Quản lý và khai thác nước ngầm một cách hợp lý phục vụ cho sản xuất và đời sống đang là vấn đề sống còn của nhiều quốc gia trên thế giới bởi nước ngầm có dòng chảy chậm và thời gian tái nạp dài nên phải mất một thời gian rất dài để được bổ sung đầy đủ. Trong bối cảnh kinh tế thế giới cũng như Việt Nam, việc khai thác quá mức để phục vụ sản xuất, sinh hoạt, hoạt động công nghiệp, nông nghiệp cũng như tốc độ đô thị hóa nhanh chóng, biến đổi khí hậu đã gây ra tình trạng suy giảm và khan hiếm nguồn nước.
Ứng dụng đồng vị để xác định nguồn gốc nước
Ông Trịnh Văn Giáp, Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân cho biết: Trong thời gian qua, kỹ thuật hạt nhân nói chung, kỹ thuật đồng vị nói riêng đã góp phần đáng kể phục vụ cho việc quản lý khai thác bền vững nguồn nước ngầm. Các đồng vị phóng xạ được ứng dụng hiệu quả để nghiên cứu, đánh giá các quá trình môi trường như xói mòn rửa trôi đất bề mặt, bồi lắng hồ chứa nước, bồi lấp cảng biển hoặc kênh dẫn tàu, quá trình xói lở hoặc bồi tụ vùng ven biển, quá trình khuếch tán của vật chất đi theo pha nước trong vùng biển ven bờ... Sử dụng các kỹ thuật dựa trên đồng vị tự nhiên để đánh giá tuổi và nguồn gốc của nước mặt, nước ngầm cũng như các quá trình diễn ra trong chu trình thủy văn khí quyển. Sự phát triển của khoa học góp phần thúc đẩy, giải quyết các thách thức tài nguyên nước và đường đi chính xác của nguồn nước để xây dựng các giải pháp đảm bảo an ninh nguồn nước trước khi cơ suy kiệt và suy giảm nguồn nước.
Các đồng vị phóng xạ trong môi trường thực sự là những “chất đánh dấu” hữu hiệu trong nghiên cứu môi trường nói chung và nghiên cứu tài nguyên nước nói riêng, khi nắm vững quá trình thay đổi thành phần đồng vị trong chu trình nước do quá trình phân tách đồng vị sẽ biết được nguồn gốc, quá trình vận động cũng như thời gian lưu hay gọi là tuổi của nước ngầm, điều này là cơ sở cho việc quản lý và khai thác nguồn nước ngầm một cách bền vững.
Ông Trịnh Anh Đức, Trung tâm Đào tạo hạt nhân chia sẻ: Kỹ thuật đồng vị cho phép các nhà khoa học hiểu các thành phần của chu trình nước trên trái đất, xác định nguồn gốc nước giúp đánh giá chuẩn hơn về số lượng và chất lượng nước, để đưa ra giải pháp sử dụng nước một cách bền vững. Trong chu trình nước trên trái đất thì nước ngầm là thành phần khó đánh giá nhất nên việc sử dụng các đồng vị xuất hiện tự nhiên làm chất đánh dấu để tìm hiểu nguồn gốc nước ngầm có được bổ cập hay không, nguồn gốc từ đâu, cách nó di chuyển dưới lòng đất, có dễ bị ô nhiễm và hay thay đổi do khí hậu thay đổi hay không… Nước có xuất xứ từ những địa điểm khác nhau có đặc trưng đồng vị khác nhau và được coi như là “dấu vân tay” và các nhà khoa học sử dụng những dấu vân tay này để theo dõi sự chuyển động của nước dọc theo đường đi của nó trong toàn bộ chu trình nước: từ bay hơi, mưa xuống, thấm, đến thoát nước và thoát hơi nước, sau đó quay trở lại đại dương hoặc khí quyển và lặp lại.
Những hiểu biết về niên đại của nước sẽ đưa ra các giải pháp để tăng cường tốc độ bổ cập cho các tầng nước ngầm đang khai thác. Trước thực tế về sự suy giảm, cạn kiệt cũng như ô nhiễm nguồn nước, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định 245/QĐ-TTg về việc phê duyệt Quy hoạch phát triển, ứng dụng năng lượng nguyên tử thời kỳ đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050, trong đó có nội dung ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong dự báo khí tượng, điều tra tài nguyên nước. Cụ thể, về phát triển, ứng dụng bức xạ và đồng vị trong ngành tài nguyên và môi trường, mục tiêu tổng quát đến năm 2030, phát triển ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong quan trắc, dự báo khí tượng thủy văn; điều tra cơ bản tài nguyên nước, địa chất và khoáng sản; bảo vệ môi trường; ứng phó với biến đổi khí hậu. Đồng thời, đầu tư xây dựng cơ sở vật chất, trang thiết bị và đào tạo phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao về ứng dụng kỹ thuật bức xạ và kỹ thuật đồng vị trong lĩnh vực tài nguyên và môi trường cho các cơ sở nghiên cứu, đào tạo và ứng dụng theo hướng đồng bộ, hiện đại.
Hợp tác quốc tế bảo vệ tài nguyên nước bền vững
Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) đóng vai trò tiên phong trong việc phát triển thủy văn đồng vị như một phương pháp khoa học mạnh mẽ và hiệu quả để giải quyết các vấn đề liên quan đến tài nguyên nước, hỗ trợ các quốc gia thành viên trong việc áp dụng và phát triển chuyên môn trong lĩnh vực này.
Ngoài ra, Việt Nam cũng đã nhiều năm tham gia Mạng lưới toàn cầu về đồng vị trong nước mưa (GNIP) và Việt Nam đã có nhiều quan trắc về đồng vị trong nước mưa do Viện Khoa học và kỹ thuật hạt nhân thực hiện.
Ông Nguyễn Tuấn Khải, Phó Viện trưởng Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam (Bộ Khoa học và Công nghệ) kiêm Đại diện Cơ quan Quản lý RCA - Dự án hợp tác kỹ thuật khu vực quốc gia Việt Nam nhấn mạnh: Vấn đề khan hiếm và suy giảm nguồn nước ngầm đang là thách thức nghiêm trọng, bị ảnh hưởng nặng nề bởi biến đổi khí hậu và khai thác quá mức. Trong bối cảnh đó, dự án Hợp tác kỹ thuật khu vực (RCA/IAEA) châu Á - Thái Bình Dương về “Đánh giá hiệu quả bổ cập nhân tạo cho nước ngầm bằng kỹ thuật đồng vị” đã tập trung vào giải pháp bổ cập nhân tạo nước ngầm và sử dụng kỹ thuật đồng vị như một công cụ khoa học mạnh mẽ, không thể thay thế, giúp các quốc gia hiểu rõ nguồn gốc, đường đi và thời gian lưu trữ của nước ngầm, nhằm xây dựng các giải pháp quản lý tài nguyên nước bền vững.
Ông Nguyễn Tuấn Khải cho biết thêm: Tại hội nghị Đánh giá giữa kỳ Dự án hợp tác kỹ thuật khu vực, 14 quốc gia thành viên dự án Hợp tác kỹ thuật trong khu vực châu Á - Thái Bình Dương đã đánh giá toàn diện tiến độ dự án và đưa ra kết quả phân tích đồng vị đạt được cũng như tiến độ triển khai các mô hình “Bổ cập nhân tạo nước ngầm - MAR thí điểm. Đồng thời, tập trung vào việc chuẩn hóa quy trình vận hành chuẩn (SOPs) cho việc lấy mẫu và phân tích đồng vị, thống nhất kế hoạch hành động chi tiết cho giai đoạn tiếp theo từ năm 2026-2027, nhằm đảm bảo dự án đạt được mục tiêu tối đa trong phát triển bền vững quốc gia và hợp tác khu vực về an ninh nguồn nước.
Ông Trịnh Anh Đức, Trung tâm Đào tạo hạt nhân cho biết: Thời gian qua, Trung tâm Hợp tác IAEA - VINATOM (Trung tâm Hợp tác giữa Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế và Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam) đã thực hiện nhiều chương trình nghiên cứu như: Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật đồng vị trong đánh giá mối liên hệ giữa dòng chảy và các tầng trữ nước ven sông Hồng từ Sơn Tây tới Hưng Yên; Nghiên cứu xác định tuổi, nguồn gốc nước bổ cấp của các tầng chứa nước vùng Tây Nam bộ; Nghiên cứu sử dụng kỹ thuật hạt nhân để nhận diện nguồn gốc và lịch sử phát sinh ô nhiễm hệ sinh thái vùng ven biển cửa sông Hồng; Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật hạt nhân và các đồng vị liên quan để xác định nguồn gốc trầm tích và đánh giá lịch sử bồi xói vùng ven biển Định An…
Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống