Khái quát đặc điểm địa lý tự nhiên khu vực Châu Bình

Khu vực Châu bình thuộc huyện Quỳ Châu, tỉnh Nghệ An có đặc điểm địa hình dạng đồi núi thất đến núi cao trung bình với độ cao từ 100 - 800 m, đại hình cao dần về phía Tây Bắc với sườn dốc từ 15 - 40o.

Về khí hậu, khu vực có 2 mùa rõ rệt mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau với lượng mưa khoảng 100 - 300 mm; mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 với lượng mưa từ 1.200 -1.500 mm, mưa nhiều nhất vào tháng 8, 9.

Khu vực nghiên cứu có hệ thống sông suối dày đặc với sông chính là sông Hiếu; thảm thực vật khá phong phú chủ yếu là rừng tái sinh.

 Đặc điểm địa chất - khoáng sản khu vực Châu Bình

 Đặc điểm địa chất: Địa tầng: Tham gia vào cấu trúc địa chất khu vực nghiên cứu gồm các hệ tầng Bù Khạng; hệ tầng Sông Cả; hệ tầng La Khê và các trầm tích Đệ tứ không phân chia.

Magma: Trong khu vực nghiên cứu chỉ có mặt của phức hệ Đại Lộc với thành phần chủ yếu là granit, ít hơn là mạch pegmatit, aplit.

Kiến tạo: Khu vực nghiên cứu hoạt động kiến tạo phát triển mạnh mẽ với hàng loạt đứt gãy, khe nứt.

Đặc điểm khoáng sản: Khu vực nghiên cứu đã phát hiện ra 03 thân quặng monazit có chiều dài từ 800 - 2.400 m, rộng từ 50 - 300 m; chiều dày từ 1 - 6,5 m; hàm lượng monazit từ 101 - 4.800 g/m3. Khoáng vật monazit có màu vàng chanh, vàng rơm; đi cùng với monazit còn có các khoáng vật ilmenit, zircon.

Đặc điểm môi trường phóng xạ

Đặc điểm hiện trạng môi trường đất: Để đánh giá hiện trạng môi trường đất đã tiến hành đo phổ gamma và lấy mẫu phân tích hoạt độ 238U, 232Th, 226Ra, 40K.

Kết quả cho thấy, ở khu vực các nhân phóng xạ đều vượt tiêu chuẩn khuyến cáo về mức an toàn của vật liêu xây dựng sử dụng cho san lấp nền nhà (TCXHVN 397: 2007).

Thành phần suất liều gamma môi trường đất, đá: Kết quả đo suất liều gamma môi trường (0 m, 1 m) cho thấy có sự biến thiên khá lớn tại vị trí đo trên mặt đất (0 m) thay đổi từ 0,111,59 µSv/h, trung bình 0,42 µSv/h; tại vị trí đo (1 m) thay đổi từ 0,101,50 µSv/h, trung bình là 0,39 µSv/h.

Vị trí có suất liều gamma môi trường lớn đều nằm trên các thân quặng monazit và các đá của phức hệ Đại Lộc.

Nồng độ khí phóng xạ: Kết quả đo khí phóng xạ (-0,5 m, 0m, 1m) cho thấy nồng độ khí radon trong đất ở độ sâu (-0,5 m) từ 97 ÷ 34.700 Bq/m3 trung bình là 2.562,91 Bq/m3; nồng độ khí phóng xạ radon đo ở (0 m) từ 3,7 ÷ 122 Bq/m3, trung bình là 14,56 Bq/m3; ở độ cao (1 m) từ 3,7 ÷ 82,1 Bq/m3, trung bình là 11,73 Bq/m3; Nồng độ khí Thoron đo trong đất (-0,5 m) thay đổi từ 138 ÷ 80.400 Bq/m3, trung bình là 6.937,02 Bq/m3; ở mặt đất (0 m) từ 0 ÷ 731 Bq/m3 trung bình là 48,29 Bq/m3; ở độ cao 1m thay đổi từ 0 ÷ 278 Bq/m3, trung bình là 27,54 Bq/m3.

Nồng độ khí phóng xạ giảm dần từ trong đất (-0,5 m) ra mặt đất (0 m) đến độ cao 1,0m. Các khu vực có nồng độ khí phóng xạ cao chủ yếu là trên các thân quặng monazit và các đá của phức hệ Đại Lộc.

Hoạt độ các nguyên tố phóng xạ trong môi trường nước: Kết quả phân tích (06 mẫu) hoạt độ phóng xạ trong nước cho thấy 03 mẫu có hạt độ phóng xạ 226 Ra vượt mức khuyến cáo của IAEA.

Hàm lượng các nguyên tố phóng xạ trong mẫu thực vật: Quá trình nghiên cứu đã tiến hành lấy 01 mẫu thóc của dân; kết quả phân tích hoạt độ 232Th vượt mức khuyến cáo của IAEA.

Phân vùng dự báo mức độ ô nhiễm

Cơ sở phân vùng

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu và các tiêu chuẩn của Việt Nam, thế giới có thể phân chia các mức như sau:

Vùng an toàn phóng xạ: Là vùng thỏa mãn các điều kiện mức liều xạ chiếu tương đương (H) ≤ 7 mSv/năm; giá trị suất liều gamma Ig ≤ 0,6µSv/h; hoặc nồng độ khí phóng xạ Rn ≤ 60Bq/m3 hoặc các chỉ tiêu a, b nằm trong giới hạn an toàn cho phép; hoặc các chỉ số hoạt độ phóng xạ trong đất nằm trong khuyến cáo theo TCXDVN 397:2007.

Vùng giám sát phóng xạ: Là những vùng thỏa mãn các điều kiện mức liều xạ chiếu tương đương 7 ≤ (H) ≤ 10 mSv/năm; hoặc có mức suất liều bức xạ gamma 0,6 ≤ Ig ≤ 1µSv/h; có nồng độ khí Radon 60 ≤ Rn ≤ 200Bq/m3; hoặc các chỉ tiêu a, b vượt giới hạn an toàn cho phép; hoặc chỉ số hoạt độ phóng xạ trong đất vượt khuyến cáo theo TCXDVN 397:2007.

Vùng kiểm soát phóng xạ: Là vùng thỏa mãn điều kiện mức liều xạ chiếu tương đương H ≥10m Sv/năm, hoặc có mức suất liều bức xạ gamma Ig > 1 µSv/h và nồng độ khí phóng xạ Radon Rn > 200 Bq/m3.

Kết quả phân vùng

Kết quả nghiên cứu đã phân được các vùng sau: Vùng an toàn phóng xạ gồm các vùng có diện tích có liều tương đương nhỏ hơn 7mSv/năm chủ yếu ở trên hệ tầng Bù kháng, trầm tích Đệ tứ không chứa monazit. Vùng giám sát phóng xạ: Đã khoanh định được 5 diện tích giám sát phóng xạ với liều tương đương từ 7-10 mSv/năm. Các khu vực giám sát này đều nằm trên trầm tích Đệ tứ có chứa các thân quặng monazit dọc theo thung lũng, khe suối. Vùng kiểm soát phóng xạ: Khu vực nghiên cứu đã xác định được một vài vị trí đơn lẻ có liều tương đương lớn hơn 10 mSv/năm (cao nhất đạt 13,14 mSv/năm); các điểm đơn lẻ này đều nằm trong vùng giám sát phóng xạ.

Kết luận

Khu vực nghiên cứu có cấu trúc địa chất khá phức tạp, với sự có mặt của các thành tạo trầm tích biến chất tuổi tiền Cambri đến các trầm tích Đệ tứ không phân chia và đá magma của phức hệ Đại Lộc. Khoáng sản chủ yếu là sa khoáng monazit phân bố trong các thành tạo trầm tích bở rời Đệ tứ. Kết quả nghiên cứu chỉ rõ, tại khu vực Châu Bình, các đá thuộc phức hệ Đại Lộc và sa khoáng monazit trong trầm tích Đệ tứ là nguồn cung cấp chính các chất phóng xạ, chủ yếu là thori và từ đó phát tán phóng xạ ra môi trường tự nhiên. Các thành phần môi trường phóng xạ trong khu vực có sự phát tán khá mạnh ra môi trường đất, nước, không khí xung quanh các thân quặng monazit và các khối đá magma thuộc phức hệ Đại lộc.

Kết quả nghiên cứu đã khoanh định được các vùng an toàn và 5 khu cần giám sát có liều chiếu tương đương từ 7 đến 10 mSv/năm với tổng diện tích 0,06 km2 và một số điểm cần kiểm soát môi trường phóng xạ tự nhiên. Một số vị trí có hàm lượng các chất phóng xạ trong đất với giá trị chỉ số hoạt độ phóng xạ I1, chỉ số I2 vượt khuyến cáo theo TCXDVN 397:2007, trong mẫu nước cũng ghi nhận có hoạt độ 226Ra cao vượt mức khuyến cáo của IAEA.

Hiện tượng phát tán phóng xạ ra môi trường tự nhiên trong khu vực nghiên cứu chủ yếu do tác động của quá trình phong hóa hóa học, bóc mòn rửa trôi của nước mưa và hệ thống dòng chảy trên mặt và các hoạt động nhân (đào xới để trồng cây, khai thác quặng monazit và vật liệu xây dựng, san gạt làm đường vận chuyển).

BÙI VĂN THẾ, NGUYỄN THÁI SƠN

                Liên đoàn Địa chất Xạ - Hiếm

                NGUYỄN HẢI DIỆP

                Sinh viên Trường Đại học Mỏ - Địa chất