Tải bản đầy đủ

Nghiên cứu đặc điểm địa hóa phóng xạ các nguyên tố U, Th và K khu vực xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ (luận văn thạc sĩ)

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

HOÀNG THỊ HÀ

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA PHÓNG XẠ
CÁC NGUYÊN TỐ U, Th VÀ K KHU VỰC XÃ ĐÔNG CỬU,
HUYỆN THANH SƠN, TỈNH PHÚ THỌ

Chuyên ngành: Khoáng vật học và địa hóa học
Mã số: 60440205
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội - 2015


Công trình được hoàn thành tại:
Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Hoàng Hà

TS. Nguyễn Tuấn Phong

Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Văn Phổ
Phản biện 2: TS. Nguyễn Thị Minh Thuyết

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ họp tại
Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội
Vào hồi 8 giờ 00 phút, ngày 30 tháng 12 năm 2015

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm thư viện Đại học Quốc gia Hà Nội


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

LỜI MỞ ĐẦU
Môi trường phóng xạ là một phần không thể tách rời của môi trường tự
nhiên trong đó nhân loại tồn tại và phát triển. Ảnh hưởng của môi trường
phóng xạ tự nhiên đối với sự phát triển của con người đã được ghi nhận. Các
thông tin về môi trường tự nhiên, trong đó có 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. Việc nghiên cứu môi trường phóng xạ tự
nhiên nhằm các mục đích đánh giá ảnh hưởng của chúng lên sự sống của con
người và các sinh vật sống tại đó; xác định một cách có cơ sở khoa học, thực
tiễn của những khu vực được nghiên cứu về khả năng tồn tại và phát triển dân
cư, kinh tế xã hội.
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, tỉnh Phú Thọ, có cường độ
phóng xạ (502500)R/h. Các thân pegmatit này nằm ngay trên bề mặt hoặc
gần bề mặt, nên dễ dàng phát tán ra môi trường xung quanh nhờ quá trình
phong hóa và bóc mòn. Mặt khác, tại khu vực nghiên cứu, các suối và mạch
nước ngầm đều đi qua các thân quặng pegmatit, 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.
Trên cơ sở đó, luận văn “Nghiên cứu đặc điểm địa hóa phóng xạ các
nguyên tố U, Th và K khu vực xã Đông Cửu, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú
Thọ” được thực hiện với mục tiêu và nhiệm vụ sau:

Mục tiêu:
- Nghiên cứu đặc điểm địa hóa phóng xạ tự nhiên các nguyên tố U, Th, K;

Hoàng Thị Hà

3


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

- Đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng các nguyên tố U, Th, K đến môi
trường xung quanh.
Nhiệm vụ:
- Thu thập các tài liệu địa hóa các nguyên tố phóng xạ; các yếu tố ảnh
hưởng đến môi trường phóng xạ; các nghiên cứu đã có từ trước về môi trường
phóng xạ tại các khu vực;
- Nghiên cứu đặc điểm địa hóa phóng xạ các nguyên tố U, Th, K;
- Luận giải mối liên quan giữa giá trị các tham số phóng xạ (U, Th, K) đo
được tại khu vực nghiên cứu và từ kết quả phân tích mẫu với sự tồn tại của các
thân quặng pegmatit và thành tạo địa chất tại khu vực nghiên cứu;
- Đánh giá ảnh hưởng của hàm lượng U, Th, K tới môi trường xung
quanh.
Từ kết quả nghiên cứu, luận văn được cấu trúc thành 3 chương như sau
(không kể phần mở đầu và kết luận):
Chương 1: Giới thiệu chung
Chương 2: Phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Hoàng Thị Hà

4


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

CHNG 1: GII THIU CHUNG
1.1. Gii thiu khỏi quỏt khu vc nghiờn cu
1.1.1. c im t nhiờn
1.1.1.1. V trớ a lý
Khu vc nghiờn cu nm xó ụng Cu, huyn Thanh Sn, tnh Phỳ
Th, cú ta a lý 210131 v Bc, 1050440 kinh ụng. Trong
ú, khu vc nghiờn cu tp trung ch yu ti khu vc bn Du C vi din
tớch 2km2.
105 00'00''
21

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

16

105 10'30''

17

21
05'00''

05'00''

Xó m Sặt
Xuân Q uyền

Xó m C hiê u

Xó m Sân

Xó m Hẹ

Xó m Trầu

Kho a nh lền

30

Su ố

Suố i Lê



Xó m M u

i Lê

Xó m Nhắn

Xã Vin h Tiền


29

Xã Tân Min h

Xó m Tả ng

M ận G ạ o




29

Xó m Rẻ

Đ ô ng Khi

Sông Giân

Xuân Q uyền


30

Núi Nhã n

Đ ồ ng G ia ng

Xã Kim Th- ợ n g

Núi G iá c


28


28

Xó m B- ơng
UB

Xó m C hó i

Đ ồ ng Kho a i


27



27

Đ ồ i sá u Ng a ng

Xã Khả Cửu
Xó m C ố c
Tân Hồ i

Xó m C hố ng


26


26

Xó m C hù a
Xó m Bá i

25

Xó m G ià u

Xó m Ng à n

Xó m C há t

Suố i G ià u


25



Xó m Vó t

Xó m M u

Su


Xó m Bủ

24

iS
in h

i

Xó m Q uyết
Đ ồ ng C ạ n

i C hỏ

Xã Đ ô n g Cửu


24

Xó m Võ ng
Su ố

G ià u C ó
Xó m Bu

B- ơng Sinh

Xó m C huố i

Xó m Vừn

23


23

Xó m Ná y

21

21

Xó m C á y
00'00''

01

02

03

04

05

06

07

08

09

105 00'00''

Chỉ dẫn

Khu vực ng hiê n c ứu
Ra nh g iớ i xã

Xó m Bu

10

11

12

13

14

Đ - ờ ng m òn

16

17

00'00''
105 10'30''

Sô ng suố i

Khu d ân c - , là ng b ả n
Đ - ờ ng ô tô

15



Trạ m tế
Tr- ờ ng họ c

Hỡnh 1. S khu vc nghiờn cu
1.1.1.2. Khớ hu
Khớ hu vựng nghiờn cu cú hai mựa phõn bit rừ rt: Mựa ma t thỏng
4 n thỏng 11 v mựa khụ t thỏng 12 n thỏng 3 nm sau.
1.1.1.3. Thy vn
Hong Th H

5


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

Khu vực nghiên cứu có hệ thống suối khá phát triển. Các suối tại đây đều
có hướng chảy từ tây nam sang đông bắc với lượng nước nhỏ.
1.1.1.4. Địa hình
Địa hình khu vực nghiên cứu 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.
1.1.1.5. Động, thực vật
+ Thực vật: trong khu vực, thực vật nhìn chung vẫn được duy trì và bảo
vệ nên mức độ che phủ đối với địa hình là tương đối tốt.
+ Động vật: trong khu vực nghiên cứu động vật hoang dã còn rất ít
1.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội
1.1.2.1. Phân bố dân cư
Trong khu vực nghiên cứu dân cư phân bố không đồng đều, gồm các dân
tộc Mường, Kinh và người Dao. Người dân trong vùng chủ yếu làm nông
nghiệp, trồng rừng. Trình độ dân trí nói chung còn thấp, đặc biệt là người Dao.
1.1.2.2. Đời sống văn hóa, xã hội
Trong khu vực nghiên cứu, sống văn hóa, xã hội của người dân đang trên
đà phát triển, mạng lưới y tế cũng đã được quan tâm đúng mức.
1.1.2.3. Các hoạt động kinh tế
Các hoạt động khoáng sản: không đáng kể. Công nghiệp và tiểu thủ công
nghiệp hầu như không phát triển.
1.1.2.4. Giao thông
Mạng lưới giao thông trong khu vực nghiên cứu kém phát triển, các khu
vực dân cư nối với nhau bằng đường mòn nhỏ, hẹp, địa hình phân cắt.

Hoàng Thị Hà

6


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

1.1.3. Đặc điểm địa chất - khoáng sản
1.1.3.1. Địa tầng
Vùng nghiên cứu có các phân vị địa tầng như sau:
- Giới Proterozoi - Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên (PP1sc2):
thành phần chủ yếu là gneis biotit, plagiogneis biotit, gneis biotit có horblen và
amphibolit chiếm nhiều hơn.
- Giới Proterozoi - Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng dưới (PP1sl1): thành
phần chủ yếu là đá phiến biotit - granit, đá phiến hai mica, granit bị migmatit
hoá.
- Giới Proterozoi - Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng trên (PP1sl2): Thành
phần chủ yếu là đá phiến hai mica.
- Giới Kainozoi – Hệ Đệ tứ (Q): chủ yếu phân bố dọc theo suối Giàu với
diện tích không đáng kể. Thành phần chủ yếu là cát, bột, sỏi, sét.
1.1.3.2. Magma
Trong khu vực nghiên cứu có một phức hệ xâm nhập là phức hệ Bảo Hà
(M/PP1-2 bh). Thành phần chủ yếu là metagabro, metadiabas, amphibolit.
1.1.3.3. Khoáng sản
Trong diện tích nghiên cứu có các dị thường phóng xạ thori - urani nằm
trong các thân pegmatit.
1.2. Đặc điểm địa hóa phóng xạ tự nhiên các nguyên tố U, Th, K
Nguồn phóng xạ tự nhiên có khoảng 20 nguồn gồm U235, U238, U244, Th232,
Ra226, K40, Rb87, La138, Sm147, Lu176, Re137,… Tuy nhiên có 6 nguồn cơ bản có
nhân là U235, U238, U244, Th232, Ra226, K40, trong sáu nguồn cơ bản này có 3
nguồn chủ đạo gồm U235, U238, Th232.

Hoàng Thị Hà

7


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

Hình 2. Sơ đồ dãy phân rã phóng xạ tự nhiên
Urani trong các đá có thể tồn tại dưới các dạng khác nhau: dưới dạng các
khoáng vật urani, trong các tạp chất đồng hình. Khi độ pH thấp (môi trường
axit), urani dễ bị hòa tan di chuyển trong các đá tới chỗ tiếp xúc với các chất
khử. Tại các hàng rào địa hóa được thành tạo dọc theo đường vận chuyển của
các dung dịch chứa urani do các điều kiện lý hóa thay đổi làm cho urani từ
dung dịch nước bị kết tủa dưới dạng các hợp chất khó hòa tan. Khi pH > 8
(môi trường kiềm) urani cũng dễ bị hòa tan và di chuyển. Trong vùng trung
hòa, độ hòa tan của các phức chất bị giảm đi, các phức chất bị phá hủy, phát
sinh tự tích lũy các khoáng vật urani.
Các hợp chất của Thori là các hợp chất khó hòa tan, trên thực tế không có
mặt trong nước dưới đất cũng như nước bề mặt. Trong nước có chứa Urani,
Radi và Radon với hàm lượng thấp, cá biệt cũng có chứa Thori và Kali. Trong
các điều kiện khác nhau, hàm lượng của chúng thay đổi trong phạm vi rộng.

Hoàng Thị Hà

8


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

CHNG 2: PHNG PHP NGHIấN CU
2.1. Phng phỏp tng hp, k tha ti liu
2.2. Phng phỏp o ph gamma
Ti khu vc nghiờn cu tin hnh o 12 tuyn, khong cỏch 20m/im
trờn mi tuyn (Hỡnh 3). Ti mi im o 3 giỏ tr, thi gian o 100s.
Mỏy o ph gamma s dng l GAD-6. Cỏc kt qu o c thc hin
bi Liờn on a cht X - Him.
Sơ đồ tuyến đo phổ gamma
105 03'00"
21

05 400

05 600

05 800

06 000

06 200

06 400

06 600

06 800

07 000

07 200

07 400 10504'20"
21

3

02'01"

02'01"

25

25

800

800

250

Su
ối
Cỏ

25

25

600

600

PPÊẵÔ

T.80

Kh u Lũ n g đà y

200

T.76

25

25

Q

242.0

400

400

250

Su

ối

Dấ

u

T56

4
25

T48

x ó m Dấu

25

200

200

PPÊặ
Ê

25

25

000

000

PPÊẵÔ
M/PPÊơÔẳ

286.0

T12
T8a
T6a

207.3

PPÊẵÔ

24

T4

24

800

800

T5a

Xó m B-

PPÊặ
Ê

T9a
T13a
Th ô n Hạ Th à n h
341.8

250

24

24
600

300

600

T47

PPÊẵÔ

T51
T55

336.0

321.5

PPÊẵÔ

24
400

24
400

330.5

300

PPÊặ
Ê

24

24

200

200

CHỉ Dẫn

T55

Tuyến đo phổ gamma

24

24

000

Thân pegmatit

000

350

400

Đ-ờng đồng mức và giá trị (m)

450

2
450



300

23

Điểm độ cao (m)
23

800

800

Suối
Đ-ờng ôtô
550

Đ-ờng mòn

500

23
600

23
600

3
4
2
1

Khu vực nghiên cứu
Ranh giới địa chất

PPÊặ
Ô

21
10503'00"

21

1

00'41"
05 400

05 600

05 800

06 000

06 200

06 400

06 600

06 800

00'41"
07 000

07 200

07 400 10504'20"

Tỷ lệ 1:10.000
1cm trên bản đồ bằng 100m ngoài thực tế

Hỡnh 3. S tuyn o ph gamma
Hong Th H

9


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

2.3. Phƣơng pháp lấy, gia công và phân tích mẫu
2.3.1. Mẫu nước
a) Lấy mẫu
Mẫu nước được lấy ở các dòng suối, các điểm xuất lộ nước, các giếng
đào, theo hướng phát tán các chất phóng xạ trong nguồn nước. Số lượng mẫu
nước: 22 mẫu.
b) Gia công: Các mẫu nước lấy về được tiến hành đo xác định nồng độ
Rn, Tn ngay trong vòng 48 giờ. Các mẫu lấy về đo tổng hoạt độ α, β đã được
axit hoá (HNO3) với nồng độ 0,3% để chống kết tủa.
c) Phân tích: Phân tích tổng hoạt độ α, β bằng thiết bị UM - 2000 của
Liên Xô (USSR) theo tiêu chuẩn ISO-9696-1992 (E) và ISO 9697 - 1992 (E).
2.3.2. Mẫu đất (rãnh điểm)
a) Lấy mẫu: Mẫu đất được ưu tiên lấy ở các vị trí lấy mẫu thực vật như:
thóc, sắn, ngô. Trọng lượng mẫu từ 2-3 kg.
b) Gia công: Mẫu đem phơi khô, nghiền nhỏ ở kích thước 0,74 mm, trộn
chia và đóng gói lưu một nửa còn lại gửi phân tích 300 gam.
c) Phân tích: Mẫu đất được gửi phân tích 17 mẫu bằng phương pháp phổ
đa kênh, thiết bị đo: Hệ phổ kế gamma phân giải cao của hãng CANBERRA Canada tại Trung tâm Công nghệ Xử lý Môi trường - Bộ Tư lệnh Hoá học.
2.3.3. Mẫu thực vật
a) Lấy mẫu: Được lấy ở một số cây lương thực chủ yếu trồng trên thân
pegmatit hoặc lân cận các thân pegmatit như lúa (hạt), sắn (củ), đây là lương
thực chủ yếu của dân cư trong bản đang sử dụng.

Hoàng Thị Hà

10


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

b) Gia công: Mẫu sắn được rửa sạch bằng nước tại địa phương rồi thái
mỏng phơi khô. Cân trọng lượng, sấy khô ở nhiệt độ 1050C trong thời gian 48
giờ, cân trọng lượng khô, xác định độ ẩm. Sau đó mẫu được nung ở nhiệt độ
dưới 4500C sau 48 giờ để mẫu được hoá tro hoàn toàn. Cân trọng lượng tro,
tính hệ số tro hoá và phân tích.
c) Phân tích: Phân tích 15 mẫu. Phương pháp phân tích: phổ  phông
thấp. Chỉ tiêu phân tích: aU238, Th232, Th228, K40, Co60, Cs137, Ra226.
Thiết bị đo phổ gamma đa kênh detector Ge siêu tinh khiết model
Digidart - 10, tại Trung tâm Công nghệ Xử lý Môi trường - Bộ Tư lệnh Hoá
học.
2.4. Phƣơng pháp xử lý tài liệu
Phương pháp mô hình hóa: Thành lập các loại bản đồ, sơ đồ địa chất môi
trường, mặt cắt địa chất môi trường để có thể cụ thể hoá sự biến động của các
nguyên tố phóng xạ trên nền địa chất.
Đối với các số liệu phân tích mẫu thu được, tiến hành tính toán các thành
phần môi trường phóng xạ để so sánh với các tiêu chuẩn an toàn bức xạ.

Hoàng Thị Hà

11


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Mối quan hệ giữa các nguyên tố U, Th, K với môi trƣờng địa chất khu
vực nghiên cứu
3.1.1. Đặc trưng hàm lượng phổ gamma trên các thành tạo địa chất
Kết quả nghiên cứu hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trên các thành tạo
địa chất được tổng hợp tại bảng 1. Kết quả nghiên cứu cho thấy:
+ Hàm lượng kali trung bình phân bố trong các đá thuộc phức hệ Bảo Hà
là lớn nhất và nhỏ nhất trong các đá thuộc hệ tầng Suối Làng.
+ Hàm lượng urani trung bình lớn nhất trong các đá của hệ tầng Suối
Chiềng và nhỏ nhất trong các đá của hệ tầng Suối Làng. Như vậy, có thể thấy
trong khu vực nghiên cứu hàm lượng urani tập trung chủ yếu trong các đá của
hệ tầng Suối Chiềng.
+ Hàm lượng thori trung bình lớn nhất trong các đá của hệ tầng Suối
Chiềng và nhỏ nhất trong các đá của hệ tầng Suối Làng. Như vậy, có thể thấy
trong khu vực nghiên cứu hàm lượng thori tập trung chủ yếu trong các đá của
hệ tầng Suối Chiềng.
Bảng 1. Thống kê hàm lượng các nguyên tố U, Th, K trên các thành tạo địa chất
Kali (%)
TT Thành tạo địa chất Trung Nhỏ
bình nhất
1
2

Phức hệ Hảo Hà
Phân hệ tầng dưới –
Hệ tầng Suối Làng

Hoàng Thị Hà

Urani (ppm)
Lớn Trung Nhỏ
nhất bình nhất

Thori (ppm)

Lớn Trung Nhỏ
nhất bình nhất

Lớn
nhất

1,895 0,029 4,031 22,167 5,50 44,147 72,45 12,44 135,32
1,202 0,023

3,54 18,822 9,308 36,075 61,01 32,21 146,72

12


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

Kali (%)
TT Thnh to a cht Trung Nh
bỡnh nht
3

Urani (ppm)
Ln Trung Nh
nht bỡnh nht

Thori (ppm)

Ln Trung Nh
nht bỡnh nht

Ln
nht

Phõn h tng trờn h
1,589 0,0019 5,389 22,643 2,841 93,294 77,126 11,306 315,48
tng Sui Ching

Bn cht phúng x chung ca vựng nghiờn cu ch yu l thori (t l
Th/U > 3).
3.1.2. S bin i hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo khụng gian
nghiờn cu s bin i hm lng cỏc nguyờn t urani, thori, kali
trờn cỏc loi t ỏ theo khụng gian trong khu vc nghiờn cu (thụn H
Thnh), hc viờn tin hnh thnh lp cỏc s hm lng cỏc nguyờn t U,
Th, K trờn cỏc mt ct c trng ca khu vc nghiờn cu nh sau:

80

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.1. Mt ct tuyn 55
200
5

5

160
4

4

120

3

280

2

60

40

20

140
0

0

1

0

0
0

200

400

600

800

0

200

400

600

800

400

400

360

360

Độ cao địa hình (m)

(m)

320

PPÊặ
Ê

320

Thân
pegmatit

PPÊẵ
Ô

280

280

240

240
0

200

PPÊặ
Ê

PPÊẵ
Ô

Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng d-ới

400

600

800

(m)

Hàm l-ợng Thori (ppm)
Hàm l-ợng Urani (ppm)

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên
Hàm l-ợng Kali (%)

Hỡnh 4. S bin i khụng gian hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct T.55

Hong Th H

13


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.2. Mt ct tuyn 51
5200

5

4160

4

120

3

2 80

2

20

1 40

1

0

0 0

80

60

40

0
0

200

400

400

600

800 (m)

400

Thân
pegmatit

360

360

Độ cao địa hình (m)

PPÊặ
Ê
320

Thân
pegmatit

PPÊẵ
Ô

280

320

280

240

240

200

200
0

200

PPÊặ
Ê

PPÊẵ
Ô

400

600

800 (m)

Hàm l-ợng Thori (ppm)

Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng d-ới

Hàm l-ợng Urani (ppm)
Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên
Hàm l-ợng Kali (%)

Hỡnh 5. S bin i khụng gian hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct T.51

80

60

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.3. Mt ct tuyn 47

5 200

5

4 160

4

3 120

3

2 80

2

40

20

0

1 40
0

1

0
0

00

200
200
200

400
400
400

0
800
800
800 (m)

600
600
600

420

420

Độ cao địa hình (m)

380

380

Thân
pegmatit

PPÊặ
Ê

340

340

Thân
pegmatit

PPÊẵ
Ô

300

260

300

260

220

220

0

200

PPÊặ
Ê

PPÊẵ
Ô

400

Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng d-ới

600

800 (m)

Hàm l-ợng Thori (ppm)
Hàm l-ợng Urani (ppm)

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên
Hàm l-ợng Kali (%)

Hỡnh 6. S bin i khụng gian hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct T.47

Hong Th H

14


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.4. Mt ct tuyn 13a

80

4
250

4

60

200
3

3

150
40

2

2

100
20

0

1

1

50

00

100

150

100

200

150

100

250

200

150

300

250

200

0

350

350(m)

300

250

300

350

Độ cao địa hình (m)

260

260

240

240
Thân
pegmatit

220

220

PPÊ ẵ
Ô
200

200

180

180

100

150
PPÊ ẵ
Ô

200

250

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên

350(m)

300

Hàm l-ợng Thori (ppm)
Hàm l-ợng Urani (ppm)

Hàm l-ợng Kali (%)

Hỡnh 7. S bin i khụng gian hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct T.13a

60

250

50

200

40

150

30

100

20

50

10

0

K (%)

Th (ppm)

U (ppm)

3.1.2.5. Mt ct tuyn 9a
4

4

3

3

2

2

1

1

0

0

100

150

200

250

300

350

100

150

200

250

300

350

Độ cao địa hình (m)

240

240

Thân
pegmatit

220

220

PPÊẵ
Ô
200

200

180

180

100

150
PPÊẵ
Ô

200

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên
Hàm l-ợng Kali (%)

250

300

350

Hàm l-ợng Thori (ppm)
Hàm l-ợng Urani (ppm)

Hỡnh 8. S bin i khụng gian hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct T.9a

Hong Th H

15


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

30

160

25

120

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.6. Mt ct tuyn 5a
2.5

2.5

2

2

1.5

20
80
15
40

10

1

0.5

0.5

0

0
100
100

5

1.5

1

0

150
150
150

100

200
200
200

250
250
250

350 (m)
350
350

300
300
300

Thân
pegmatit

Độ cao địa hình (m)

220

220

PPÊẵÔ
200

200

180

180
100

150

PPÊẵÔ

200

250

350 (m)

300

Hàm l-ợng Thori (ppm)

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên

Hàm l-ợng Urani (ppm)

Hàm l-ợng Kali (%)

Hỡnh 9. S bin i khụng gian hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct T.5a

K (%)

Th (ppm)

U (ppm)

3.1.2.7. Mt ct tuyn 4
80

400

60

300

40

200

5

5

4

4

0

20

100

0

0

200

3

400

3

2

2

1

1

0

0

0

200

400

600

300

300
280

Độ cao địa hình (m)

600

280

PPÊặ
Ê

260

260

240

240

220

220

PPÊẵ
Ô

200

200
180

180

160

160
0

200
PPÊ
Ê
PPÊặ

Ê

PPÊẵ
Ô

400

600

(m)

Hàm l-ợng Thori (ppm)
Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng d-ới

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên

Hàm l-ợng Urani (ppm)

Hàm l-ợng Kali (%)

Hỡnh 10. S bin i khụng gian hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct T.4

Hong Th H

16


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.8. Mt ct tuyn 6a
3

60

240

50

200

3

2

2

160

40

120
30

1

1

80

20

40
0

0

0
100

10

100

150

200

250

300

350 (m)

150

200

250

300

350

Độ cao địa hình (m)

240

240

220

220

PPÊ ẵ
Ô
200

200

180

180

100

150
PPÊ ẵ
Ô

200

250

300

350 (m)

Hàm l-ợng Thori (ppm)

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên

Hàm l-ợng Urani (ppm)

Hàm l-ợng Kali (%)

Hỡnh 11. S bin i khụng gian hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct T.6a

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.9. Mt ct tuyn 8a
50

5
160

5

40

4

4

120
3

30
80
20

2

10

1

0

0

2

40
1

0

0
100

200

300

400 (m)

100

200

300

400

Độ cao địa hình (m)

240

240

220

220

PPÊ ẵ
Ô
200

200

180

180

100

200
PPÊ ẵ
Ô

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên
Hàm l-ợng Kali (%)

300

400 (m)

Hàm l-ợng Thori (ppm)
Hàm l-ợng Urani (ppm)

Hỡnh 12. S bin i khụng gian hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct T.8a

Hong Th H

17


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.10. Mt ct tuyn 12

100

5
300

5

80

4
250

4

60

3
200

3

40

2
150

2

20

1
100
0

0

1
0

50
100
100
100

150
150
150

200
200
200

250
250
250

300
300
300

350(m)
350
350

240

240

Độ cao địa hình (m)

PPÊ ẵ
Ô
220

220

M/PPÊơÔẳ
200

200

PPÊ ẵ
Ô
180

180

100

150
PPÊ ẵ
Ô

M/PPÊơÔẳ

200

250

300

350 (m)

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên

Hàm l-ợng Thori (ppm)

Phức hệ Bảo Hà

Hàm l-ợng Urani (ppm)
Hàm l-ợng Kali (%)

Hỡnh 13. S bin i khụng gian hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct T.12

30

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.11. Mt ct tuyn 48

6
120

6

4
80

4

2
40

2

25
20
15
10
0

5

0

0
0
0
0

200
200
200

Độ cao địa hình (m)

600
600
600

800
800
800

Thân
pegmatit

300

PPÊặ
Ê

280

400
400
400

(m)

300
280

M/PPÊơÔẳ

260

260

240

240

PPÊẵÔ

220

PPÊẵÔ

200

220
200

180
0

200

PPÊặ
Ê
PPÊẵÔ
M/PPÊơÔẳ

400

600

Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng d-ới

Hàm l-ợng Thori (ppm)

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên

Hàm l-ợng Urani (ppm)

Phức hệ Bảo Hà

Hàm l-ợng Kali (%)

180
800(m)

Hỡnh 14. S bin i khụng gian hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct T.48
Hong Th H

18


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s

30
25

4

3

K (%)

U (ppm)

Th (ppm)

3.1.2.12. Mt ct tuyn 56

100

4

80

3

20
15

2

60
2
40

10

1

0

1
20

5
0

0

0
0

200

400

600

800 (m)

Độ cao địa hình (m)

Thân
pegmatit

PPÊặ
Ê

260

260

240

240

PPÊẵÔ

220

220

200

200

180

180

160
0

200

400

160
800 (m)

600

Hàm l-ợng Thori (ppm)

PPÊặ
Ê

Hệ tầng Suối Làng - Phân hệ tầng d-ới
Hàm l-ợng Urani (ppm)

PPÊẵÔ

Hệ tầng Suối Chiềng - Phân hệ tầng trên
Hàm l-ợng Kali (%)

Hỡnh 15. S bin i hm lng cỏc nguyờn t U, Th, K theo mt ct tuyn 56
Sơ đồ phân vùng hàm l-ợng thori
105 03'00"
21

05 400

05 600

05 800

06 000

06 200

06 400

06 600

06 800

07 000

07 200

07 400 10504'20"
21

3

02'01"

02'01"

25

25

800

800

ối
Su
Cỏ

25

25

600

600

PPÊẵÔ

T.80

T.76

25

25

Q

400

i Dấ

400

u

Suố

4
25

25

200

200

PPÊặ
Ê
PPÊẵÔ
25

25

000

000

M/PPÊơÔẳ

24

24

800

800

PPÊặ
Ê
24

24

600

600

PPÊẵÔ
24

24

400

400

CHỉ Dẫn

PPÊặ
Ê

24

24

Hàm l-ợng thori > 140ppm

200

200

Hàm l-ợng thori từ 100 - 140ppm
Hàm l-ợng thori từ 70 - 100ppm
24

24

Hàm l-ợng thori từ 0 - 70ppm

000

PPÊặ
Ê

000

Hệ tầng Suối Làng
2

PPÊẵÔ
23

M/PPÊơÔẳ

800

Q

Hệ tầng Suối Chiềng
23

Phức hệ Bảo Hà

800

Hệ Đệ Tứ
Thân pegmatit

23

23

Ranh giới địa chất

600

600

Sông, suối
3
4

21

2
1

PPÊặ
Ô

Khu vực nghiên cứu

10503'00"

21

1

00'41"
05 400

05 600

05 800

06 000

06 200

06 400

06 600

06 800

00'41"
07 000

07 200

07 400 10504'20"

Tỷ lệ 1:10.000
1cm trên bản đồ bằng 100m ngoài thực tế

Hỡnh 16. S phõn vựng hm lng Thori
Hong Th H

19


Trng HKHT HQGHN

Lun vn thc s
Sơ đồ phân vùng hàm l-ợng urani

105 03'00"
21

05 400

05 600

05 800

06 000

06 200

06 400

06 600

06 800

07 000

07 200

07 400 10504'20"
21

3

02'01"

02'01"

25

25

800

800

ối
Su
Cỏ

25

25

600

600

T.80

T.76

25

25

400

400

i Dấ

u

Suố

4
25

25

200

200

25

25

000

000

24

24

800

800

24

24

600

600

24

24

400

400

CHỉ Dẫn
24

24

Hàm l-ợng urani > 30ppm

200

200

Hàm l-ợng urani từ 20 - 30ppm
Hàm l-ợng urani từ 10 - 20ppm
24

24

Hàm l-ợng urani từ 0 - 10ppm

000

PPÊặ
Ê

000

Hệ tầng Suối Làng
2

PPÊẵÔ
23

M/PPÊơÔẳ

800

Q

Hệ tầng Suối Chiềng
23

Phức hệ Bảo Hà

800

Hệ Đệ Tứ
Thân pegmatit

23

23

Ranh giới địa chất

600

600

Sông, suối
3
4

21

2
1

Khu vực nghiên cứu

21
1

00'41"
10503'00"

05 400

05 600

05 800

06 000

06 200

06 400

06 600

06 800

00'41"
07 000

07 200

07 400 10504'20"

Tỷ lệ 1:10.000
1cm trên bản đồ bằng 100m ngoài thực tế

Hỡnh 17. S phõn vựng hm lng Urani

T cỏc mt ct v s phõn vựng ó thnh lp cho thy hm lng
cỏc cht phúng x (Uran, Thori) u tng cao ti cỏc khu vc cú cỏc thõn
pegmatit hoc ti cỏc ni tớch t, lng ng cỏc nguyờn t phúng x do ra trụi
t cỏc thõn pegmatit hoc ngun cung cp khỏc.
Theo bỏo cỏo a cht v Khoỏng sn nhúm t Thanh Sn Thanh
Thy, tp II Khoỏng sn (Vin a cht v khoỏng sn, 1989), cng
phúng x cỏc th mch pegmatit khu vc ny l rt cao, kt qu phõn tớch
mu húa phúng x cho ThO2 = 0,278% v U3O8 = 0,008%. Trong cỏc thõn
pegmatit ti khu vc ny thng gp cỏc khoỏng vt x him nh uraninit,
ziatholit, thorianit, thorit, zircon, manozit, xenotim. Phõn tớch microson mt
mu thorianit ti khu vc ny cho thy hm lng thori l 11%.
Hong Th H

20


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

Như vậy có thể thấy, sự tăng cao hàm lượng các nguyên tố phóng xạ
(U, Th) tại khu vực này có liên quan mật thiết tới sự tồn tại của các thân
pegmatit trong khu vực. Theo kết quả đo phổ gamma, hàm lượng nguyên tố
urani, thori có tương quan rất chặt chẽ với R = 0,86. Hàm lượng nguyên tố kali
khi tại hệ tầng Suối Chiềng luôn cao so với hệ tầng Suối Làng.
3.2. Đặc điểm địa hóa phóng xạ các nguyên tố U, Th, K
3.2.1. Hàm lượng các nguyên tố U, Th, K trong môi trường nước
Kết quả phân tích các thành phần môi trường phóng xạ trong nước được
tổng hợp trong bảng 2.
Bảng 2. Bảng kết quả phân tích mẫu nước

TT

Số hiệu mẫu

Giới hạn cho phép
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

MN01
MN04
MN05
MN06
MN07
MN08
MN10
MN11
MN13
MN16
MN17
MN19
MN22
MN23
MN24
MN25
MN26

Hoàng Thị Hà

Toạ độ
VN-2000
(m)
Y
X

Tổng hoạt độ
(Bq/l)
Anpha

Beta

(TCVN5945-1995) < 0,100 < 1,000
2324732 506564 0,069
0,168
2325534 505912 0,064
0,226
2325369 506014 0,170
1,095
2324771 506808 0,037
0,420
2324042 506681 0,033
0,166
2324618 506810 0,012
0,132
2324527 506693 0,139
1,085
0,248
2324551 506905 0,038
2324534 506660 0,032
0,963
2324589 506723 0,076
0,296
0,158
2324585 506733 0,113
2324460 506869 0,021
0,177
2324459 507122 0,187
1,021
2324494 507080 0,027
0,610
2325239 506219 0,017
0,560
2325176 506115 0,023
0,131
2325012 506027 0,027
0,593

Hàm lƣợng
radi
(10-12g/l)

Hàm lƣợng
radon
(Bq/m3)

< 12,00

<120 000

5,160
7,280
13,2
0,540
0,670
0,160
15,56
0,440
6,220
6,470
6,830
2,180
9,650
2,670
1,030
7,840
14,2

17600
24950
77350
1710
1860
300
120000
1370
20950
21100
22950
6955
32500
8690
2670
26150
53300

21


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

TT

Số hiệu mẫu

Giới hạn cho phép
18
19
20
21
22

MN34
MN36
MN39
MN40
MN41

Toạ độ
VN-2000
(m)
Y
X

Luận văn thạc sĩ

Tổng hoạt độ
(Bq/l)
Anpha

Beta

(TCVN5945-1995) < 0,100 < 1,000
2324569 506650 0,017
0,269
2324645 506750 0,032
0,148
2324599 506699 0,011
0,122
2325324 506355 0,029
0,310
2325250 506221 0,074
0,337

Hàm lƣợng
radi
(10-12g/l)

Hàm lƣợng
radon
(Bq/m3)

< 12,00

<120 000

1,090
3,960
1,900
4,070
1,58

3458
12800
7195
13300
5795

Hàm lượng radon tự do trong nước: các chất khí phóng xạ bao gồm:
radon và thoron trong các thân pegmatit phát tán mạnh vào các nguồn nước,
đặc biệt là nước ngầm.
Kết quả phân tích mẫu nước giếng tại điểm cách trung tâm thôn Hạ Thành
350m (MN06) có nồng độ radon là 1.710 Bq/m3, giảm 70 lần so với điểm
MN10, chứng tỏ độ chênh lệch về nồng độ radon giữa các nguồn nước khác
nhau rất lớn.
Hoạt độ alpha và beta trong nước: Tổng hoạt độ alpha và beta trong các
loại nước dùng trong sinh hoạt của bản Dấu Cỏ dao động trong khoảng từ
0,011Bq/l đến 0,187Bq/l đối với hoạt độ alpha; từ 0,012Bq/l đến 1,095Bq/l đối
với hoạt độ beta, trong khi tiêu chuẩn cho phép với hoạt độ alpha là 0,1Bq/l và
beta là 1,0Bq/l, (TCVN 08:2008/BTNMT và TCVN 09:2008/BTNMT).
Hàm lượng radi trong nước: Từ kết quả phân tích hàm lượng radi
trong mẫu nước có 3 mẫu MN10, MN05 và MN26 là vượt tiêu chuẩn an toàn
bức xạ (NRB-96). So sánh giá trị phân tích các mẫu nước dọc theo suối Bầu có
thể thấy nồng độ radon, hàm lượng radi, tổng hoạt độ alpha và bêta tại vị trí
thượng nguồn suối Bầu (MN07) có nồng độ radon thấp, tăng cao tại vị trí
MN10 (gần thân pegmatit) và giảm dần đến cuối suối (MN32, MN06, MN08,)
(Hình 18, 19).
Hoàng Thị Hà

22


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

Nồng độ radon
(Bq/m3)

150000
100000
Nồng độ Radon
(Bq/m3)

50000
0
MN07 MN10 MN17 MN06 MN08

Hình 18. Nồng độ radon trong mẫu nước dọc mặt cắt Suối Bầu

Tổng hoạt độ (Bq/l)

1.2
1
0.8

Tổng hoạt độ
alpha (Bq/l)

0.6

Tổng hoạt độ beta
(Bq/l)

0.4
0.2
0
MN07 MN10 MN17 MN06 MN08

Hình 19. Tổng hoạt độ alpha, beta trong mẫu nước dọc mặt cắt Suối Bầu
3.2.2. Hàm lƣợng các nguyên tố phóng xạ U, Th, K trong đất
Kết quả phân tích mẫu đất có thể thấy, hàm lượng các chất phóng xạ
tăng cao tại các vị trí MD01, MD02, MD10, MD16 và MD17. Có thể lý giải
sự tăng cao hàm lượng các nguyên tố phóng xạ U, Th, K tại các vị trí này là do
quá trình phong hóa và các tác động do canh tác, trồng trọt của người dân nơi
đây khiến các nguyên tố phóng xạ U, Th, K trong các thân pegmatit di chuyển
và tập trung tại khu vực chân đồi cũng như di chuyển ra các khu vực khác gây
Hoàng Thị Hà

23


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

ô nhiễm. Ngoài ra, tác động của dòng chảy (suối) tại khu vực này cũng gây
ảnh hưởng tới việc di chuyển và tập trung các nguyên tố này tại vị trí dưới
chân đồi.
Bảng 3. Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong mẫu đất

1
2
3
4
5
6

Toạ độ VN-2000
(m)
X
Y
Giới hạn cho phép
theo tiêu chuẩn NRB-96
MD01
2324329
507172
MD02
2324500
507065
MD03
2325226
506185
MD04
2325119
506119
MD05
2324825
507065
MD06
2324825
506222

7

MD07

2325012

8
9
10
11
12
13

MD08
MD09
MD10
MD11
MD12
MD13

14
15
16
17

MD14
MD15
MD16
MD17

TT

Số hiệu
mẫu

40

K

Hoạt độ
(Bq/kg)
238
232
U
Th

137

Cs

Tổng
hoạt độ
(Bq/kg)

Ghi
chú

< 370,00
174,800
125,300
25,400
113,000
42,100
320,900

361,050
352,200
45,600 1,400
46,950 1,200
36,970
48,570
-

595,88
589,64
100,01
118,71
90,16
126,71

505997 165,570 54,335

73,800

165,09

2324470
2324503
2324352
2324695
2324783
2324578

506762
506787
507266
506609
506466
506935

44,850 1,200 126,95
87,250
204,08
433,800 16,400 1444,95
68,500
124,23
155,350 1,300 331,92
95,230
182,85

2324579
2324710
2324329
2324774

506934 146,800 30,753 80,650
506763 87,530 22,032 137,000
507172 125,340 148,920 746,050 1,300
506509 79,700 123,862 912,800 0,587

265,500
187,050
325,320
108,250
254,000
136,300

108,049
117,606
38,117
47,603
38,148
35,802
45,625
73,879
849,017
25,296
106,825
46,512

-

148,88
208,94
1136,90
1326,40

3.2.3. Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ U, Th, K trong các cây lương thực
Tính toán suất liều hiệu dụng cho các mẫu thực vật tại khu vực nghiên
cứu cho thấy trong 15 mẫu thực vật đã phân tích có đến 14 mẫu có suất liều
hiệu dụng vượt giới hạn cho phép từ 1,15 đến 2,24 lần.
Hàm lượng 238U và 40K trong các mẫu đều nằm trong giới hạn cho phép,
có 6 mẫu có hàm lượng 232Th lớn hơn TCCP. Điều đó có thể cho thấy bản chất
Hoàng Thị Hà

24


Trường ĐHKHT – ĐHQGHN

Luận văn thạc sĩ

dị thường của các thân pegmatit tại khu vực nghiên cứu nghiêng về Thori và
sự hấp thụ các hoạt chất phóng xạ phát tán từ các thân pegmatit của các cây
lương thực tại khu vực này là khá lớn.
Bảng 4. Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong mẫu thực vật
TT

Số hiệu
mẫu

Loại
mẫu

Giới hạn cho phép theo
tiêu chuẩn (NRB-96)
1
TV01
Sắn

Hoạt độ trung bình (Bq/kg)
238

U

232

Th

228

Th

40

K

137

Cs

226

Ra

Hd
(mSv/năm)
< 0,200

0,000

5,500

3,200

33,40

0,029

-

0,613

2

TV02

Sắn

0,660

1,300

1,300

109,60

-

0,650

0,773

3

TV03

Thóc

0,580

0,890

0,780 105,200

-

0,570

0,661

4

TV04

Thóc

0,680

0,220

0,220

78,45

0,122 0,670

0,490

5

TV05

Thóc

0,300

0,220

0,210

67,23

-

0,300

0,366

6

TV06

Thóc

0,800

0,230

0,230

7,50

-

0,790

0,231

7

TV07

Sắn

0,160

12,270

0,640

65,45

-

0,150

0,391

8
9
10
11
12

TV08
TV09
TV10
TV11
TV12

Sắn
Thóc
Sắn
Sắn
Thóc

0,240
0,490
1,780
0,440
0,800

0,560
1,110
0,980

0,480
1,000
0,870

42,56
12,60
21,20
23,15
35,60

0,492
0,109

0,230
0,480
1,740
0,430
0,780

0,292
0,152
0,453
0,334
0,438

13

TV13

Sắn

0,590

0,680

0,410

49,19

0,053 0,580

0,382

14

TV14

Sắn

0,290

0,400

0,390

56,78

-

15

TV15

Thóc

0,000

-

-

87,56

-

0,280

0,346
0,353

Theo sơ đồ vị trí các điểm mẫu ô nhiễm khu vực nghiên cứu có thể thấy,
tại các vị trí lấy mẫu đất có hàm lượng các nguyên tố phóng xạ vượt quá giới
hạn cho phép, mẫu thực vật được lấy tại cùng vị trí đó cũng có giá trị hoạt độ
trung bình các nguyên tố U, Th, K vượt quá tiêu chuẩn cho phép, các mẫu
nước có nồng độ radon tự do, tổng hoạt độ alpha, beta vượt quá tiêu chuẩn cho
phép đều nằm tại các vị trí trên thân pegmatit hoặc dưới chân đồi pegmatit.

Hoàng Thị Hà

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×