intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Xác định hoạt độ phóng xạ riêng của một số nguyên tố phóng xạ trong không khí tại Hà Nội năm 2013

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:65

90
lượt xem
12
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Về mặt lý thuyết, bản Luận văn có nhiệm vụ đánh giá phân tích tổng quan quá trình gây ô nhiễm, trong đó có ô nhiễm phóng xạ trong không khí, tìm hiểu cơ cở vật lý, phương pháp và kỹ thuật thực nghiệm xác định hoạt độ phóng xạ riêng của một số đồng vị phóng xạ trong không khí, cụ thể là các đồng vị phóng xạ tự nhiên như U, Rn, Th, K....và một vài nguyên tố như Be, Cs.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Xác định hoạt độ phóng xạ riêng của một số nguyên tố phóng xạ trong không khí tại Hà Nội năm 2013

  1. Luận văn thạc sỹ khoa học Phụ lục MỞ  ĐẦU……………………………………………………………………………….6 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ……………………...… 9 1.1. Ô   NHIỄM   KHÔNG   KHÍ   VÀ   NGUỒN   GỐC   GÂY   Ô   NHIỄM   KHÔNG  KHÍ………………………………………………………………………………..9 1.1.   Các   chất   ô   nhiễm   có   nguồn   gốc   tự  nhiên……………………………….10 1.2. Các chất ô nhiễm có nguồn gốc nhân tạo……………………………… 11 1.2. TÁC HẠI CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM CÓ TRONG KHÔNG KHÍ………12 1.2.1. Tác hại của các chất ô nhiễm có trong không khí………………...… 13 1.2.2.   Tác   hại   của   các   chất   phóng   xạ   có   trong   không  khí………………….14 1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ TRÊN THẾ GIỚI  VÀ Ở VIỆT NAM.………………………………..…………………………..…18 1.3.1. Tình hình nghiên cứu ô nhiễm không khí trên Thế Giới………....… 19 Nguyễn Đức Hoan 1
  2. Luận văn thạc sỹ khoa học 1.3.2. Tình hình nghiên cứu ô nhiễm không khí ở Việt Nam ……………… 20 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM…………… 21 2.1.   ĐỐI   TƯỢNG   NGHIÊN   CỨU  ………………………………………………….21 2.2.   XÁC   ĐỊNH   HOẠT   ĐỘ   PHÓNG   XẠ   THEO   PHƯƠNG   PHÁP   PHỔ  GAMMA……………………………………………………………………..……….22 2.2.1. Dịch chuyển gamma­Hệ số phân nhánh…………………………....… 22 2.2.2. Xác định hoạt độ phóng xạ theo phương pháp phổ gamma………… 24 2.3. HỆ PHỔ KẾ GAMMA BÁN DẪN ORTEC…………………………………..30 2.3.1.   Sơ   đồ   khối   của   hệ   phổ   kế   gamma   bán   dẫn  ORTEC…………………30 2.3.2.   Phần   mêm   ghi   nhận   và   xử   lý   phổ   MAESTRO  2.2…………………..32 2.3.3.   Detector   và   hệ   che   chắn   làm  lạnh…………………………………….33 2.4. PHƯƠNG PHÁP LẤY VÀ TẠO MẪU ĐO……………………………….…34 2.4.1. Cách lấy mẫu…………………………………………………………34 Nguyễn Đức Hoan 2
  3. Luận văn thạc sỹ khoa học 2.4.2. Xác định hoạt độ phóng xạ của các chất trên phin  lọc…………….36 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ THỰC NGHIÊM, THẢO LUẬN………………...……40 3.1. LẤY MẪU KHÍ TẠO TIÊU BẢN ĐO…………………………………..……40 3.2. XÂY DỰNG ĐƯỜNG CONG HIỆU SUẤT GHI VỚI MẪU SOL KHÍ..…42 3.3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH HOẠT ĐỘ PHÓNG XẠ RIÊNG  CỦA MỘT SỐ CHẤT PHÓNG XẠ TRONG KHÔNG KHÍ TẠI HÀ NỘI NĂM  2013………………………………………………………………………………….48 KẾT LUẬN…………………………………………………………………………58 Nguyễn Đức Hoan 3
  4. Luận văn thạc sỹ khoa học DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ Danh mục bảng biểu Thứ tự Nội dung Bảng 1.1 Nguồn gốc của các chất gây ô nhiễm trong không khí Mức độ ảnh hưởng của liều chiếu khác nhau vào các khu vực khác  Bảng 1.2 nhau. Hoạt độ phóng xạ của các đồng vị phóng xạ trong các bộ phận của  Bảng 1.3 cơ thể con người. Liều lượng phóng xạ vào phổi tính trung bình trong 1 năm từ các  Bảng 1.4 nguồn chiếu xạ khác nhau. Bảng 1.5 Liều cực đại cho phép đối với một số cơ quan trong cơ thể người Năng lượng và hệ số phân nhánh của một số vạch gamma đặc  Bảng 2.1 trưng của một số nguyên tố dùng trong luận văn Các đỉnh gamma có cường độ mạnh nhất do các đồng vị phóng xạ  Bảng 2.2 tự nhiên phát ra. Bảng 3.1 Một số thông số của mẫu khí Kết quả thực nghiệm xác định diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần và  Bảng 3.2 tốc độ đếm của các bức xạ gamma được chọn để tính hiệu suất ghi  của mẫu chuẩn Kết quả thực nghiệm xác định diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần và  Bảng 3.3 tốc độ đếm phông tại các đỉnh bức xạ gamma đặc trưng Kết quả tính toán hiệu suất ghi của đỉnh năng lượng của các bức  Bảng 3.4 xạ gamma Bảng 3.5 Hệ số khớp hàm tương ứng Kết quả thực nghiệm xác định diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần,  Bảng 3.6 tốc độ đếm, hiệu suất ghi, hoạt độ và hoạt độ riêng của đồng vị  phóng xạ trong mẫu MT1. Kết quả thực nghiệm xác định diện tích đỉnh hấp thụ toàn phần,  Bảng 3.7 tốc độ đếm, hiệu suất ghi, hoạt độ và hoạt độ riêng  của đồng vị  phóng xạ trong mẫu MT2 Nguyễn Đức Hoan 4
  5. Luận văn thạc sỹ khoa học Bảng 3.8 Hoạt độ riêng của 7Be trong hai mẫu sol khí MT1 và MT2 Kết quả hoạt độ phóng xạ riêng của một số nguyên tố phóng xạ  Bảng 3.9 trong 12 mẫu MT1, MT2, MT3, MT4, MT5,MT6, MT7, MT8, MT9,  MT10, MT11, MT12 Nguyễn Đức Hoan 5
  6. Luận văn thạc sỹ khoa học Danh mục hình vẽ Thứ tự Nội dung Hình 2.1 Sơ đồ hệ phổ kế gamma bán dẫn ORTEC Hình 2.2 Buồng chì ORTEC trong hệ phổ kế gamma phông thấp ORTEC Hình 2.3 Máy hút khí Taifu Hình 2.4 Phễu đặt giấy lọc sol khí  Phổ gamma của mẫu chuẩn RGU­1 khối lượng 11,3g đo  trên hệ  Hình 3.1 phổ kế gamma bán dẫn ORTEC trong thời gian 85157,14 s. Phổ gamma đo phông trên hệ phổ kế gamma bán dẫn ORTEC trong  Hình 3.2 thời gian 104116,04 s. Hình 3.3 Đồ thị đường cong hiệu suất ghi với cấu hình đo mẫu sol khí  Phổ gamma của mẫu sol khí MT1 đo trên hệ phổ kế gamma bán  Hình 3.4 dẫn ORTEC thuộc Bộ môn Vật lý Hạt nhân Trường Đại học Khoa  học Tự nhiên Phổ gamma của mẫu sol khí MT2 đo trên hệ phổ kế gamma bán  Hình 3.5 dẫn ORTEC thuộc Bộ môn Vật lý Hạt nhân Trường Đại học Khoa  học Tự nhiên Nguyễn Đức Hoan 6
  7. Luận văn thạc sỹ khoa học LỜI CẢM ƠN Tác giả bày tỏ lời cảm ơn tới PGS.TS. Nguyễn Quang Miên – Viện Khảo cổ học đã  đóng góp rất nhiều ý kiến quý báu để tác giả hoàn thành tốt các nội dung của luận  văn; PGS.TS. Bùi Văn Loát – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã tạo điều kiện  thuận lợi để  tác giả  tiến hành đo và xử  lí các kết quả  hoạt độ  phóng xạ  trong các  mẫu mà luận văn đã tiến hành thực hiện; Cán bộ Viện hóa học môi trường quân sự  ­ Bộ tư lệnh quân sự đã giúp đỡ tác giả tiến hành thu thập, xử lý, tạo tiêu bản đo và   tiến hành đo một số mẫu. Các cán bộ giảng viên bộ môn vật lý hạt nhân – Trường  Đại học Khoa học Tự nhiên cũng đã đóng góp nhiều ý kiến để luận văn được hoàn   thiện hơn. Tác giả  mong muốn nhận được những ý kiến đóng góp của các bạn đồng nghiệp,   các nhà nghiên cứu và bạn đọc để  luận văn ngày càng hoàn thiện hơn và đóng góp  được vào các công tác nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực tác giả nghiên cứu. Hà Nội, Ngày 20 tháng 8 năm 2014 Tác giả Nguyễn Đức Hoan 7
  8. Luận văn thạc sỹ khoa học MỞ ĐẦU Trong hệ  thống sự  sống của quần thể  sinh vật trên Trái Đất, không khí là  nhân tố quan trọng không thể thiếu. Nhưng ngày nay, không khí đang ô nhiễm trầm   trọng, những tác hại của ô nhiễm không khí đang  ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe   của toàn bộ hệ sinh thái, trong đó có loài người chúng ta. Công tác bảo vệ môi trường, bảo vệ nguồn không khí đã và đang được cấp  bách triển khai hơn bao giờ hết. Nước ta cũng đã và đang đẩy mạnh công tác chống  ô nhiễm và suy thoái môi trường. Mặc dù vậy, môi trường không khí ở nước ta vẫn  đang tồn tại dấu hiệu đáng lo ngại. Ngày nay, rất nhiều các hoạt động gây ô nhiễm  diễn ra và thải vào môi trường một lượng lớn bụi khí, trong đó có cả bụi phóng xạ. Cac công trinh nghiên c ́ ̀ ưu đa chi ra [2,3,9] trong n ́ ̃ ̉ ươc, không khi, th ́ ́ ực vât, ̣   ̣ ̣ ̀ ơ  thê con ng đông vât va c ̉ ươi đêu ch ̀ ̀ ưa cac đông vi phong xa. Khi nghiên c ́ ́ ̀ ̣ ́ ̣ ứu đanh ́   gia liêu chiêu hang năm đên con ng ́ ̀ ́ ̀ ́ ười, không khí đóng vai trò không hề nhỏ. Không   khí là một trong những điều kiện quyết định sự  tồn tại của động thực vật trên trái   đất trong đó có con người vì vậy việc không khí có chứa các chất phóng xạ  có sự  ảnh hưởng vô cùng lớn đến đời sống của con người. Cac nguyên tô phong xa t ́ ́ ́ ̣ ự   nhiên cung nh ̃ ư  cac nguyên tô phong xa nhân tao co trong không khí la nguyên nhân ́ ́ ́ ̣ ̣ ́ ̀   quan trọng gây ra chiêu xa trong cung nh ́ ̣ ̃ ư chiêu xa ngoai cho con ng ́ ̣ ̀ ươi.  ̀ Theo các tài liệu về  an toàn bức xạ  hạt nhân thì liều chiếu tổng cộng hàng  năm do Rn222 và dòng con cháu của nó đóng góp cỡ 45 – 50%. Vì vậy Hoạt độ Radon   trong môi trường rất được quan tâm. Cùng với các đồng vị phóng xạ trong không khí  Radon và sản phẩm con cháu của nó là nguồn gốc chủ  yếu gây ra bức xạ  chiếu   trong theo con đường hô hấp, ăn uống. Nguyễn Đức Hoan 8
  9. Luận văn thạc sỹ khoa học Nguyên tố  phóng xạ  tự  nhiên có rất sớm, có thể  cùng tuổi với vũ trụ. Các  chất phóng xạ tự nhiên này gồm các hạt nhân trong các chuỗi uranium (U), thorium  (Th) kali (K) và các hạt nhân beli (Be) . Vì thế  mà trong không khí cũng chứa một   lượng phóng xạ  tự  nhiên nhất định. Ngày này nhờ  vào sự  phát triển của khoa học   kỹ thuật mà đời sống của con người ngày càng được nâng cao nhưng kèm theo đó là   sự ô nhiễm môi trường ngày càng lớn, đặc biệt là sự ô nhiễm phóng xạ trong không   khí.  Hiện nay ngày càng có nhiều nguồn phóng xạ  thải ra không khí đặc biệt là   các nguồn phóng xạ nhân tạo. các hoạt động khai thác quặng hay sự phát triển của  ngành năng lượng hạt nhân mà nguy cơ ô nhiễm phóng xạ trở nên cấp thiết và nguy  hiểm, đặc biệt các sự cố hạt nhân xảy ra tại nhật bản đã khiến cho tất cả các nước   phải quan tâm hơn nữa đến ô nhiễm phóng xạ đặc biệt là ô nhiễm phóng xạ  trong  không khí. Nghiên cưu cac nhân phong xa co trong môi tr ́ ́ ́ ̣ ́ ường không khí không những  ̣ ́ ́ ̣ ̉ ́ ́̉ thu thâp cac sô liêu đê đanh gia anh hưởng cua chung đên s ̉ ́ ́ ức khoe con ng ̉ ươi ma con ̀ ̀ ̀  ́ ̉ ử dung chung nh co thê s ̣ ́ ư nhưng chât đanh dâu t ̃ ́ ́ ́ ự nhiên đê nghiên c ̉ ứu qua trinh biên ́ ̀ ́  ̉ ̉ đôi cua môi trương. Do đăc điêm phô b ̀ ̣ ̉ ̉ ưc xa gamma c ́ ̣ ủa cac đông vi phong xa phat ́ ̀ ̣ ́ ̣ ́  ̣ ra la gian đoan, co năng l ̀ ́ ́ ượng hoan toan đăc tr ̀ ̀ ̣ ưng cho đông vi phong xa đo. Đông ̀ ̣ ́ ̣ ́ ̀   thơi b ̀ ưc xa gamma co kha năng đâm xuyên l ́ ̣ ́ ̉ ớn nên trong đia chât cung nh ̣ ́ ̃ ư trong điạ   ̣ ́ vât ly môi trương khi nghiên c ̀ ưu đanh gia cac nguyên tô phong xa trong không khí ́ ́ ́ ́ ́ ́ ̣   thương dung ph ̀ ̀ ương phap phô gamma. Ngay nay v ́ ̉ ̀ ơi công nghê chê tao đetect ́ ̣ ́ ̣ ơ ngaỳ   ̀ ́ ̉ ̀ ̀ ̣ cang phat triên va hoan thiên cac đetect ́ ơ ban dân siêu tinh khiêt co đô phân giai năng ́ ̃ ́ ́ ̣ ̉   lượng cao, đa đ ̃ ược chê tao đê giai quyêt cac bai toan nghiên c ́ ̣ ̉ ̉ ́ ́ ̀ ́ ứu hat nhân cung nh ̣ ̃ ư  ̣ ̣ ̣ ̉ phân tich hoat đô phong xa cua cac mâu môi tr ́ ́ ́ ̃ ường, trong đo co mâu không khí. Đô ́ ́ ̃ ̣  ́ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̀ ́ ́ ư qua trinh lây mâu va s chinh xac cua cac phep đo hoat đô phu thuôc nhiêu yêu tô nh ́ ́ ́ ́ ̀ ́ ̃ ̀ ử  ́ ̃ ́ ̀ ̉ ̃ ́ ́ ̣ ̣ ́ ̉ ́ ̣ ly mâu, qua trinh đo phô gamma mâu phân tich xac đinh diên tich đinh hâp thu toan ̀  Nguyễn Đức Hoan 9
  10. Luận văn thạc sỹ khoa học ̀ ̃ ̉ phân, đo mâu chuân va xây d ̀ ựng đường cong hiêu suât ghi. Đê giam sai sô môi phep ̣ ́ ̉ ̉ ́ ̃ ́  đo phông cung nh ̃ ư  đo mâu cân phai tiên hanh trong th ̃ ̀ ̉ ́ ̀ ơi gian đu l ̀ ̉ ớn đê giam sai sô ̉ ̉ ́  ̃ ̉ thông kê, mâu chuân va mâu phân tich co câu hinh va thanh phân chât nên gân nhau. ̀ ̃ ́ ́ ́ ̀ ̀ ̀ ̀ ́ ̀ ̀   Thông thương do mâu môi tr ̀ ̃ ương co hoat đô phong xa nho nên đê giam sai sô thông ̀ ́ ̣ ̣ ́ ̣ ̉ ̉ ̉ ́ ́   ́ ̣ ̣ ́ ̣ ̀ ường ta phai tăng th kê khi xac đinh diên tich hâp thu toan phân th ́ ̀ ̉ ời gian đo va tăng ̀   ́ ượng mâu đo.  khôi l ̃ Sol khí – một dạng bụi khí lơ lửng là một trong những chất gây ô nhiễm ảnh  hưởng rất lớn tới sức khỏe con người. Những hạt bụi có kích thước rất nhỏ  dưới   10µm và đặc biệt dưới 2,5µm xâm nhập trực tiếp qua hệ hô hấp. Trong hướng nghiên cứu nhiễm bẩn phóng xạ  môi trường, hướng nghiên  cứu hoạt độ phóng xạ  riêng của các đồng vị  phóng xạ  trong không khí cũng được   quan tâm thích đáng. Đặc biệt  ở  Trung tâm Công nghệ  Môi trường, Viện Hóa học Quân sự  có   trạm nghiên cứu độ phóng xạ  trong không khí nhằm phát hiện các sự  cố  hạt nhân.   Các đối tượng quan tâm là 131I, 137Cs, các sản phẩm của sự cố hạt nhân. ̀ ̣ ́ ́ ̉ ̣ ̣ ̣ Vê măt ly thuyêt, ban Luân văn co nhiêm vu đánh giá phân tích t ́ ổng quan quá   trình gây ô nhiễm, trong đó có ô nhiễm phóng xạ trong không khí, tim hiêu c ̀ ̉ ơ cở vâṭ   ́ ương phap va ky thuât th ly, ph ́ ̀ ̃ ̣ ực nghiêm xac đinh hoat đô phong xa riêng c ̣ ́ ̣ ̣ ̣ ́ ̣ ủa một số  đồng vị phóng xạ trong không khí, cụ thể là các đồng vị phóng xạ tự  nhiên như  U,   Rn, Th, K....và một vài nguyên tố  như  Be, Cs. Vê th ̀ ực nghiêm tiên hanh xây d ̣ ́ ̀ ựng  đường cong hiêu suât ghi  ̣ ́ ưng v ́ ơi đinh hâp thu toan phân t ́ ̉ ́ ̣ ̀ ̀ ương ứng vơi m ́ ẫu khí và  ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ ́ ̃ tiên hanh phân tich hoat đô phong xa riêng cua môt sô mâu không khí t ́ ̀ ́ ́ ại Hà Nội ̉ ̣  Ban Luân văn v ̣ Xác định hoạt độ  phóng xạ  riêng của một số   ơi tên goi “ ́ nguyên tố  phóng xạ  trong không khí tại Hà Nội năm 2013  ” dai 59 trang gôm 9 ̀ ̀   ̉ ̉ ̀ ̣ ̉ hinh ve, 16 bang biêu va 16 tai liêu tham khao.  ̀ ̃ ̀ Nguyễn Đức Hoan 10
  11. Luận văn thạc sỹ khoa học  Ngoài phần mở đầu và kết luận bản Luận văn chia thành ba chương: CHƯƠNG 1. Tổng quan về ô nhiễm không khí. CHƯƠNG 2. Thiết bị và phương pháp thực nghiệm CHƯƠNG 3. Kết quả thực nghiệm, Thảo luận CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ. 1.1. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ NGUỒN GỐC GÂY Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ Cùng với sự phát triển của kinh tế, khoa học kỹ thuật, tốc độ đô thị hóa ngày  càng nhanh kéo theo sự ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên cấp thiết và vượt quá   giới hạn của quá trình tự làm sạch trong tự nhiên. Trong không khí lúc này xuất hiện chất lạ, tỏa mùi hoặc sự  biến đổi quan  trọng trong thành phần không khí, có mặt của các chất độc hại trong không khí ảnh  hưởng cho sức khỏe của con người. Các chất ô nhiễm này có thể  tồn tại  ở  dạng   khí, dạng hơi hoặc dạng sol khí và có mặt ở khắp mọi nơi.  Trong những thập kỷ  gần  đây, Hà Nội đang phải đối mặt với vấn  đề  ô  nhiễm môi trường, trong đó có môi trường không khí. Đặc biệt là, tại các khu công  nghiệp, các trục đường giao thông lớn đều bị ô nhiễm với các cấp độ khác nhau. Đó  cũng là hệ quả  của sự  gia tăng dân số, gia tăng đột biến của các phương tiện giao   thông (ôtô, xe máy…), cũng như công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp phát triển quá  nhanh, trong khi cơ sở  hạ  tầng còn thấp. Theo các báo cáo hiện trạng môi trường   hàng năm cho thấy: Nồng độ của các chất ô nhiễm ở các khu công nghiệp, các trục   đường giao thông hầu như đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép (TCCP) như bụi vượt   Nguyễn Đức Hoan 11
  12. Luận văn thạc sỹ khoa học quá từ 2 ­ 4 lần và các chất ô nhiễm như CO2, CO, SO2, NOx,… cũng đều vượt quá  tiêu chuẩn cho phép. Do đó việc đưa ra những định hướng nhằm giảm thiểu  ô   nhiễm môi trường không khí trong giai đoạn hiện nay là cần thiết. Hiện nay, tình   trạng ô nhiễm môi trường không khí do bụi trên địa bàn thành phố Hà Nội đã được  các nhà khoa học cảnh báo là đang  ở  mức “báo động đỏ”. Kết quả  quan trắc về  nồng độ bụi lơ lửng trên địa bàn Hà Nội cho thấy: Ở các quận nội thành đều vượt   quá tiêu chuẩn cho phép từ 2 ­ 3 lần. Trong đó, địa bàn quận Đống Đa, Long Biên có   nồng độ bụi cao nhất 0,8 mg/m3, gấp 4 lần so với TCCP, tiếp đến là địa bàn quận   Tây Hồ, Hoàng Mai 0,78 mg/m3.... Ngoài ra, các khu vực được coi là ô nhiễm trọng   điểm bụi trên địa bàn Hà Nội được xác định gồm: đường Nam Thăng Long, đường   Nguyễn Tam Trinh, Đường 32 và hiện nay là các nút giao thông đang thi công như  ngã Tư Sở, ngã Tư Bách Khoa,... gây ra những ảnh hưởng không nhỏ đối với người   dân khi qua lại những khu vực này. Trong 10 năm qua, bụi lơ  lửng tại Hà Nội do  công nghiệp và thủ  công nghiệp gây ra chiếm tới 67%, do đường phố  bẩn chiếm   khoảng 30% và còn lại là do các phương tiện giao thông thải ra. Số  liệu thống kê   năm 1996 ­ 1997 thì ô nhiễm đã xảy ra trầm trọng ở khu công nghiệp Thượng Đình:  Cao su Sao Vàng, thuốc lá Thăng Long, Bóng đèn ­ Phích nước Rạng Đông với   đường kính khu vực ô nhiễm khoảng 1,7km và nồng độ  lớn hơn tiêu chuẩn cho   phép 2 ­ 4 lần; Tại khu công nghiệp Minh Khai, Mai Động, Vĩnh Tuy với đường  kính ô nhiễm khoảng 2,5km, có nồng độ ô nhiễm cao hơn tiêu chuẩn cho phép 2 ­ 3  lần. Trong những năm gần đây nồng độ và bán kính ảnh hưởng của bụi ở khu vực   này đã có xu hướng giảm dần. Tổng hợp các nguồn gây ô nhiễm không khí ta có thể  phân thành 2 loại: Có nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc nhân tạo. 1.1.1. Các chất ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên Nguyễn Đức Hoan 12
  13. Luận văn thạc sỹ khoa học Núi lửa hoạt động phun ra một lượng nham thạch nóng và nhiều khói bụi giàu  sunfua, metan…Không khí chứa bụi lan tỏa   đi rất xa  để  lại  ô nhiễm trong môi  trường gây hậu quả nặng nề và lâu dài. Các đám cháy rừng và đồng cỏ  bởi các quá trình tự  nhiên xảy ra lan truyền đi   những bụi khí, khói, các hidrocacbon không cháy, khí SO₂, CO… Bão bụi gây nên gió mạnh và bão, nước biển bốc hơi cuốn bụi hay những bụi   muối lan truyền vào không khí. Các quá trình phân hủy, thối rữa xác động, thực vật gây những phản  ứng hóa  học hình thành khí sunfua, nitrit… Trong lòng đất có một số khoáng sản mang tính phóng xạ. Khi các chất phóng  xạ  này có mặt trong môi trường không khí với cường độ  mạnh chúng gây nguy  hiểm cho con người. Sự  thâm nhập của các hạt vật chất nhỏ  bé với kích thước thay đổi chỉ  từ  vài  centimet đến vài micromet của các nguyên tố : Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Cr, Fe, Co, Ni   từ  các thiên thạch, đám mây cũng là một trong những nguyên nhân góp phần gây ô   nhiễm không khí. 1.1.2. Các chất ô nhiễm có nguồn gốc nhân tạo Nguồn gây ô nhiễm nhân tạo rất đa dạng, nhưng chủ  yếu là từ  các chất thải  của các hoạt động công nghiệp, đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, hoạt động của các   phương tiện giao thông, nguồn ô nhiễm do: Quá trình đốt nhiên liệu thải ra rất nhiều khí độc  đi qua các  ống khói của các  nhà máy vào không khí. Nguyễn Đức Hoan 13
  14. Luận văn thạc sỹ khoa học Do bốc hơi, rò rỉ, thất thoát trên dây chuyền sản xuất sản phẩm và trên các   đường ống dẫn tải. Nguồn thải của quá trình sản xuất này cũng có thể được hút và  thổi ra ngoài bằng hệ thống thông gió. Các ngành công nghiệp chủ  yếu gây ô nhiễm không khí bao gồm: Nhiệt điện,  Vật liệu xây dựng; Hoá chất và phân bón, Dệt và giấy, Luyện kim, Thực phẩm, Các   xí nghiệp cơ  khí, Các nhà máy thuộc ngành công nghiệp nhẹ, Giao thông vận tải,   bên cạnh đó phải kể đến sinh hoạt của con người. Có thể tóm tắt nguồn gốc và các chất ô nhiễm không khí trong bảng dưới đây Bảng 1.1: Nguồn gốc của các chất gây ô nhiễm trong không khí Nguồn gốc Các chất ô nhiễm Nhà máy nhiệt điện dùng nhiên liệu hóa  As, Se, S, Ni, SO₂ và các  thạch nguyên tố đất hiếm Ni, Be, V, Hg, As, B Công nghiệp hóa chất, dầu mỏ, chế biến  Br, Pb, Zn, V, Co, NOx than    Zn, Sb, Cd, Pb, K, BC Phương tiện giao thông, bột màu     Na, Cl, Mg    Đốt rác và sinh khối     Ni, As, Cd, Se    Sol khí từ biển     Fe, Al, Si, Mn, Ca, Mg, Sc    Công nghiệp luyện kim     NO₂, VOCs, O₃, NH₄, SO₄    Bụi đất     Cs¹³⁷, Cs¹³⁴, C¹⁴, H³, Sr⁹⁰…    Sol khí thứ cấp    Công nghiệp hạt nhân Như  vậy, một lượng lớn chất phóng xạ  từ  các bụi đất, từ  công nghệ  hạt nhân  đã đi vào không khí gây ra nhiễm bẩn phóng xạ trong không khí. Trong các đồng vị  phóng xạ  trong không khí thì các đồng vị  phóng xạ  radon  được tạo thành trong các dãy phóng xạ  U238, U235, Th232 có trong đất đá và vật liệu  Nguyễn Đức Hoan 14
  15. Luận văn thạc sỹ khoa học xây dựng. Khi được tạo thành chúng có thể ở trạng thái tự do bay vào không khí gây   ra tính phóng xạ bụi không khí. 1.2. TÁC HẠI CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM CÓ TRONG KHÔNG KHÍ Môi trường xung quanh có tác động rất lớn tới sức khỏe của con người. Hàng  ngày, một lượng lớn không khí đi vào cơ thể thông qua hoạt động hô hấp, tạo điều  kiện thuận lợi cho sự xâm nhập của các chất độc hại đi vào cơ thể người một cách  trực tiếp và nhanh chóng gây hậu quả nghiêm trọng cho sức khỏe và tính mạng con  người. 1.2.1. Tác hại của các chất ô nhiễm có trong không khí Tác hại của một số chất ô nhiễm thường gặp nhất trong môi trường không khí: CO₂ : làm hạn chế trao đổi oxy của máu đi nuôi cơ thể. SO₂ : gây tình trạng khó thở bởi hiện tượng viêm tấy thành khí quản,   làm tăng sức cản đối với lưu thông không khí. H₂S : một loại khí không màu, dễ  cháy và có mùi đặc biệt giống mùi  trứng ung làm chảy nước mắt, gây viêm mắt, dễ  xuất tiết nước nhầy và gây viêm   toàn bộ  tuyến hô hấp. Khi  ở nồng độ  cao H₂S còn có thể gây tê liệt cơ quan khứu  giác. Cl : làm khó thở, bỏng rát da, cay đỏ mắt và nhìn bị mờ. Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi có thể gây ung thư, rối loạn hệ thần   kinh trung ương, ảnh hưởng xấu đến gan, thận và gây ra các dị tật bẩm sinh. Các kim loại nặng, độc ( Pb, Hg, Cd, As…) dù chỉ  một lượng rất nhỏ  cũng đủ  gây hại đối với trẻ  em, chì ảnh hưởng đến sức khỏe của bào thai, làm tê  Nguyễn Đức Hoan 15
  16. Luận văn thạc sỹ khoa học liệt các chức năng của hệ thần kinh, giảm trí nhớ. Với một lượng đủ lớn có thể gây   ra tử vong. Bụi gây ra nhiều tác hại đối với sức khỏe con người, gây tổn thương da, mắt,   hệ tiêu hóa, gây các bệnh về phổi: Bệnh bụi silic phổi: bụi silic có đặc tính gây nhiễm độc tế  bào, làm  giảm nghiêm trọng sự trao đổi khí của các tế bào trong lá phổi. Bệnh bụi amiang phổi: gây sơ  hóa lá phổi và làm tổn thương trầm   trọng hệ thống hô hấp, ngoài ra nó còn có khả năng gây ung thư phổi. Bệnh bụi sắt, bụi thiếc: làm mờ phim chụp X – quang phổi. Ngoài ra, ngày nay một số hiện tượng toàn cầu được tất cả các nước trên thế  giới  đặc biệt chú ý: Hiệu ứng nhà kính, sự suy giảm ozon, mưa axit. Những hiện tượng   ấy đang gây những hậu quả vô cùng lớn. 1.2.2. Tác hại của các chất phóng xạ có trong không khí Trong thế  giới chúng ta luôn tồn tại các bức xạ  tự  nhiên. Poloni và Radi mang  tính phóng xạ có trong xương của chúng ta. Các cơ bắp của con người chứa Cacbon  và Potassi phóng xạ. Chúng ta cũng bị chiếu xạ từ  vũ trụ  và bị  ảnh hưởng của các   bức xạ  trong tự  nhiên và các chất mà ta ăn uống hàng ngày đặc biệt là các chất   phóng xạ trong không khí như sol khí và các nguyên tố phóng xạ khác được hít vào   trực tiếp trong phổi trong quá trình hô hấp hàng ngày của con người và các động   thực vật khác. Các đồng vị phóng xạ có thời gian bán rã lớn (Cs137, Cs134, C14, H3, Sr90…) do tồn  tại lâu trong không khí, lan truyền đi rất xa, lắng đọng xuống đất, là thành phần   đóng góp chủ yếu vào mật độ rơi lắng phóng xạ toàn cầu và liều chiếu xạ trong cơ  thể. Nguyễn Đức Hoan 16
  17. Luận văn thạc sỹ khoa học Cho đến năm 1934 các chất phóng xạ  nhân tạo đầu tiên được tạo ra. Từ  đó   nhiều   chất   phóng   xạ   được   sử   dụng   trong   khoa   học,   công   nghiệp,   bảo   vệ   môi  trường, y học và trong một số lĩnh vực thương mại….Mặc dù bức xạ  có nhiều lợi   ích nhưng nhiều người vẫn lo ngại về bức xạ và ảnh hưởng của nó. Các hệ  sinh vật có thể  bị  hủy hoại nghiêm trọng khi chiếu những lượng quá   mức của bất kỳ một loại bức xạ nào. Khi nghiên cứu ảnh hưởng của đồng vị phóng   xạ đến môi trường xung quanh, chúng ta đặc biệt quan tâm đến mức độ ảnh hưởng  của chúng đến sức khỏe của con người chúng ta. Các ảnh hưởng có thể quan sát được của bức xạ được chia làm 3 loại: cấp tính,  kinh niên và di truyền. Trong đó ảnh hưởng cấp tính là những ảnh hưởng xảy ra sau  khi chiếu một liều bức xạ quá lớn và không thể nào nghi ngờ được là chúng không   phải do bức xạ gây nên. Ảnh hưởng kinh niên xảy ra trong những thời gian dài sau   khi chiếu những liều bức xạ thấp và bao gồm những sự việc như rút ngắn tuổi thọ  trung bình….Ảnh hưởng di truyền là những ảnh hưởng đối với quá trình sinh sản và  xuất hiện những đột biến trong các thế hệ di truyền. các ảnh hưởng thuộc loại này   có thể xảy ra do nhiều nguyên nhân khác nhau, cho nên khi có sự cố xảy ra chúng ta  chưa chắc chắn được rằng đó là do  ảnh hưởng của bức xạ. Tuy vậy chúng ta có   thể  kiểm nghiệm bằng cách: Nếu sự  cố  này tăng khi ta chiếu với liều lượng tăng   vào các cơ quan sinh sản.  Các kết quả được cho ở các bảng sau: Bảng 1.2: Mức độ  ảnh hưởng của liều chiếu khác nhau vào các khu vực khác   nhau. Liều lượng (Rad) Khu vực chịu tác động Ảnh hưởng gây ra Nguyễn Đức Hoan 17
  18. Luận văn thạc sỹ khoa học 500 ­ 10000 Khu vực có u Bệnh u 3000 Khu vực địa phương Ung loét do bức xạ 1000 Mắt Bệnh mắt có mộng Liều chiếu toàn phần Khu vực chịu tác động Ảnh hưởng gây ra 200 Khu vực địa phương Gây ra bệnh ung thư 50 Các tuyến sinh sản Tốc độ đột biến gấp 2 lần 500 ­ 800 Các tuyến sinh sản Không sinh đẻ được 50 Toàn bộ cơ thể Đổi máu thuận nghịch 200 Toàn bộ cơ thể Buồn nôn 400 Toàn bộ cơ thể Chết 50% số trường hơp Trong những năm 1970  ở  Hungaria, người ta đã đo lượng phóng xạ  của các  nguyên tố sinh ra tự nhiên cũng như nhân tạo đã xâm nhập vào cơ thể con người các  số liệu cụ thể được trình bày ở bảng sau: Bảng 1.3: Hoạt độ phóng xạ của các đồng vị phóng xạ trong các bộ phận của   cơ thể con người. Hoạt độ phóng xạ Bq/Kg Các đồng vị phóng xạ Mô mềm  Toàn cơ  Phổi Xương của cơ thể thể Tự nhiên 3 H ­ ­ ­ 0.2 – 0.9 14 C ­ ­ ­ 40 40 K ­ ­ ­ 60 87 Rb ­ ­ ­ 8.5 Dãy  U ­ 234U 238 ­ 0.15 0.007 ­ 230 Th 0.02 0.2 0.002 ­ 226 Ra ­ 0.3 0.005 ­ 210 Pb – 210Po ­ 3.0 0.200 ­ Nguyễn Đức Hoan 18
  19. Luận văn thạc sỹ khoa học  Dãy 232Th 0.02 0.2 0.002 ­ 228 Ra – 224Ra ­ 0.09 0.004 ­ Nhân tạo các vụ nổ  hạt nhân 3 H ­ ­ ­ 2­3 90 Sr ­ 8­16 ­ 137 Cs ­ ­ ­ 0.8­1.6 Từ  kết quả  của bảng 2 chúng ta thấy  ở  trong phổi của con người các chất   phóng xạ  rất ít cư  trú nhưng trên thực tế  thì các chất phóng xạ  như  Radon, Toron   lại cư trú ở phổi nhiều nhất. Ở Hungaria người ta đã khảo sát và nhận được các kết   quả trình bày ở bảng sau: Bảng 1.4:  Liều lượng phóng xạ  vào phổi tính trung bình trong 1 năm từ  các  nguồn chiếu xạ khác nhau. Liều lượng phóng xạ  Hoạt độ phóng  vào phổi tính trung  Nguồn chiếu xạ xạ cân bằng  bình trong 1 năm  Bq/m3 (μGy/năm) 222 Rn và các nguyên tố con cháu  của nó: Trong môi trường tự do 8 Trong môi trường Xây dựng Vật liệu xây dựng 20 340 Nước 0.004 ­ 40 0.07 ­ 700 220 Rn và các nguyên tố con cháu  của nó: Trong môi trường tự do 0.04 1 Trong môi trường Xây dựng Vật liệu xây dựng 0.4 45 Nguyễn Đức Hoan 19
  20. Luận văn thạc sỹ khoa học Dựa vào các tính chất tác dụng của bức xạ hạt nhân, người ta phân biệt hai loại  chiếu trong và chiếu ngoài. Chiếu trong xảy ra khi chất phóng xạ đi vào cơ quan bên   trong của cơ thể theo không khí thức ăn, đồ uống, hút thuốc…và có thể đi qua da khi  người bị  xây xát. Tác dụng của bức xạ  lên cơ  thể  phụ  thuộc vào nhiều yếu tố, sự  nguy hiểm tăng theo sự tăng hoạt độ  phóng xạ của lượng chất phóng xạ  đi vào cơ  thể và chu kỳ bán rã của nó. Khi chiếu trong bằng các liều lượng lớn có thể  xảy ra   các bênh  ở các cơ quan bên trong của cơ thể và có thể  thường xảy ra một cách có   tính chu kỳ và có nhiều giai đoạn. Đối với sự  chiếu chung toàn thân thì liều chiếu cực đại cho phép, ký hiệu là  MPD (Maximum Permissible Dose) được xác định bằng công thức sau: MPD = (N­18).5 rem Trong đó: N là tuổi của người bị chiếu. Tuy nhiên, một người không được nhận nhiều hơn 3 rem trong 13 tuần hoặc 12   rem trong 12 tháng. Bảng dưới đây giới thiệu các giá trị  MPD đối với các cơ  quan  khác nhau cho hai loại A và C. Bảng 1.5: Liều cực đại cho phép đối với một số cơ quan trong cơ thể người Nhân viên làm việc với nguồn  Nhân dân nói  Phóng xạ (Loại A) chung (Loại C) Rem/năm Rem/13 tuần Rem/năm Tủy, Xương 5 3 0.5 Da, xương, tuyến giáp 30 15 3 Tay, cẳng tay, chân 75 38 7.5 Các bộ phận khác 15 8 1.5 Nguyễn Đức Hoan 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2