào các hạt lơ lửng, trong khi đó phần lớn

210
Pb vẫn có khả năng tồn tại trong pha nước, có nghĩa là giữa pha
nước và pha hạt lơ lửng khơng có cân bằng phóng xạ giữa 210Pb và
210
Po, đặc biệt ở các tầng nước nơng có nhiều ánh sáng.

5


1.2.2.5. Sự tái nhập poloni từ trầm tích yếm khí vào pha nước
Phần lớn những nghiên cứu gần đây liên quan đến tác động môi
trường do ô nhiễm poloni đã chú ý đến nguyên nhân sự tái nhập của
210
Po từ lớp trầm tích yếm khí vào pha nước.
Cho đến nay vẫn có rất ít thơng tin được cơng bố về khả năng
tái nhập 210Po từ trầm tích đáy vào nước biển ven bờ. Trong 3 thập
kỷ gần đây những nghiên cứu về hình thái của 210Po và 210Pb trong
mơi trường biển cho thấy còn nhiều vấn đề liên quan đến tính chất
sinh- địa hóa đại dương của hai nhân phóng xạ này, đặc biệt là poloni
chưa được làm rõ.
1.2.3. Hấp thu 210Po của sinh vật biển
1.2.3.1. Làm giàu 210Po trong các sinh vật biển theo bậc dinh dưỡng
Poloni nằm trong nhóm VI của Bảng Hệ thống tuần hồn các
ngun tố nên nó có tính chất hóa học tương tự như S, Se và Te [91]
nhưng hình thái sinh hóa trong cơ thể sống của nó lại khác biệt so
với S, Se và Te [23, 26, 119]. Mặc dù 210Po là chất độc phóng xạ
ngay cả ở mức nồng độ rất thấp nhưng so với 210Pb là “mẹ” sinh ra
210
Po thì các sinh vật biển lại ưu tiên đồng hóa nhân phóng xạ “con”
hơn là đồng hóa nhân phóng xạ “mẹ”, tức là 210Po được tích tụ sinh

học mạnh hơn [23, 26, 29, 40].
1.2.3.2. Vận chuyển 210Po theo chuỗi thức ăn
Hấp thu sinh học vật chất từ mơi trường có thể xảy ra thông qua
ba con đường là (i) hấp thu trực tiếp các dạng hòa tan trong nước
biển; (ii) ăn các dạng bám trên các hạt trầm tích; (iii) ăn các loại mồi
bị nhiễm [16]. Hấp thu 210Po của các sinh vật được cho là bắt đầu từ
thức ăn [26]. Poloni-210 rất ít hịa tan ở trong nước biển mà chủ yếu
tồn tại trong cột nước khi đã hấp phụ trên các hạt lơ lửng [60, 78, 81,
106, 115].
1.2.4. Cơ chế xâm nhập 210Po vào cơ thể con người
Nồng độ hoạt độ của 210Po trong các mô đã được đánh giá cho
công chúng ở các nước như Anh, Mỹ và Liên Xô cũ [24, 32, 126].
Nồng độ hoạt độ 210Po trong xương dao động từ 1295 - 1480 Bq kg-1,
cao hơn nồng độ hoạt độ 210Po trong mô mềm do có sự gia tăng và bẫy
vật lý của 210Po được hình thành từ phân rã 210Pb bên trong xương. Tuy
nhiên, khơng giống như 210Pb có thời gian bán phân rã sinh học tương
đối dài trong xương, khoảng 50% 210Po tạo ra từ phân rã 210Pb được
vận chuyển đến các mô mềm và sau đó mới được bài tiết.
6


1.3. Nghiên cứu 210Po trong môi trƣờng nƣớc biển
1.3.1. Nghiên cứu trên thế giới
1.3.1.1 Nghiên cứu sự phân bố và tích lũy sinh học của 210Po
trong mơi trường nước biển
Trong các nghiên cứu sinh thái phóng xạ các nhân phóng xạ nói
chung và 210Po nói riêng trong mơi trường biển và đại dương, các nhà
khoa học trên thế giới và Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế
(IAEA) đã sử dụng hệ số phân bố (Kd) và hệ số tích lũy (CF) để
đánh giá hành vi trong môi trường và khả năng tích lũy sinh học của

các nhân phóng xạ từ môi trường nước biển vào sinh vật sống [54].
1.3.1.2. Poloni-210 trong nước biển
Trong nước biển 210Po có thể tồn tại ở các trạng thái ơxi hóa -II,
+II, +IV và +VI. Trong mơi trường có đủ ơ xi, trạng thái hóa trị +IV
dạng Po(OH)4 được coi là dạng bền hơn cả. Trong mơi trường axit
yếu hoặc trung tính, poloni bị thủy phân thành PoO(OH)+, PoO(OH)2
và PoO2. Trong môi trường kiềm, PoO32- là dạng chiếm ưu thế.
Poloni trong môi trường nước tự nhiên rất dễ hịa tan và có xu hướng
hình thành các keo tụ bị bắt giữ bởi các hợp chất hữu cơ như humic
hoặc hấp phụ trên các hạt lơ lửng, các ôxy-hydroxit sắt và mangan.
1.3.1.3. Poloni-210 trong trầm tích
Cho đến nay vẫn cịn có ít dữ liệu về nồng độ hoạt độ của 210Po
trong trầm tích biển nhưng nói chung giá trị này có thể thay đổi trong
một khoảng rất rộng phụ thuộc vào vị trí địa lý và ít thay đổi theo
mùa ở một vị trí nhất định [45].
Trong trầm tích ở những khu vực bị ảnh hưởng bởi các ngành
cơng nghiệp có liên quan đến sử dụng quặng phosphat nồng độ hoạt
độ của 210Po đo được là từ 12 đến 238 Bq kg-1dw, giá trị này có thể
cịn cao hơn ở một số địa phương, thậm chí cao đến mức 1000 Bq kg1
dw [36, 49, 60].
1.3.1.4. Poloni-210 trong tảo
Nồng độ hoạt độ 210Po trong tảo ghi nhận được dao động trong
khoảng từ 3 đến 22 Bq kg-1dw ở phía Tây eo Biển Channel (nằm giữa
bờ biển phía Nam của Anh Quốc và phía bắc nước Pháp), từ 3 đến
50 Bq kg-1dw ở các vị trí ven bờ xung quanh Ireland và Vương quốc
Anh [36, 60, 82, 126].
1.3.1.5. Poloni-210 trong sinh vật biển
Các kết quả đã công bố cho thấy trong cơ thể các loài sinh vật
biển có sự khác biệt về nồng độ hoạt độ của 210Po và mức độ thay đổi
7

nồng độ hoạt độ của 210Po có liên quan chặt chẽ đến chế độ tiêu hóa
của chúng [35, 65].
Nồng độ hoạt độ 210Po trong sinh vật giáp xác sống ở môi trường
biển khơi thường cao hơn so với nồng độ hoạt độ 210Po trong sinh vật
sống ven bờ hoặc cửa sông và nồng độ hoạt độ 210Po tăng cao trong
các lồi sinh vật tầng đáy có chế độ ăn bao gồm cả hạt lơ lửng và
những viên phân của các sinh vật khác thải ra [52]. Nồng độ hoạt độ
của 210Po trong cá ở khoảng từ 1 đến 4 Bq kg-1dw.
1.3.2 Nghiên cứu ở Việt Nam
Cho đến nay ở Việt Nam chưa có một cơng bố chính thức nào
về đánh giá hiện trạng phân bố 210Po giữa trầm tích, nước và sinh vật
ăn hút đáy hay tôm, cá và đánh giá liều bức xạ chiếu trong của
poloni-210 do ăn hải sản của cơng chúng Việt Nam. Có một số cơng
trình đã công bố liên quan đến ứng dụng cân bằng phóng xạ giữa
210
Po và 210Pb để xác định nồng độ hoạt độ của 210Pb trong các lớp
trầm tích phục vụ các nghiên cứu về tốc độ bồi lấp cửa sông, bến
cảng [5, 6, 7, 35].
CHƢƠNG 2.
ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tƣợng nghiên cứu
2.1.1. Lựa chọn đối tượng nghiên cứu
Để nghiên cứu, đánh giá khả năng vận chuyển 210Po từ mơi
trường nước và trầm tích biển ven bờ vào loài nhuyễn thể hai mảnh
vỏ, luận án đã lựa chọn ngao (Meretrix meretrix) và hàu
(Crassostrea gigas) là đối tượng nghiên cứu:
Thứ nhất, ngao (Meretrix meretrix) và hàu (Crassostrea gigas)
thuộc loài động vật hai mảnh vỏ ăn bằng lọc, thường được sử dụng

như là các chỉ thị ô nhiễm thủy quyển đối với các kim loại nặng, dầumỡ và hợp chất hữu cơ kỵ nước (HOC) [46].
Thứ hai, ở Việt Nam, ngao (Meretrix meretrix) và hàu
(Crassostrea gigas) là loại thực phẩm được dùng phổ biến trong bữa
ăn hàng ngày của người dân bởi chúng có giá trị dinh dưỡng cao, dễ
chế biến mà giá thành lại rẻ. Do đó, quy hoạch nuôi trồng hai loại hải
sản này dọc ven biển vịnh Bắc Bộ đến năm 2020 sẽ được mở rộng lên
tới 12695 ha với sản lượng đạt 200250 tấn [11].
2.1.2. Lựa chọn địa điểm nghiên cứu
Để nghiên cứu sự phân bố của 210Po trong mơi trường nước - trầm
tích biển ven bờ và một số loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ tại vùng biển
8


duyên hải Bắc Bộ, luận án đã lựa chọn ba tỉnh Quảng Ninh, Hải Phịng
và Thái Bình thuộc vùng biển duyên hải Bắc Bộ làm địa điểm nghiên
cứu bởi các tỉnh này có các đặc trưng về điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã
hội khác nhau.
2.2. Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Nghiên cứu sự phân bố giữa pha nước - trầm tích
của 210Po tại vùng biển duyên hải Bắc Bộ và đánh giá ảnh hưởng của
một số yếu tố môi trường đến sự phân bố 210Po trong môi trường
nước biển ven bờ.
Nội dung 2: Xác định nguồn gốc của 210Po ở trong môi trường
nước biển duyên hải Bắc Bộ;
Nội dung 3: Nghiên cứu khả năng tích lũy sinh học 210Po của một
số loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ và đánh giá ảnh hưởng một số yếu tố
môi trường tới khả năng tích lũy sinh học của chúng.
Nội dung 4: Xác định mức đóng góp của nhân phóng xạ 210Po
trong liều chiếu hiệu dụng trong đối với công chúng trưởng thành
vùng đồng bằng Bắc Bộ do tiêu thụ thực phẩm bao gồm hàu và ngao

nhiễm đồng vị phóng xạ 210Po.
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
Để nghiên cứu sự phân bố 210Po giữa trầm tích ven bờ và một số
lồi nhuyễn thể hai mảnh vỏ tại vùng biển duyên hải Bắc Bộ, luận án
sử dụng phương pháp nghiên cứu thực địa trên đối tượng và địa điểm
nghiên cứu đã xác định ở trên.
2.3.1. Phương pháp lấy mẫu hiện trường
Để đánh giá ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường đến sự
phân bố của 210Po trong môi trường nước biển ven bờ, trầm tích và
động vật hai mảnh vỏ, Luận án lựa chọn thời gian hai đợt lấy mẫu là
cuối mùa mưa năm 2014 và cuối mùa khô năm 2015.
Tổng số lượng mẫu lấy nghiên cứu phân tích hoạt độ phóng xạ
210
Po gồm 103 mẫu (trầm tích, nước, hầu, ngao, lương thực- thực
phẩm) tại 03 tỉnh Quảng Ninh, Hải Phịng, Thái Bình.
Các mẫu nghiên cứu được lấy trực tiếp tại hiện trường, xử lý sơ bộ,
bảo quản lạnh theo quy định và được vận chuyển về phịng thí nghiệm.

2.3.2. Phương pháp xử lý mẫu và phân tích trong phịng thí nghiệm
Tại phịng thí nghiệm, các mẫu nghiên cứu được xử lý theo quy
trình quy định để xác định hoạt độ phóng xạ 210Po.
Quy trình phân tích hoạt độ 210Po trong các mẫu nước, mẫu trầm
tích và mẫu hàu, ngao tại phịng thí nghiệm của Viện Khoa học và
9


Kỹ thuật Hạt nhân (Hà Nội) và Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt
được thực hiện dựa trên cơ sở các hướng dẫn của IAEA.
Chương trình đảm bảo và kiểm sốt chất lượng phân tích xử
dụng các mẫu chuẩn của IAEA và Mỹ.

Quy trình xử lý mẫu để xác định liều chiếu trong đối với công
chúng ở khu vực do ăn lương thực-thực phẩm nhiễm các nhân phóng
xạ tự nhiên, bao gồm các nhân của chuỗi urani trong đó có 210Po,
210
Pb và khơng từ chuỗi phóng xạ như 40K cũng như các nhân phóng
xạ nhân tạo như 137Cs, 239+240Pu phải đảm bảo nguyên tắc: lương thực
và thực phẩm phải được chế biến tương tự như người Việt Nam
chuẩn bị cho bữa ăn đơn giản và lương thực-thực phẩm phải ở dạng
đã ăn được.
2.3.3. Phương pháp đánh giá sự phân bố của 210Po thông qua
hệ số Kd
Hệ số phân bố Kd được sử dụng để mô tả sự phân bố của một
nhân phóng xạ giữa pha hạt là trầm tích hoặc các hạt lơ lửng và pha
nước. IAEA hướng dẫn xác định giá trị của đại lượng Kd bằng tỷ số
giữa nồng độ hoạt độ của một nhân phóng xạ trong pha rắn lơ lửng
hoặc trầm tích đáy và trong pha nước [57, 59].
2.3.4. Phương pháp đánh giá khả năng tích lũy sinh học 210Po
từ môi trường nước vào trong hàu, ngao thông qua hệ số CF
Trong báo cáo mới nhất của IAEA [57], hệ số tích lũy CF được
định nghĩa như sau:

Trong đó: Csinh khối thuỷ sinh là nồng độ hoạt độ của nhân phóng xạ
trong mơ sinh vật tính bằng Bq kg-1fw; Cnước là nồng độ hoạt độ của
nhân đó trong pha nước biển tính bằng Bq L-1).
2.3.5. Phương pháp đánh giá liều chiếu trong đối với công
chúng do ăn lương thực-thực phẩm nhiễm phóng xạ tự nhiên
Liều hiệu dụng trung bình năm do ăn lương thực - thực phẩm
nhiễm phóng xạ tự nhiên 238U, 232Th và các con cháu phân rã phóng xạ
của chúng cũng như 137Cs và 40K được đánh giá theo cơng thức sau
[118]:

Trong đó i biểu thị cho một nhóm thực phẩm (gạo, thịt, rau,
v.v…); Qi và Ci,r biểu thị cho khẩu phần ăn (kg năm-1) và nồng độ
hoạt độ của nhân phóng xạ r trong nhóm thực phẩm i (Bq kg-1) và gr
10


là hệ số chuyển đổi từ đơn vị hoạt độ (Bq) sang đơn vị liều (Sv) đối
với nhân phóng xạ r khi đã xâm nhập vào cơ thể qua đường tiêu hóa
(Sv Bq-1).
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
3.1. Sự phân bố của 210Po trong môi trƣờng trầm tích - nƣớc
biển ven bờ khu vực nghiên cứu
3.1.1. Nồng độ hoạt độ của 210Po trong nước biển ven bờ
Bảng 3.1. Nồng độ hoạt độ 210Po
trong nước biển ven bờ khu vực
nghiên cứu
210
Po trong nước biển,
mBq L-1
Mẫu
2014
2015
TB01 8,5 ± 2,2
9,7±3,6
HP01 15,4 ± 2,5 14,6±1,8
HP02 7,4 ± 1,7
1,9±2,5
QN01 56,8 ± 3,2 0,5±0,3
QN02 22,4 ± 6,5 0,6±0,5
QN03 6,4 ± 2,7

0,7±0,5
QN04 15,4 ± 7,3 1,4±0,3
Hình 3.1. Nồng độ hoạt độ
QN05 9,5 ± 2,6
21,9±4,7
210
Po trong nước biển ven bờ
QN06 17,4 ± 6,6 0,7±0,6
(mBq L-1)
QN07 7,0 ± 3,4
1,1±0,5
Từ Bảng 3.1 ta thấy, nồng độ hoạt độ 210Po trong nước biển ven
bờ nằm trong khoảng từ 6,4 - 56,8 mBq L-1 vào mùa mưa năm 2014
và từ 0,5 - 21,9 mBq L-1 vào mùa khô năm 2015. Tại hầu hết các địa
điểm nghiên cứu đều cho thấy nồng độ hoạt độ 210Po vào mùa mưa
cao hơn so với mùa khơ.
Từ hình 3.1 nhận thấy nồng độ hoạt độ 210Po tại các địa điểm lấy
mẫu ở Quảng Ninh cao hơn so với các địa điểm ở Thái Bình và đảo
Cát Bà (Hải Phịng), đặc biệt là vào mùa mưa. Nguyên nhân có thể là
các hoạt động khai thác than từ lịng đất đã góp phần làm tăng nồng
độ hoạt độ 210Po trong môi trường nước biển ven bờ khu vực Quảng
Ninh so với khu vực nghiên cứu khác.
3.1.2. Nồng độ hoạt độ của 210Po trong trầm tích biển ven bờ
Từ Bảng 3.2 ta thấy, nồng độ hoạt độ 210Po trong trầm tích biển
khu vực nghiên cứu có giá trị từ 106 Bq kg-1dw đến 196 Bq kg-1dw.
11


Nồng độ hoạt độ 210Po trong trầm tích khơng có sự khác biệt đáng kể
giữa mùa mưa năm 2014 và mùa khô năm 2015.

Bảng 3.2. Nồng độ hoạt độ của
210
Po trong trầm tích ven bờ
khu vực nghiên cứu
210
Po trong trầm tích,
Bq kg-1dw
Mẫu
2014
2015
TB01 196 ± 12 185 ± 15
HP01 106 ± 9
115 ± 21
HP02 111 ± 17 145 ± 11
QN01 108 ± 17 131 ± 14
QN02 170 ± 11 136 ± 22
QN03 122 ± 15 117 ± 19
Hình 3.2. Nồng độ hoạt độ
QN04 139 ± 13 158 ± 12
210
Po trong trầm tích biển ven
QN05 133 ± 11 153 ± 16
bờ (Bq kg-1dw)
QN06 122 ± 8
137 ± 16
QN07 129 ± 15 142 ± 19
Hình 3.2 cho thấy ở vị trí TB01 và QN02 có nồng độ hoạt độ
210
Po trong trầm tích vào mùa mưa cao hơn mùa khô. Điều này là do
vào mùa mưa các q trình giáng thủy, xói mịn, rửa trôi xảy ra mạnh

mẽ hơn so với mùa khô, dẫn tới các nhân phóng xạ 210Po gắn trên các
hạt vật chất theo dòng nước chảy vào biển cao so với mùa khơ. Do
các q trình vật lý – hóa học – sinh học xảy ra trong môi trường cửa
sông làm cho một phần hạt nhân phóng xạ gắn trên các vật chất lơ
lửng sẽ lắng xuống đáy tạo thành lớp trầm tích non trước khi được
vận chuyển đi xa hơn. Vì vậy, vị trí TB01 là vị trí cửa sơng Ba Lạt
(sơng Hồng) và QN02 là vị trí cảng Cái Lân nơi có dịng sơng Cửa
Lục đổ ra sẽ có lưu lượng trầm tích non tạo ra trong mùa mưa lớn
hơn so với các khu vực khác.
3.1.3. Phân bố của 210Po trong trầm tích-nước biển ven bờ
Hệ số phân bố Kd được định nghĩa tại mục 1.3.1.1 là hệ số phân
bố giữa nước và trầm tích, Kd(s) của 210Po. Giá trị hệ số phân bố
nước-trầm tích (Kd(s)) của 210Po xác định bằng thực nghiệm đối với
từng vị trí lấy mẫu trên cơ sở biểu thức (3.1) được trình bày trong cột
cuối của Bảng 3.3.
12


Bảng 3.3. Hệ số phân bố Kd(s) của 210Po giữa hai pha nước-trầm tích
210

Mẫu

Po 210
Po trong
trong trầm
nước biển,
tích,
mBq L-1
Bq kg-1dw

DOC
trong
nước
biển,
mg L-1

Độ mặn,
ptt

K dPo210 (s) ,
L kg-1

Mùa mưa năm 2014
7,3 ± 0,5 14,4 ± 0,6 (2,3±1,2)×104
TB01 196 ± 12 8,5 ± 2,2
15,4 ± 2,5 7,8 ± 0,4 22,3 ± 0,5 (7,0±1,3)×103
HP01 106 ± 9
6,7 ± 0,2 22,2 ± 0,7 (1,5±0,4)×104
HP02 111 ± 17 7,4 ± 1,7
QN01 108 ± 17 56,8 ± 3,2 5,8 ± 0,2 15,5 ± 0,4 (1,9±0,3)×103
3
QN02 170 ± 11 22,4 ± 6,5 6,9 ± 0,3 18,6 ± 0,4 (7,6±0,6)×10
2,6 ± 0,2 25,6 ± 0,3 (1,9±0,2)×104
QN03 122 ± 15 6,4 ± 2,7
QN04 139 ± 13 15,4 ± 7,3 5,7 ± 0,6 24,7 ± 0,6 (9,0±0,1)×103
4,6 ± 0,2 24,5 ± 0,3 (1,4±0,3)×104
QN05 133 ± 11 9,5 ± 2,6
17,4 ± 6,6 6,8 ± 0,4 22,2 ± 0,3 (7,0±1,3)×103
QN06 122 ± 8

3,5 ± 0,5 26,4 ± 0,4 (1,9±0,5)×103
QN07 129 ± 15 7,0 ± 3,4
Mùa khơ năm 2015
4,3±0,2
15,9±1,1
(1,9±1,0)×104
TB01 185 ± 15 9,7±3,6
3,7±0,3
15,6±0,6
(7,0±0,6)×103
HP01 115 ± 21 14,6±1,8
4,9±0,2
15,7±0,6
(7,6±0,3)×104
HP02 145 ± 11 1,9±2,5
6,1±0,2
26,3±0,4
(2,5±0,2)×105
QN01 131 ± 14 0,5±0,3
5,1±0,2
24,3±0,2
(2,3±0,2)×105
QN02 136 ± 22 0,6±0,5
4,9±0,2
25,6±0,4
(1,6±0,4)×105
QN03 117 ± 19 0,7±0,5
4,7±0,2
23,5±0,3
(1,1±0,3)×105

QN04 158 ± 12 1,4±0,3
5,2±0,3
17,8±0,5
(7,0±1,0)×103
QN05 153 ± 16 21,9±4,7
6,0±0,1
28,5±0,2
(1,9±0,3)×105
QN06 137 ± 16 0,7±0,6
3,6±0,1
26,8±0,2
(1,3±0,5)×105
QN07 142 ± 19 1,1±0,5
210
Giá trị hệ số phân bố Kd(s) của Po nằm trong khoảng giá trị
1,9×103 đến 2,5×105 (L kg-1) trong nghiên cứu chứng tỏ hạt nhân
phóng xạ 210Po trong môi trường nước biển ven bờ vùng duyên hải
Vịnh Bắc bộ phân bố chủ yếu trên pha hạt (pha rắn) và lắng xuống
trầm tích đáy bởi các quá trình vật lý – hóa học – sinh học tự nhiên.
3.1.4. Ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường tới sự phân bố
210
Po ở trong môi trường nước biển ven bờ
13


3.1.4.1. Ảnh hưởng của hàm lượng chất hữu cơ hoà tan (DOC)

Hình 3.3. Mối tương quan giữa Kd(s) của 210Po và hàm lượng DOC (điểm
vng) và độ muối (điểm hình thoi) trong nước biển vào mùa mưa
Từ hình 3.3 nhận thấy vào mùa mưa mối tương quan giữa K d(s)

của 210Po và nồng độ DOC trong nước là nghịch biến. Điều này có
thể được giải thích là do 210Po liên kết với DOC như fulvic và humic
trong nước, tạo thành các phức dạng keo không dễ bị tách khỏi pha
nước bằng phương pháp lọc nên khi lọc tách pha 210Po vẫn nằm lại
trong pha nước và như vậy làm giảm Kd(s).

Hình 3.4. Mối tương quan giữa Kd(s) của 210Po và hàm lượng DOC
trong nước biển vào mùa khơ
Từ hình 3.4 nhận thấy vào mùa khô mối tương quan giữa Kd(s) và
DOC dường như là đồng biến mặc dù mối tương quan này không chặt
chẽ, R2=0.37. Mối tương quan giữa hệ số phân bố Kd của 210Po và DOC
là đồng biến bởi hàm lượng DOC trong nước biển ven bờ vào mùa khơ
giảm, vì thế khả năng hình thành phức keo DOC - 210Po giảm.
3.1.4.2. Ảnh hưởng của độ muối (Cl-) và pH
Số liệu trong bảng 3.4 cho thấy, nước biển trong vịnh Bắc Bộ có
độ pH vào khoảng từ 7,1 đến 8,2 tùy thuộc vào vị trí và thời điểm lấy
mẫu. Vào mùa khơ, nước biển trong vịnh có độ pH cao hơn so với
14


pH trong nước vào mùa mưa. Nồng độ ion Cl- trong các mẫu dao
động từ 6150 mg/L đến 7800 mg/L và cũng theo quy luật tương tự,
vào mùa khơ ít nước ngọt từ đất liền đổ ra thì nồng độ muối trong
nước cao hơn so với mẫu nước vào mùa mưa.
Bảng 3.4. Độ pH và nồng độ ion Cl- trong mẫu nước biển ở các khu
vực nghiên cứu
Độ pH
Nồng độ Cl- (mg/L)
Mẫu
2014

2015
2014
2015
TB01
7,8
7,8
6500
7120
TB02
7,3
7,6
6520
7150
TB03
7,1
8,2
6730
7400
HP01
8,2
8,2
7200
7800
HP02
7,2
7,6
7100
7800
HP03
7,3

7,4
6530
7450
QN01
7,1
7,5
6150
6500
Từ Hình 3.5, nhận thấy ở khoảng giá trị pH 7 - 7,4 nồng độ hoạt
độ 210Po trong pha nước là cao hơn ở khoảng giá trị pH từ 7,4 - 8,2,
do nhân phóng xạ bám trên các hạt lơ lửng đã tan trở lại pha nước
trong điều kiện pH thấp.

Hình 3.5. Ảnh hưởng của pH đến nồng độ hoạt độ của 210Po trong
nước biển
Tương quan đồng biến giữa Kd(s) của 210Po và độ muối trong
nước (Hình 3.6) khơng phản ánh trực tiếp mức độ ảnh hưởng của pH
đến trạng thái của đồng vị trong môi trường biển. Độ muối của nước
biển ven bờ phụ thuộc vào lượng nước ngọt từ đất liền đổ ra qua các
hệ thống sông và kênh thủy lợi. Nước ngọt từ đất liền đổ ra có độ
muối thấp hịa trộn với nước biển có độ muối cao làm cho pH của
15


nước vùng nước lợ thấp hơn so với pH nước ngoài biển khơi và kết
quả là poloni bám trên các hạt lơ lửng có thể bị tái hịa tan trở lại,
tương tự như trường hợp của plutoni mà Hamilton và Taylor cùng
các đồng nghiệp đã quan sát thấy [48].

Hình 3.6. Mối tương quan giữa Kd(s) của 210Po và độ muối trong nước

biển vào mùa khô
Sự phụ thuộc đồng biến giữa Kd(s) và pH trong nước biển ven bờ
được trình bày trên hình 3.7. Kết quả tại hình 3.7 cho thấy mối tương
quan giữa giá trị Kd(s) của poloni-210 và pH trong nước biển ven bờ
vịnh Bắc Bộ là tương đối chặt chẽ và được mơ tả bằng mơ hình:
Kd(s) = 13441*pH-86208 với hệ số tương quan R2=0,56.

Hình 3.7. Mối tương quan giữa Kd(s) của 210Po và pH trong nước biển
ven bờ vịnh Bắc Bộ
3.2. Nguồn gốc của 210Po ở trong môi trƣờng nƣớc biển ven
bờ biển vịnh Bắc Bộ
Như mục 3.1 trình bày, nồng độ hoạt độ 210Po trong nước biển
và trầm tích ven bờ lần lượt trong khoảng từ 0,5 - 56,8 mBq L-1 và từ
106 Bq kg-1dw đến 196 Bq kg-1dw.
Cho đến thời điểm hiện tại vẫn chưa có tài liệu nào cơng bố
16


chính thức về mức đóng góp 210Po từ các nguồn khác so với nguồn
phân rã 210Pb rơi lắng từ khí quyển nhưng có tiềm năng phát sinh
210
Po như từ phân rã thành phần 226Ra trong các hạt lơ lửng có nguồn
gốc từ phân lân sử dụng trong nông nghiệp đi theo dịng chảy của các
hệ thống sơng và từ tro bụi thải ra từ các nhà máy nhiệt điện đốt than.
Tuy nhiên, với các tính tốn tương tự như đối với phân rã 210Pb, biết
rằng hàm lượng 226Ra trong phân lân sản xuất 100% ở Việt Nam
cũng như trong tro thải của các nhà máy nhiệt điện ở miền Bắc là rất
thấp, gần ngang giới hạn phát hiện của các phép phân tích hiện hành,
có thể kết luận rằng nguồn 210Po chủ yếu trong môi trường nước vịnh
Bắc Bộ là do phân rã nguồn 210Pb rơi lắng từ khí quyển.

Như vậy, nguồn phát sinh ra 210Po trong môi trường biển khu vực
nghiên cứu chủ yếu là từ phân rã chì 210Pb rơi lắng từ khí quyển, phần
đóng góp của 210Pb trong trầm tích địa phương là khơng đáng kể.
3.3. Nghiên cứu khả năng tích lũy sinh học 210Po của ngao và hàu
3.3.1. Nồng độ hoạt độ 210Po trong mẫu ngao và hàu
Bảng 3.5. Nồng độ hoạt độ 210Po trong các mẫu nước biển,
thịt ngao và hàu ở khu vực ven bờ biển vịnh Bắc Bộ
210
Po trong nước 210Po trong mẫu 210Po trong mẫu
biển (mBqL-1)
hàu (Bq kg-1dw)
ngao (Bq kg-1dw)
Mẫu
2014
2015
2014
2015
2014
2015
8,48
4,43
186,81
123,51
80,71
77,76
TB01
TB02
TB03
HP01
HP02

HP03
QN01

±2,21
16,85
±3,77
22,23
±4,83
3,83
±1,58
25,43
±5,43
9,55
±4,61
31,31
±6,18

±0,85
9,57
±1,58
1,81
±0,13
1,56
±0,12
1,77
±0,33
6,52
±1,49
4,07
±0,74

± 17,59
181,12
± 20,59
161,78
± 11,59
81,04
± 5,20
138,43
± 11,47
192,86
± 12,02
247,84
± 15,94

± 11,23
145,17
± 10,36
126,92
± 10,99
96,12
± 8,51
72,76
± 9,94
85,91
± 6,59
192,35
± 17,46

± 7,44

81,68
± 8,84
103,88
± 8,18
63,72
±13,19
75,23
±14,75
57,53
± 10,66
105,45
±6,13

± 6,27
84,24
± 7,52
81,55
± 6,60
85,47
±8,48
57,2
± 5,24
77,55
± 6,29
66,64
± 6,96

Từ bảng 3.5 thấy, nồng độ hoạt độ 210Po trong nước biển vào
mùa mưa dao động từ 3,8 mBq L-1 đến 31,31 mBq L-1, nhưng vào
mùa khô nồng độ hoạt độ 210Po trong nước thấp hơn, dao động từ

17


0,56 mBq L-1 đến 9,57 mBq L-1; Vào mùa mưa nồng độ hoạt độ 210Po
trong thịt hàu dao động từ 81,04 đến 247,84 Bq kg-1dw và trong thịt
ngao dao động từ 57,53 Bq kg-1dw đến 105,45 Bq kg-1dw, vào mùa khô
nồng độ hoạt độ 210Po trong thịt hàu dao động từ 72,76 đến 192,35
Bq kg-1dw và trong thịt ngao dao động từ 57,20 đến 85,47 Bq kg-1dw.
Nồng độ hoạt độ của 210Po tích tụ trong mơ thịt của hàu và ngao tìm
được trong nghiên cứu này là tương đồng với các kết quả của các
nghiên cứu khác trong khu vực châu Á về mức độ tích tụ 210Po trong
sinh vật hai mảnh vỏ.
Kết quả trình bày trong Bảng 3.5 cũng cho thấy vào mùa mưa,
nồng độ hoạt độ 210Po trong nước biển và trong hàu cao hơn so với
nồng độ hoạt độ 210Po trong các loại mẫu tương tự lấy vào mùa khô;
Cả hai mùa nồng độ hoạt độ 210Po trong thịt hàu cao gấp 2-3 lần so
với nồng độ hoạt độ 210Po trong thịt ngao

Hình 3.9. Mối tương quan giữa nồng độ hoạt độ của 210Po
trong thịt hàu/ngao và nồng độ ion clo trong nước
Hình 3.9, Mối tương quan giữa nồng độ hoạt độ của 210Po trong
các mẫu hàu cũng như ngao và nồng độ Cl- trong nước biển theo mùa
được trình bày trong.
3.2.2. Đánh giá khả năng tích lũy sinh học 210Po của ngao và
hàu thông qua hệ số tích lũy (CF)
Kết quả trình bày trong Bảng 3.7 cho thấy nồng độ hoạt độ 210Po
trong hàu dao động từ 81,04 đến 247,84 Bq kg-1dw, nồng độ hoạt độ
210
Po trong ngao là từ 72,76 đến 192,35 Bq kg-1dw. Tương ứng, giá trị
CF của hàu, ngao lần lượt nằm trong khoảng 5,44×103 - 70,12×103 L

kg-1 và 2,96×103 - 45,06×103 L kg-1. Giá trị CF của hàu là cao hơn so
với ngao và vào mùa mưa giá trị CF đối với cả hàu và ngao đều thấp
18


hơn vào mùa khô. Giá trị CF của 210Po đối với hàu và ngao xác định
được trong nghiên cứu này dao động trong khoảng từ 6,8×10 3 đến
39×103 L kg-1 và khá phù hợp với số liệu CF đối với các sinh vật hai
mảnh vỏ ở các vùng biển khác trên thế giới đã được công bố.
Bảng 3.7. Hệ số tích lũy (CF) của 210Po đối với ngao và hàu
ở vùng biển ven bờ vịnh Bắc Bộ
210

Mẫu

Po trong 210Po trong 210Po trong Giá trị CF Giá trị CF
thịt hàu,
thịt ngao,
nước,
(210Po) đối (210Po) đối
-1
-1
-1
Bq kg dw
Bq kg dw
mBq L
với hàu, 103 với ngao, 103
L kg-1
L kg-1
Mùa Mùa Mùa Mùa Mùa Mùa Mùa Mùa Mùa Mùa

mưa khô mưa khô mưa khô mưa khô mưa khô

TB01

186,81 123,51 80,71 77,76 8,48

TB02

181,12 145,17 81,68 84,24 16,85 9,57 10,75 15,17 4,85

8,80

TB03

161,78 126,92 103,88 81,55 22,23 1,81 7,28

45,06

HP01

81,04 96,12 63,72 85,47 3,83

HP02

138,43 72,76 75,23 57,20 25,43 1,77 5,44

HP03

192,86 85,91 57,53 77,55 9,55

4,43 22,03 27,88 9,52

70,12 4,67

17,55

1,56 21,16 61,62 16,64 54,79
41,11 2,96

6,52 20,19 13,18 6,02

QN01 247,84 192,35 105,45 66,64 31,31 4,07 7,92

32,32
11,9

47,26 3,37

16,37

Trung bình

13,54 39,48 6,86

26,68

Độ
chuẩn

7,29

17,74

lệch

22,02 4,82

Bảng 3.8. So sánh giá trị CF của 210Po đối với các lồi động vật
nhuyễn thể hai mảnh vỏ trong các mơi trường biển khác nhau trên
Thế giới [23, 57, 60]
Vùng biển
Loại động vật
CF, L kg-1
Bờ biển Hàn Quốc

Bờ biển
Malaysia

- Vẹm Viễn đơng
- Hàu Thái Bình
Dương khổng lồ
- Nội tạng động vật
hai
mảnh
vỏ
(Mollucscs)
Kapar, Sị huyết (Anadara
granosa)
19

5,9 ± 2,2 × 104
5,7 × 104
185 ± 89 × 104

8,5 × 104


Bắc Đại dương Đại Động vật hai mảnh vỏ
Tây Dương
(Mollucscs)
Khuyến nghị của Động vật hai mảnh vỏ
IAEA
(Molluscs)
Vịnh Bắc Bộ
Hàu (C.gigas)
Vịnh Bắc Bộ

Ngao (M. meretrix)

3 × 105
2 × 104
(13,547,29) × 103 đến
(39,4822,02) × 103
(6,864,82) × 103 đến
(26,6817,74) × 103

Như vậy, hệ số CF của ngao (Meretrix meretrix) và hàu
(Crassostrea gigas) của nghiên cứu nằm trong khoảng giá trị chung
của Thế giới đã công bố. Điều này, chứng tỏ ngao (Meretrix
meretrix) và hàu (Crassostrea gigas) có khả năng tích lũy sinh học

đối với 210Po tồn tại trong môi trường nước biển. Do đó, có thể sử
dụng ngao (Meretrix meretrix) và hàu (Crassostrea gigas) làm sinh
vật chỉ thị sinh học trong quan trắc, giám sát 210Po trong môi trường
nước biển.
3.2.3. Ảnh hưởng của độ muối (Cl-) và pH đến khả năng tích
lũy sinh học 210Po của ngao và hàu
Để đánh giá ảnh hưởng của độ muối (Cl-) và pH đến khả năng
tích lũy sinh học 210Po của ngao và hàu, luận án tiến hành xem mối
tương quan giữa hệ số CF với pH và độ muối.
Từ Hình 3.10a, thấy mối tương quan đồng biến giữa pH và hệ
số CF của 210Po ở cả hàu và ngao có hệ số R2 tương tự nhau, chứng
tỏ ở khoảng giá trị pH của vùng vịnh Bắc Bộ là thích hợp cho sự sinh
trưởng của hai lồi này. Trong khoảng giá trị pH=7-8,3, mối tương
quan đồng biến khá chặt chẽ giữa pH và hệ số CF của 210Po ở trong
hàu và ngao.

Hình 3.10a. Mối tương quan đồng biến giữa pH và hệ số CF của
210
Po trong hàu và ngao:
20


- Hàu: CF= 38039*pH-26231,
- Ngao:CF= 19625*pH-13509,

R2= 0,53
R2 = 0,55

Hình 3.10b. Mối tương quan nghịch biến giữa độ muối (Cl-) với hệ
số CF của 210Po trong hàu và ngao:

- Hàu: CF= -30.98*[Cl-] + 23518, R2 = 0,62
- Ngao: CF =-11.62*[Cl-] + 92131, R2 = 0,34
Từ Hình 3.10b cho thấy mối tương quan nghịch biến giữa độ
muối (Cl-) và hệ số CF của 210Po. Điều này được giải thích thứ nhất
là khi độ mặn tăng cao quá ngưỡng sinh trưởng và phát triển tối ưu
của hàu, ngao thì trở thành điều kiện sinh sống bất lợi cho hàu và
ngao, có thể dẫn tới sự sinh trưởng giảm. Thứ hai, độ muối trong
nước cao, tức là nồng độ clo và đi kèm là natri trong nước cao, có thể
làm giảm áp suất thẩm thấu poloni đã hydrat hóa trong mơi trường
nước vào bên trong mơ mềm của sinh vật do đó giữa độ muối và hệ
số CF có mối quan hệ nghịch biến.
Như vậy, pH và độ mặn là hai yếu tố môi trường tác động tới
khả năng sinh trưởng và phát triển của hàu và ngao trong môi trường
sinh sống. Khi hai yếu tố này ở điều kiện phù hợp với đặc tính sinh
học của ngao và hàu, thì chúng sẽ sinh trưởng và phát triển mạnh và
đồng nghĩa với việc hấp thu nhiều nhân đồng vị phóng xạ 210Po
thơng qua con đường ăn lọc.
3.4. Mức đóng góp 210Po vào liều hiệu dụng chiếu trong
trung bình năm đối với cơng chúng đồng bằng Bắc Bộ
3.4.1. Nồng độ hoạt độ các nhân phóng xạ tự nhiên và nhân
tạo trong lương thực và thực phẩm
Số mẫu phân tích làm cơ sở để tính giá trị trung bình và độ lệch
chuẩn n = 18, 15, 12, 24, 18, 24, 24, 18, 21, 12, 15 và 57, tương ứng
21